Neurotransmitery:
Nervové signály se šíří nejen prostřednictvím elektrických nábojů uvnitř neuronu, ale také prostřednictvím chemického přenosu mezi neurony. Neurony jsou odděleny spojovacími oblastmi známými jako synapse, oblastmi, kde se koncové knoflíky na konci axonu jednoho neuronu téměř, ale ne zcela, dotýkají dendritů druhého. Synapse plní pozoruhodnou funkci, protože umožňují každému axonu komunikovat s mnoha dendrity v sousedních buňkách. Protože jeden neuron může mít synaptická spojení s tisíci dalšími neurony, umožňují komunikační vazby mezi neurony v nervovém systému vysoce sofistikovaný komunikační systém.
Když elektrický impuls z akčního potenciálu dosáhne konce axonu, dá signál koncovým tlačítkům, aby uvolnily neurotransmitery do synapse. Neurotransmiter je chemická látka, která přenáší signály přes synapse mezi neurony. Neurotransmitery putují přes synaptický prostor mezi koncovým tlačítkem jednoho neuronu a dendrity jiných neuronů, kde se vážou na dendrity v sousedních neuronech. Různá koncová tlačítka navíc uvolňují různé neurotransmitery a různé dendrity jsou obzvláště citlivé na různé neurotransmitery. Dendrity připustí neurotransmitery pouze v případě, že mají správný tvar, aby zapadly do receptorových míst na přijímajícím neuronu. Z tohoto důvodu se receptorová místa a neurotransmitery často přirovnávají k zámku a klíči (obrázek 3.5 „Synapse“).
Obrázek 3.5 Synapse
Když nervový impuls dosáhne koncového tlačítka, spustí uvolňování neurotransmiterů do synapse. Neurotransmitery zapadají do receptorů na přijímajících dendritech na způsob zámku a klíče.
Když jsou neurotransmitery přijaty receptory na přijímajících neuronech, jejich účinek může být buď excitační (tj. zvyšují pravděpodobnost vzplanutí buňky), nebo inhibiční (tj. snižují pravděpodobnost vzplanutí buňky). Navíc pokud je přijímající neuron schopen přijímat více než jeden neurotransmiter, pak bude ovlivněn excitačními a inhibičními procesy každého z nich. Pokud jsou excitační účinky neurotransmiterů větší než inhibiční vlivy neurotransmiterů, neuron se přiblíží k prahu vypálení, a pokud prahu dosáhne, začne akční potenciál a proces přenosu informace neuronem.
Neurotransmitery, které nejsou přijímány receptorovými místy, musí být ze synapse odstraněny, aby mohlo dojít k další potenciální stimulaci neuronu. K tomuto procesu dochází zčásti rozkladem neurotransmiterů enzymy a zčásti zpětným vychytáváním, což je proces, při němž se neurotransmitery, které jsou v synapsích, znovu vstřebávají do vysílacích terminálních knoflíků, aby byly připraveny k opětovnému uvolnění po vzplanutí neuronu.
Jako neurotransmitery bylo identifikováno více než 100 chemických látek produkovaných v těle a tyto látky mají široký a hluboký vliv na emoce, poznávání a chování. Neurotransmitery regulují naši chuť k jídlu, paměť, emoce a také činnost svalů a pohyb. A jak můžete vidět v tabulce 3.1 „Hlavní neurotransmitery a jejich funkce“, některé neurotransmitery jsou také spojeny s psychickými a fyzickými nemocemi.
