Neurotranszmitterek: The Body’s Chemical Messengers
A neurális jelek nemcsak a neuronon belüli elektromos töltéseken keresztül terjednek, hanem a neuronok közötti kémiai átvitel útján is. A neuronokat szinapszisnak nevezett csomópontok választják el egymástól, olyan területek, ahol az egyik neuron axonjának végén lévő véggombok majdnem, de nem egészen érintik a másik neuron dendritjeit. A szinapszisok figyelemre méltó funkciót látnak el, mivel lehetővé teszik, hogy minden egyes axon kommunikáljon a szomszédos sejtek számos dendritjével. Mivel egy neuron több ezer másik neuronnal rendelkezhet szinaptikus kapcsolatokkal, az idegrendszer neuronjai közötti kommunikációs kapcsolatok rendkívül kifinomult kommunikációs rendszert tesznek lehetővé.
Amikor az akciós potenciálból származó elektromos impulzus eléri az axon végét, jelzi a véggomboknak, hogy neurotranszmittereket szabadítsanak fel a szinapszisba. A neurotranszmitter olyan kémiai anyag, amely jeleket közvetít a neuronok közötti szinapszisokon keresztül. A neurotranszmitterek az egyik neuron terminális gombja és más neuronok dendritjei közötti szinaptikus térben utaznak, ahol a szomszédos neuronok dendritjeihez kötődnek. Továbbá a különböző terminális gombok különböző neurotranszmittereket szabadítanak fel, és a különböző dendritek különösen érzékenyek a különböző neurotranszmitterekre. A dendritek csak akkor fogadják be a neurotranszmittereket, ha azok megfelelő alakúak ahhoz, hogy illeszkedjenek a fogadó neuron receptorhelyeihez. Emiatt a receptorhelyeket és a neurotranszmittereket gyakran hasonlítják egy zárhoz és egy kulcshoz (3.5. ábra “A szinapszis”).
3.5. ábra A szinapszis
Amikor az idegimpulzus eléri a véggombot, neurotranszmitterek felszabadulását váltja ki a szinapszisban. A neurotranszmitterek a fogadó dendriteken lévő receptorokba zár és kulcs módjára illeszkednek.
Amikor a neurotranszmittereket a fogadó neuronok receptorai befogadják, hatásuk vagy gerjesztő (azaz a sejtet nagyobb valószínűséggel tüzelésre késztetik), vagy gátló (azaz a sejtet kisebb valószínűséggel tüzelésre késztetik) lehet. Továbbá, ha a fogadó neuron egynél több neurotranszmittert képes befogadni, akkor mindegyiknek a gerjesztő és gátló folyamatai hatnak rá. Ha a neurotranszmitterek gerjesztő hatása nagyobb, mint a neurotranszmitterek gátló hatása, akkor a neuron közelebb kerül a tüzelési küszöbéhez, és ha eléri a küszöböt, akkor megindul az akciós potenciál és a neuronon keresztül történő információátvitel folyamata.
A receptorhelyek által nem elfogadott neurotranszmittereket el kell távolítani a szinapszisból ahhoz, hogy a neuron következő potenciális ingerlése megtörténhessen. Ez a folyamat részben a neurotranszmitterek enzimek általi lebontása révén történik, részben pedig a visszavétel révén, amely folyamat során a szinapszisban lévő neurotranszmitterek visszaszívódnak az átvivő terminális gombokba, készen arra, hogy a neuron tüzelése után ismét felszabaduljanak.
A szervezetben termelődő több mint 100 kémiai anyagot azonosítottak neurotranszmitterként, és ezek az anyagok széleskörű és mélyreható hatással vannak az érzelmekre, a megismerésre és a viselkedésre. A neurotranszmitterek szabályozzák étvágyunkat, memóriánkat, érzelmeinket, valamint izomműködésünket és mozgásunkat. És ahogyan a 3.1. táblázatban “A főbb neurotranszmitterek és funkcióik” látható, egyes neurotranszmitterek pszichés és fizikai betegségekkel is összefüggésbe hozhatók.
A gyógyszerek, amelyeket – akár orvosi okokból, akár rekreációs céllal – bevehetünk, a neurotranszmitterekhez hasonlóan befolyásolhatják gondolatainkat, érzéseinket és viselkedésünket. Az agonista olyan gyógyszer, amely egy adott neurotranszmitterhez hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, és így utánozza a neurotranszmitter hatásait. Amikor egy agonistát beveszünk, az a dendritekben lévő receptorhelyekhez kötődve gerjeszti az idegsejtet, és úgy viselkedik, mintha a neurotranszmitterből több lenne jelen. A kokain például a dopamin nevű neurotranszmitter agonistája. Mivel a dopamin örömérzetet kelt, amikor az idegsejtekből felszabadul, a kokain hasonló érzéseket kelt, amikor beveszik. Az antagonista olyan gyógyszer, amely csökkenti vagy leállítja egy neurotranszmitter normális hatását. Amikor egy antagonista lenyelésre kerül, a dendritben lévő receptorhelyekhez kötődik, ezáltal blokkolja a neurotranszmittert. Példaként a curare nevű méreg az acetilkolin nevű neurotranszmitter antagonistája. Amikor a méreg bejut az agyba, a dendritekhez kötődik, leállítja a neuronok közötti kommunikációt, és általában halált okoz. Még más gyógyszerek úgy hatnak, hogy blokkolják magának a neurotranszmitternek a visszavételét – ha a gyógyszer csökkenti a visszavételt, több neurotranszmitter marad a szinapszisban, ami fokozza a hatást.
