Neurotransmitery: The Body’s Chemical Messengers
Nie tylko sygnały neuronowe podróżują przez ładunki elektryczne w neuronie, ale także podróżują przez transmisję chemiczną między neuronami. Neurony są rozdzielone przez obszary połączeń zwane synapsamiMałe szczeliny między neuronami, przez które przekazywane są impulsy nerwowe, obszary, w których przyciski końcowe na końcu aksonu jednego neuronu prawie, ale nie całkiem, dotykają dendrytów innego neuronu. Synapsy pełnią niezwykłą funkcję, ponieważ pozwalają każdemu aksonowi komunikować się z wieloma dendrytami w sąsiednich komórkach. Ponieważ neuron może mieć połączenia synaptyczne z tysiącami innych neuronów, połączenia komunikacyjne między neuronami w układzie nerwowym pozwalają na wysoce wyrafinowany system komunikacji.
Gdy impuls elektryczny z potencjału czynnościowego dociera do końca aksonu, sygnalizuje on guzki końcowe do uwolnienia neuroprzekaźników do synapsy. A neurotransmitterA chemical that relays signals across the synapses between neurons. is a chemical that relays signals across the synapses between neurons. Neuroprzekaźniki przemieszczają się przez przestrzeń synaptyczną pomiędzy terminalnym guziczkiem jednego neuronu a dendrytami innych neuronów, gdzie wiążą się z dendrytami w sąsiednich neuronach. Ponadto, różne przyciski końcowe uwalniają różne neuroprzekaźniki, a różne dendryty są szczególnie wrażliwe na różne neuroprzekaźniki. Dendryty będą przyjmować neuroprzekaźniki tylko wtedy, gdy będą miały odpowiedni kształt, aby pasowały do miejsc receptorowych na neuronie odbiorczym. Z tego powodu miejsca receptorowe i neuroprzekaźniki są często porównywane do zamka i klucza (rysunek 3.5 „Synapsa”).
Rysunek 3.5 Synapsa
Kiedy impuls nerwowy dociera do przycisku końcowego, wyzwala uwalnianie neuroprzekaźników do synapsy. Neuroprzekaźniki pasują do receptorów na dendrytach odbiorczych w sposób zamka i klucza.
Gdy neuroprzekaźniki są przyjmowane przez receptory na neuronach odbiorczych, ich działanie może być albo pobudzające (tzn. sprawiają, że komórka jest bardziej skłonna do zapłonu) albo hamujące (tzn. sprawiają, że komórka jest mniej skłonna do zapłonu). Ponadto, jeśli neuron odbiorczy jest w stanie przyjąć więcej niż jeden neuroprzekaźnik, wówczas będzie podlegał wpływowi procesów pobudzających i hamujących każdego z nich. Jeśli wpływy pobudzające neuroprzekaźników są większe niż wpływy hamujące neuroprzekaźników, neuron zbliża się do swojego progu odpalenia, a jeśli osiągnie ten próg, następuje powstanie potencjału czynnościowego i rozpoczyna się proces przekazywania informacji przez neuron.
Neuroprzekaźniki, które nie są przyjmowane przez miejsca receptorowe, muszą zostać usunięte z synapsy, aby mogło dojść do kolejnego potencjalnego pobudzenia neuronu. Proces ten zachodzi częściowo poprzez rozkład neuroprzekaźników przez enzymy, a częściowo poprzez wychwyt zwrotnyProces, w którym neuroprzekaźniki w synapsie są ponownie wchłaniane do przycisków terminala nadawczego.., proces, w którym neuroprzekaźniki, które są w synapsie są ponownie wchłaniane do przycisków terminala nadawczego, gotowy do ponownego uwolnienia po neuron fires.
Ponad 100 substancji chemicznych wytwarzanych w organizmie zostały zidentyfikowane jako neuroprzekaźniki, a substancje te mają szeroki i głęboki wpływ na emocje, poznanie i zachowanie. Neuroprzekaźniki regulują nasz apetyt, naszą pamięć, nasze emocje, jak również działanie mięśni i ruch. I jak widać w tabeli 3.1 „Główne neuroprzekaźniki i ich funkcje”, niektóre neuroprzekaźniki są również związane z chorobami psychicznymi i fizycznymi.