Drogy, které můžeme požít – buď ze zdravotních důvodů, nebo rekreačně – mohou působit jako neurotransmitery a ovlivňovat naše myšlenky, pocity a chování. Agonista je droga, která má chemické vlastnosti podobné určitému neurotransmiteru, a napodobuje tak účinky tohoto neurotransmiteru. Po požití se agonista naváže na receptory v dendritech, čímž excituje neuron a působí, jako by bylo přítomno více neurotransmiteru. Jako příklad lze uvést kokain, který je agonistou neurotransmiteru dopaminu. Protože dopamin vyvolává pocity slasti, když je uvolňován neurony, kokain vyvolává podobné pocity, když je požíván. Antagonista je lék, který snižuje nebo zastavuje normální účinky neurotransmiteru. Při požití se antagonista váže na receptorová místa v dendritech, čímž neurotransmiter blokuje. Jako příklad lze uvést jed kurare, který je antagonistou neurotransmiteru acetylcholinu. Když se jed dostane do mozku, naváže se na dendrity, zastaví komunikaci mezi neurony a obvykle způsobí smrt. Ještě jiné léky působí tak, že blokují zpětné vychytávání samotného neurotransmiteru – když je zpětné vychytávání lékem sníženo, zůstává v synapsích více neurotransmiteru, což zvyšuje jeho účinek
Tabulka 3.1 Hlavní neurotransmitery a jejich funkce
| Neurotransmiter | Popis a funkce | Poznámky |
|---|---|---|
| Acetylcholin (ACh) | Běžný neurotransmiter používaný v míše a motorických neuronech ke stimulaci svalových kontrakcí. Používá se také v mozku k regulaci paměti, spánku a snění. | Alzheimerova choroba je spojena s nedostatečným zásobením acetylcholinem. Nikotin je agonista, který působí podobně jako acetylcholin. |
| Dopamin | Podílí se na pohybu, motivaci a emocích, dopamin vyvolává pocity potěšení, když je uvolňován mozkovým systémem odměn, a podílí se také na učení. | Schizofrenie je spojena se zvýšením dopaminu, zatímco Parkinsonova choroba je spojena se snížením dopaminu (a k její léčbě lze použít agonisty dopaminu). |
| Endorfiny | Uvolňují se v reakci na chování, jako je intenzivní cvičení, orgasmus a konzumace kořeněných jídel. | Endorfiny jsou přirozeným prostředkem proti bolesti. Jsou příbuzné sloučeninám, které se nacházejí v drogách, jako je opium, morfin a heroin. Uvolňování endorfinů vytváří běžecké opojení, které zažíváme po intenzivní fyzické námaze. |
| GABA (kyselina gama-aminomáselná) | Hlavní inhibiční neurotransmiter v mozku. | Nedostatek GABA může vést k mimovolním motorickým činnostem, včetně třesu a záchvatů. Alkohol stimuluje uvolňování GABA, která inhibuje nervový systém a vyvolává pocit opilosti. Nízká hladina GABA může vyvolat úzkost a ke snížení úzkosti se používají agonisté GABA (trankvilizéry). |
| Glutamát | Nejběžnější neurotransmiter, který se uvolňuje ve více než 90 % mozkových synapsí. Glutamát se nachází v potravinářské přísadě glutamát sodný (MSG). | Přemíra glutamátu může způsobit nadměrnou stimulaci, migrény a záchvaty. |
| Serotonin | Zúčastňuje se mnoha funkcí, včetně nálady, chuti k jídlu, spánku a agrese. | Nízká hladina serotoninu je spojena s depresí a některé léky určené k léčbě deprese (známé jako selektivní inhibitory zpětného vychytávání serotoninu neboli SSRI) slouží k zabránění jeho zpětného vychytávání. |
Klíčové poznatky
- Centrální nervový systém (CNS) je soubor neuronů, které tvoří mozek a míchu.
- Periferní nervový systém (PNS) je soubor neuronů, které spojují CNS s naší kůží, svaly a žlázami.
- Neurony jsou specializované buňky, které se nacházejí v nervovém systému a které přenášejí informace. Neurony obsahují dendrit, somu a axon.
- Některé axony jsou pokryty tukovou látkou známou jako myelinová pochva, která obklopuje axon, působí jako izolátor a umožňuje rychlejší přenos elektrického signálu
- Dendrit je stromkovité prodloužení, které přijímá informace od jiných neuronů a přenáší elektrický podnět do somy.
- Axon je prodloužené vlákno, které přenáší informace ze somy do koncových tlačítek.
- Neurotransmitery přenášejí informace chemicky z koncových tlačítek a přes synapse do přijímajících dendritů pomocí systému typu zámek a klíč.
- Mnoho různých neurotransmiterů společně ovlivňuje poznávání, paměť a chování.
- Agonisté jsou léky, které napodobují působení neurotransmiterů, zatímco antagonisté jsou léky, které působení neurotransmiterů blokují.
Cvičení a kritické myšlení
- Nakreslete obrázek neuronu a označte jeho hlavní části.
- Představte si činnost, kterou vykonáváte každý den, a vysvětlete, jak by mohly neurony a neurotransmitery spolupracovat, aby vám při této činnosti pomohly.
Představte si činnost, kterou vykonáváte každý den.