Nedan visas de platser i hjärnan där axo-axoniska synapser finns hos olika djur.
Cerebellar cortexEdit
Den axo-axoniska synapsen i cerebellära cortexen förekom ursprungligen i en av Santiago Ramón y Cajals teckningar i hans bok som publicerades 1909. Senare bekräftades med hjälp av elektronmikroskopi att korgcellens axon sticker ut på Purkinjecellernas axonhyllor i cerebellär cortex hos katter och andra däggdjur och bildar axo-axoniska synapser. Den första elektrofysiologiska karakteriseringen av en axo-axonisk synaps som bildas på Purkinjeceller gjordes 1963, där de presynaptiska korgcellsaxonerna visade sig hämma den terminala utgången av postsynaptiska Purkinjeceller genom den axo-axoniska synapsen. Studier på nätverksnivå visade att granulecellerna (även kallade parallella fibrer) som aktiverade Purkinjecellerna också aktiverade korgcellerna som därefter hämmade Purkinjecellernas effekt på det nedströms liggande nätverket.
HjärnbarkenRedigera
Axo-axoniska synapser finns I den visuella hjärnbarken (i V1 och V2) hos däggdjur, och har studerats väl hos katter, råttor och primater som apor. Synapsen bildas på de inledande segmenten av axonerna från pyramidala celler i flera lager i den visuella cortexen. De projicerande neuronerna för dessa synapser kommer från olika delar av det centrala nervsystemet och neocortex. På samma sätt finns axo-axoniska synapser i den motoriska hjärnbarken, i subiculum och i den piriforma hjärnbarken. I striate cortex bildas, som Golgis metod och elektronmikroskopi visade, så många som fem axo-axoniska synapser på en enda pyramidcell. I hjärnbarken kan hämmande axo-axoniska synapser spela en utbredd roll för aktivitet på nätverksnivå genom att möjliggöra synkroniserad avfyrning av pyramidceller, i huvudsak genom att modulera tröskeln för dessa cellers utgång. Dessa synapser finns också på de första axonsegmenten i pyramidala celler i den somatosensoriska cortexen och i den primära olfaktoriska cortexen, vilka har visat sig vara av den hämmande typen. Genom att studera var de axo-axoniska synapserna är placerade i den primära luktbarken har forskare föreslagit att de axo-axoniska synapserna kan spela en avgörande roll för att synkronisera svängningar i den piriforma hjärnbarken (i luktbarken), vilket underlättar luktsinnet. De axo-axoniska synapserna finns också i hippocampus. Dessa synapser bildas huvudsakligen på huvudceller i stratum oriens och stratum pyramidale och sällan på stratum radiatum; de får vanligen projektioner från GABAergiska lokala interneuroner. De horisontella internneuronerna uppvisar en laminär fördelning av dendriter och är involverade i axo-axoniska synapser i hippocampus, som får direkta synaptiska inputs från CA1-pyramidala celler. Således tyder dessa studier generellt sett på att axo-axoniska synapser kan utgöra en grundläggande mekanism för informationsbehandling i hjärnbarken.
Basala ganglierRedigera
Mikroskopistudier i striatum har tidigare föreslagit sällsynta förekomster av axo-axoniska synapser i enskilda sektioner. Extrapoleringar från de topologiska uppgifterna tyder på ett mycket högre antal sådana synapser i striatum där den terapeutiska rollen av de axo-axoniska synapserna vid behandling av schizofreni tidigare har postulerats. I den här studien undersökte författarna 4 811 synapser i striatumsektioner hos råttor, och 15 av dem visade sig vara axo-axoniska synapser. Dessa axo-axoniska synapser bildas av dopaminerga inhiberande interneuroner (på den presynaptiska sidan) som projicerar på axonerna av glutamatergiska kortiko-striatala fibrer i råttans striatum.
BrainstemEdit
Axo-axoniska synapser finns i den spinala trigeminala kärnan i hjärnstammen. Elektronmikroskopistudier på kattungens hjärnstam kvantifierade synaptogenesen av axo-axoniska synapser i den spinala trigeminuskärnan vid olika utvecklingsåldrar i hjärnan. Författarna identifierade synapserna genom att räkna vesiklar som släpptes ut i den synaptiska klyftan, vilket kan observeras på mikrobilderna. Axo-axoniska kontakter visas öka konsekvent under hela utvecklingsperioden, från 3 timmars ålder till 27 dagars ålder hos kattungar. Den högsta synaptogenesen sker under de första tre till sex dagarna, och i slutet av denna period har kattungens spinala trigeminuskärna nästan hälften av de axo-axoniska synapser som finns hos vuxna katter. Senare, mellan 16 och 27 dagars ålder, sker ytterligare en ökning av den axo-axoniska synaptogenesen. Axo-axoniska synapser observeras också i den solitära kärnan (även kallad nucleus of the solitary tract) unikt i den kommunikativa delen i de neuroanatomiska studierna, där man använde 5-hydroxydopamin för att märka axo-axoniska synapser. Axo-axoniska synapser bildas på baroreceptorterminaler av de presynaptiska adrenergiska fibrerna och föreslås spela en roll i baroreflexen.