Leki, które możemy spożywać – ze względów medycznych lub rekreacyjnie – mogą działać jak neuroprzekaźniki, wpływając na nasze myśli, uczucia i zachowanie. AgonistaLek, który ma właściwości chemiczne podobne do danego neuroprzekaźnika i w ten sposób naśladuje jego działanie. jest lekiem, który ma właściwości chemiczne podobne do danego neuroprzekaźnika i w ten sposób naśladuje jego działanie. Kiedy agonista jest przyjmowany, łączy się z miejscami receptorowymi w dendrytach, aby pobudzić neuron, działając tak, jakby więcej neuroprzekaźnika było obecne. Na przykład, kokaina jest agonistą neuroprzekaźnika dopaminy. Ponieważ dopamina wywołuje uczucie przyjemności, gdy jest uwalniana przez neurony, kokaina wywołuje podobne odczucia, gdy jest przyjmowana. AntagonistaLek, który zmniejsza lub zatrzymuje normalne działanie neuroprzekaźnika. to lek, który zmniejsza lub zatrzymuje normalne działanie neuroprzekaźnika. Kiedy antagonista jest przyjmowany, wiąże się z miejscami receptorowymi w dendrycie, blokując w ten sposób neuroprzekaźnik. Na przykład, trucizna kurara jest antagonistą neuroprzekaźnika acetylocholiny. Kiedy trucizna dostaje się do mózgu, wiąże się z dendrytami, zatrzymuje komunikację między neuronami i zazwyczaj powoduje śmierć. Jeszcze inne leki działają poprzez blokowanie wychwytu zwrotnego samego neuroprzekaźnika – gdy wychwyt zwrotny jest zmniejszony przez lek, więcej neuroprzekaźnika pozostaje w synapsie, zwiększając jego działanie.
Tabela 3.1 Główne neuroprzekaźniki i ich funkcje
| Neuroprzekaźnik | Opis i funkcja | Wskazówki |
|---|---|---|
| Acetylocholina (ACh) | Powszechny neuroprzekaźnik używany w rdzeniu kręgowym i neuronach ruchowych do pobudzania skurczów mięśni. Jest również używany w mózgu do regulacji pamięci, snu i śnienia. | Choroba Alzheimera jest związana z niewystarczającą podażą acetylocholiny. Nikotyna jest agonistą, który działa jak acetylocholina. |
| Dopamina | Zaangażowana w ruch, motywację i emocje, dopamina wywołuje uczucie przyjemności, gdy jest uwalniana przez mózgowy układ nagrody, a także bierze udział w uczeniu się. | Schizofrenia jest związana ze wzrostem dopaminy, natomiast choroba Parkinsona jest związana z obniżeniem poziomu dopaminy (w jej leczeniu można stosować agonistów dopaminy). |
| Endorfiny | Uwalniane w odpowiedzi na zachowania takie jak energiczne ćwiczenia, orgazm i jedzenie pikantnych potraw. | Endorfiny są naturalnymi środkami przeciwbólowymi. Są one związane ze związkami występującymi w narkotykach, takich jak opium, morfina i heroina. Uwalnianie endorfin tworzy haj biegacza, który jest doświadczany po intensywnym wysiłku fizycznym. |
| GABA (kwas gamma-aminomasłowy) | Główny neuroprzekaźnik hamujący w mózgu. | Brak GABA może prowadzić do mimowolnych działań motorycznych, w tym drżenia i drgawki. Alkohol stymuluje uwalnianie GABA, który hamuje układ nerwowy i sprawia, że czujemy się pijani. Niski poziom GABA może wywoływać niepokój, a agoniści GABA (leki uspokajające) są stosowane w celu zmniejszenia niepokoju. |
| Glutaminian | Najczęstszy neuroprzekaźnik, jest uwalniany w ponad 90% synaps w mózgu. Glutaminian występuje w dodatku do żywności MSG (glutaminian monosodowy). | Nadmiar glutaminianu może powodować nadmierne pobudzenie, migreny i napady. |
| Serotonina | Zaangażowana w wiele funkcji, w tym nastrój, apetyt, sen i agresję. | Niskie poziomy serotoniny są związane z depresją, a niektóre leki przeznaczone do leczenia depresji (znane jako selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny, lub SSRI) służyć do zapobiegania ich wychwytu zwrotnego. |
Key Takeaways
- Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) to zbiór neuronów, które tworzą mózg i rdzeń kręgowy.
- Obwodowy układ nerwowy (PNS) jest zbiorem neuronów, które łączą OUN z naszą skórą, mięśniami i gruczołami.
- Neurony są wyspecjalizowanymi komórkami, znajdującymi się w układzie nerwowym, które przekazują informacje. Neurony zawierają dendryt, somę i akson.
- Niektóre aksony są pokryte substancją tłuszczową zwaną osłonką mielinową, która otacza akson, działając jako izolator i umożliwiając szybsze przekazywanie sygnału elektrycznego
- Dendryt jest przedłużeniem w kształcie drzewa, które odbiera informacje od innych neuronów i przekazuje stymulację elektryczną do somy.
- Akson jest wydłużonym włóknem, które przenosi informacje z somy do przycisków końcowych.
- Neuroprzekaźniki przekazują informacje chemicznie z przycisków końcowych i przez synapsy do dendrytów odbiorczych za pomocą rodzaju systemu zamka i klucza.
- Wiele różnych neuroprzekaźników działa razem, aby wpływać na poznanie, pamięć i zachowanie.
- Agoniści to leki, które naśladują działania neuroprzekaźników, podczas gdy antagoniści to leki, które blokują działanie neuroprzekaźników.
Ćwiczenia i krytyczne myślenie
- Narysuj obraz neuronu i oznacz jego główne części.
- Wyobraź sobie czynność, w którą angażujesz się każdego dnia i wyjaśnij, jak neurony i neuroprzekaźniki mogą współpracować, aby pomóc Ci zaangażować się w tę czynność.
.