Neurotransmittere: Kroppens kemiske budbringere
Nuancerne bevæger sig ikke kun via elektriske ladninger i neuronet, men også via kemisk transmission mellem neuronerne. Neuronerne er adskilt af krydsningsområder, der er kendt som synapser, områder, hvor de terminale knapper i enden af axonen på en neuron næsten, men ikke helt, berører dendriterne på en anden neuron. Synapserne har en bemærkelsesværdig funktion, fordi de giver hvert axon mulighed for at kommunikere med mange dendritter i nabocellerne. Da en neuron kan have synaptiske forbindelser med tusindvis af andre neuroner, giver kommunikationsforbindelserne mellem neuronerne i nervesystemet mulighed for et meget sofistikeret kommunikationssystem.
Når den elektriske impuls fra aktionspotentialet når enden af axonet, signalerer den til de terminale knapper, at de skal frigive neurotransmittere i synapsen. En neurotransmitter er et kemikalie, der videresender signaler på tværs af synapserne mellem neuroner. Neurotransmittere bevæger sig gennem det synaptiske rum mellem den terminale knap på en neuron og dendriterne på andre neuroner, hvor de binder sig til dendriterne i de tilstødende neuroner. Desuden frigiver forskellige terminalknapper forskellige neurotransmittere, og forskellige dendritter er særligt følsomme over for forskellige neurotransmittere. Dendriterne vil kun lukke neurotransmitterne ind, hvis de har den rette form til at passe ind i receptorpladserne på den modtagende neuron. Derfor sammenlignes receptorstederne og neurotransmitterne ofte med en lås og nøgle (Figur 3.5 “Synapse”).
Figur 3.5 Synapse
Når nerveimpulsen når terminalknappen, udløser den frigivelse af neurotransmittere i synapsen. Neurotransmitterne passer ind i receptorer på de modtagende dendritter på samme måde som en lås og nøgle.
Når neurotransmitterne accepteres af receptorerne på de modtagende neuroner, kan deres virkning enten være excitatorisk (dvs. de gør cellen mere tilbøjelig til at fyre) eller hæmmende (dvs. de gør cellen mindre tilbøjelig til at fyre). Hvis det modtagende neuron er i stand til at modtage mere end én neurotransmitter, vil det desuden blive påvirket af de exciterende og hæmmende processer for hver enkelt neurotransmitter. Hvis de exciterende virkninger af neurotransmitterne er større end de hæmmende påvirkninger af neurotransmitterne, bevæger neuronet sig tættere på sin fyringstærskel, og hvis det når tærsklen, begynder aktionspotentialet og processen med at overføre information gennem neuronet.
Neurotransmittere, der ikke accepteres af receptorstederne, skal fjernes fra synapsen, for at den næste potentielle stimulering af neuronet kan finde sted. Denne proces sker dels ved, at neurotransmitterne nedbrydes af enzymer, dels ved genoptagelse, en proces, hvor neurotransmittere, der befinder sig i synapsen, optages igen i de transmitterende terminalknapper, klar til igen at blive frigivet, når neuronet affyres.
Mere end 100 kemiske stoffer, der produceres i kroppen, er blevet identificeret som neurotransmittere, og disse stoffer har en bred og dybtgående effekt på følelser, kognition og adfærd. Neurotransmittere regulerer vores appetit, vores hukommelse, vores følelser samt vores musklers aktivitet og bevægelse. Og som du kan se i tabel 3.1 “De vigtigste neurotransmittere og deres funktioner”, er nogle neurotransmittere også forbundet med psykologiske og fysiske sygdomme.
Drugsstoffer, som vi kan indtage – enten af medicinske årsager eller rekreativt – kan virke som neurotransmittere for at påvirke vores tanker, følelser og adfærd. En agonist er et lægemiddel, der har kemiske egenskaber, der ligner en bestemt neurotransmitter, og som således efterligner virkningerne af neurotransmitteren. Når en agonist indtages, binder den sig til receptorstederne i dendriterne for at ophidse neuronet og virker, som om der havde været mere af neurotransmitteren til stede. Som eksempel kan nævnes, at kokain er en agonist for neurotransmitteren dopamin. Da dopamin giver følelser af nydelse, når det frigives af neuroner, giver kokain lignende følelser, når det indtages. En antagonist er et lægemiddel, der reducerer eller stopper de normale virkninger af en neurotransmitter. Når en antagonist indtages, binder det sig til receptorstederne i dendriten og blokerer derved neurotransmitteren. Som eksempel kan nævnes giften curare, som er en antagonist for neurotransmitteren acetylcholin. Når giften trænger ind i hjernen, binder den sig til dendriterne, stopper kommunikationen mellem neuronerne og forårsager normalt døden. Endnu andre lægemidler virker ved at blokere genoptagelsen af selve neurotransmitteren – når genoptagelsen reduceres af lægemidlet, forbliver der mere neurotransmitter i synapsen, hvilket øger dens virkning.