RyggmärgEdit
Axo-axoniska synapser finns i däggdjurs ryggmärgsreflexbågen och i Substantia gelatinosa of Rolando (SGR). I ryggmärgen bildas axo-axoniska synapser på terminaler av sensoriska neuroner med presynaptiska inhibitoriska interneuroner. Dessa synapser studeras först med hjälp av intracellulära inspelningar från spinala motoneuroner hos katter, och det har visat sig att de orsakar presynaptisk hämning. Detta verkar vara en vanlig mekanism i ryggmärgen, där GABAergiska interneuroner hämmar presynaptisk aktivitet i sensoriska neuroner och så småningom kontrollerar aktiviteten i motoriska neuroner vilket möjliggör selektiv kontroll av muskler. I ett försök att kvantifiera förekomsten av axo-axoniska synapser i SGR-regionen hos råttor hittades 54 sådana synapser bland de totalt 6 045 synapser som undersöktes. Dessa 54 axo-axoniska synapser visade sig ha antingen agranulära vesiklar eller stora granulära vesiklar.
Vestibulära systemetRedigera
Axo-axoniska synapser finns i den laterala vestibulära kärnan hos råttor. Axo-axoniska synapser bildas från de små axonerna av interneuroner på axonterminaler av stora axoner, som ligger uppströms till den dendritiska huvudstammen. Intressant nog hävdade författarna att axo-axoniska synapser, som är rikligt förekommande hos råttor, saknas i den laterala vestibulära kärnan hos katter. De noterar att de typer av axonterminaler som identifierats och beskrivits hos katter alla finns hos råttor, men att det omvända inte är sant eftersom de axoner som bildar de axo-axoniska synapserna saknas hos katter. Dessa synapser föreslås möjliggöra komplexa neurala beräkningar för den vestibulära reflexen hos råttor.
HindbrainEdit
Axo-axoniska synapser finns i mauthner-cellerna hos guldfiskar. Axonbacken och de inledande axonsegmenten hos mauthnercellerna får terminaler från extremt fina icke-myeliniserade fibrer, som täcker axonbacken med spiralformade projektioner. Dessa spiralformade projektioner runt mauthnercellerna är också kända som axonkappan. Skillnaden mellan de axo-axoniska synapserna och andra synapser på mauthnerceller är att synapser på dendriter och soma får myeliniserade fibrer, medan axoner får omyeliniserade fibrer. Mauthner-celler är stora neuroner som är involverade i snabba flyktreflexer hos fiskar. Dessa axo-axoniska synapser skulle således selektivt kunna inaktivera flyktnätverket genom att kontrollera mauthnercellernas effekt på det neurala nätverket längre nedströms. Studier av den morfologiska variationen av de axo-axoniska synapserna vid axonhålan i mauthner-cellerna tyder på att dessa synapser evolutionärt sett är nyare än mauthner-cellerna. Reaktionen på startle kan kartläggas fylogenetiskt, vilket bekräftar att basala aktinopterygiska fiskar, med få eller inga axo-axoniska synapser på mauthnercellerna, visar sämre flyktreaktion än fiskar med axo-axoniska synapser.
Neuromuskulära korsningarRedigera
Hämmande axo-axoniska synapser finns i kräftdjurs neuromuskulära korsningar och har studerats flitigt i flodkräftor. Axo-axoniska synapser bildas på de excitatoriska axonerna som en postsynaptisk neuron av motorneuronerna från den presynaptiska sidan. Motorneuronerna, som är den gemensamma inhibitorn i kräftans limb closers och limb accessory flexors, bildar axo-axoniska synapser utöver den neuromuskulära korsningen med musklerna i kräftan. Dessa synapser observerades för första gången 1967, då de konstaterades orsaka presynaptisk hämning i benmusklerna hos kräftor och kräftor. Senare studier visade att axo-axoniska synapser uppvisade ett varierande antal förekomster beroende på var benmusklerna är placerade från nervsystemet. Till exempel har proximala regioner tre gånger så många axo-axoniska synapser som de centrala regionerna. Dessa synapser föreslås fungera genom att begränsa frisättningen av neurotransmittor för kontrollerade benrörelser.