3. táblázat.1 A főbb neurotranszmitterek és funkcióik
| Neurotranszmitter | leírás és funkció | Jegyzetek |
|---|---|---|
| Acetilkolin (ACh) | A gerincvelőben és a motoros neuronokban az izomösszehúzódások serkentésére használt gyakori neurotranszmitter. Az agyban a memória, az alvás és az álmodás szabályozására is használják. | Az Alzheimer-kór az acetilkolin alulellátottságával függ össze. A nikotin egy agonista, amely az acetilkolinhoz hasonlóan hat. |
| Dopamin | A mozgásban, motivációban és érzelmekben részt vevő dopamin az agy jutalmazási rendszere által felszabadulva örömérzetet kelt, és a tanulásban is szerepet játszik. | A skizofrénia a dopaminszint növekedésével, míg a Parkinson-kór a dopaminszint csökkenésével függ össze (és kezelésére dopamin-agonisták használhatók). |
| Endorfinok | Az olyan viselkedések hatására szabadulnak fel, mint az erőteljes testmozgás, az orgazmus és a fűszeres ételek fogyasztása. | Az endorfinok természetes fájdalomcsillapítók. Rokonok az olyan drogokban található vegyületekkel, mint az ópium, a morfium és a heroin. Az endorfinok felszabadulása hozza létre a futó mámorát, amelyet intenzív fizikai megterhelés után tapasztalunk. |
| GABA (gamma-aminovajsav) | A fő gátló neurotranszmitter az agyban. | A GABA hiánya önkéntelen motoros cselekvésekhez, többek között remegéshez és görcsökhöz vezethet. Az alkohol serkenti a GABA felszabadulását, ami gátolja az idegrendszert, és részegnek érezzük magunkat. A GABA alacsony szintje szorongást okozhat, és a GABA agonistákat (nyugtatókat) a szorongás csökkentésére használják. |
| Glutamát | A leggyakoribb neurotranszmitter, az agy szinapszisainak több mint 90%-ában szabadul fel. A glutamát megtalálható az MSG (mononátrium-glutamát) élelmiszer-adalékanyagban. | A túlzott glutamát túlstimulációt, migrént és görcsöket okozhat. |
| Serotonin | Szerepel számos funkcióban, többek között a hangulatban, étvágyban, alvásban és agresszióban. | A szerotonin alacsony szintje összefügg a depresszióval, és a depresszió kezelésére szánt egyes gyógyszerek (az úgynevezett szelektív szerotonin visszavétel gátlók, vagy SSRI-k) a visszavétel megakadályozására szolgálnak. |
Főbb tudnivalók
- A központi idegrendszer (CNS) az agyat és a gerincvelőt alkotó idegsejtek összessége.
- A perifériás idegrendszer (PNS) azon idegsejtek gyűjteménye, amelyek összekötik a CNS-t a bőrünkkel, izmainkkal és mirigyeinkkel.
- A neuronok az idegrendszerben található speciális sejtek, amelyek információt továbbítanak. A neuronok egy dendritet, egy szómát és egy axont tartalmaznak.
- Az axonok egy részét egy myelinhüvelynek nevezett zsíros anyag borítja, amely körülveszi az axont, szigetelőanyagként működik, és lehetővé teszi az elektromos jel gyorsabb továbbítását
- A dendrit egy fa alakú nyúlvány, amely más neuronoktól kapja az információt, és továbbítja az elektromos ingerületet a szómához.
- Az axon egy hosszúkás rost, amely az információt a szómától a véggombokhoz továbbítja.
- A neurotranszmitterek kémiailag továbbítják az információt a véggombokból és a szinapszisokon keresztül a fogadó dendritekhez egyfajta zár- és kulcsrendszer segítségével.
- A sok különböző neurotranszmitter együttesen befolyásolja a megismerést, a memóriát és a viselkedést.
- Az agonisták olyan gyógyszerek, amelyek utánozzák a neurotranszmitterek hatását, míg az antagonisták olyan gyógyszerek, amelyek blokkolják a neurotranszmitterek hatását.
GYakorlatok és kritikai gondolkodás
- Rajzolj egy neuron képét, és jelöld meg a főbb részeit.
- Képzelj el egy olyan cselekvést, amelyet mindennap végzel, és magyarázd el, hogyan működhetnek együtt a neuronok és a neurotranszmitterek, hogy segítsenek neked ebben a cselekvésben.
Kritikus gondolkodás
- .