Tabel 3.1 De vigtigste neurotransmittere og deres funktioner
| Neurotransmitter | Beskrivelse og funktion | Noter | |
|---|---|---|---|
| Acetylcholin (ACh) | En almindelig neurotransmitter, der bruges i rygmarven og motoriske neuroner til at stimulere muskelsammentrækninger. Det bruges også i hjernen til at regulere hukommelse, søvn og drømme. | Alzheimers sygdom er forbundet med en underforsyning af acetylcholin. Nikotin er en agonist, der virker som acetylcholin. | |
| Dopamin | Dopamin er involveret i bevægelse, motivation og følelser og producerer følelser af nydelse, når det frigives af hjernens belønningssystem, og det er også involveret i indlæring. | Skizofreni er forbundet med stigninger i dopamin, mens Parkinsons sygdom er forbundet med reduktioner i dopamin (og dopaminagonister kan bruges til behandling af denne sygdom). | |
| Endorfiner | Fremsættes som reaktion på adfærd som f.eks. kraftig motion, orgasme og spisning af krydret mad. | Endorfiner er naturlige smertelindringsmidler. De er beslægtet med de forbindelser, der findes i stoffer som opium, morfin og heroin. Frigivelsen af endorfiner skaber løberens rus, der opleves efter intens fysisk anstrengelse. | |
| GABA (gamma-aminosmørsyre) | Den vigtigste hæmmende neurotransmitter i hjernen. | Mangel på GABA kan føre til ufrivillige motoriske handlinger, herunder rysten og kramper. Alkohol stimulerer frigivelsen af GABA, hvilket hæmmer nervesystemet og får os til at føle os berusede. Lave niveauer af GABA kan give angst, og GABA-agonister (beroligende midler) bruges til at reducere angst. | |
| Glutamat | Den mest almindelige neurotransmitter frigives i mere end 90 % af hjernens synapser. Glutamat findes i fødevaretilsætningsstoffet MSG (mononatriumglutamat). | Et overskud af glutamat kan forårsage overstimulering, migræne og kramper. | |
| Serotonin | Involveret i mange funktioner, herunder humør, appetit, søvn og aggressioner. | Lavt niveau af serotonin er forbundet med depression, og nogle lægemidler, der er beregnet til behandling af depression (kendt som selektive serotonin genoptagelseshæmmere eller SSRI’er), tjener til at forhindre deres genoptagelse. |
Nøglepunkter
- Det centrale nervesystem (CNS) er den samling af neuroner, som udgør hjernen og rygmarven.
- Det perifere nervesystem (PNS) er den samling af neuroner, der forbinder CNS med vores hud, muskler og kirtler.
- Neuroner er specialiserede celler, der findes i nervesystemet, og som overfører information. Neuroner indeholder en dendrit, en soma og et axon.
- Nogle axoner er dækket af et fedtstof kaldet myelinskeden, som omgiver axonen og fungerer som en isolator og muliggør en hurtigere overførsel af det elektriske signal
- Dendriten er en træagtig forlængelse, der modtager information fra andre neuroner og sender elektrisk stimulering til somaen.
- Aksonet er en langstrakt fiber, der overfører information fra soma til terminalknapperne.
- Neurotransmittere videresender information kemisk fra terminalknapperne og over synapserne til de modtagende dendritter ved hjælp af en slags lås og nøglesystem.
- De mange forskellige neurotransmittere arbejder sammen for at påvirke kognition, hukommelse og adfærd.
- Agonister er lægemidler, der efterligner virkningen af neurotransmittere, mens antagonister er lægemidler, der blokerer virkningen af neurotransmittere.
Øvelser og kritisk tænkning
- Tegn et billede af et neuron, og mærk dets vigtigste dele.
- Forestil dig en handling, som du foretager dig hver dag, og forklar, hvordan neuroner og neurotransmittere kan arbejde sammen for at hjælpe dig med at foretage den handling.