Neurotransmițători: Mesagerii chimici ai organismului
Nu numai că semnalele neuronale călătoresc prin intermediul sarcinilor electrice în interiorul neuronului, dar ele călătoresc, de asemenea, prin transmitere chimică între neuroni. Neuronii sunt separați de zone de joncțiune cunoscute sub numele de sinapse, zone în care butonii terminali de la capătul axonului unui neuron aproape, dar nu chiar, ating dendritele altui neuron. Sinapsele asigură o funcție remarcabilă, deoarece permit fiecărui axon să comunice cu mulți dendriți din celulele vecine. Deoarece un neuron poate avea conexiuni sinaptice cu mii de alți neuroni, legăturile de comunicare dintre neuronii din sistemul nervos permit un sistem de comunicare extrem de sofisticat.
Când impulsul electric de la potențialul de acțiune ajunge la capătul axonului, acesta semnalează butoanelor terminale să elibereze neurotransmițători în sinapsă. Un neurotransmițător este o substanță chimică care transmite semnale prin sinapsele dintre neuroni. Neurotransmițătorii călătoresc prin spațiul sinaptic dintre butonul terminal al unui neuron și dendritele altor neuroni, unde se leagă de dendritele din neuronii vecini. Mai mult, diferite butoane terminale eliberează diferiți neurotransmițători, iar diferite dendrite sunt deosebit de sensibile la diferiți neurotransmițători. Dendritele vor admite neurotransmițătorii numai dacă au forma potrivită pentru a se potrivi în locurile de recepție de pe neuronul receptor. Din acest motiv, situsurile receptoare și neurotransmițătorii sunt adesea comparate cu o încuietoare și o cheie (figura 3.5 „Sinapsa”).
Figura 3.5 Sinapsa
Când impulsul nervos ajunge la butonul terminal, el declanșează eliberarea de neurotransmițători în sinapsă. Neurotransmițătorii se potrivesc în receptorii de pe dendritele receptoare în maniera unei încuietoare și a unei chei.
Când neurotransmițătorii sunt acceptați de receptorii de pe neuronii receptori, efectul lor poate fi fie excitator (adică fac ca celula să aibă mai multe șanse de a porni), fie inhibitor (adică fac ca celula să aibă mai puține șanse de a porni). Mai mult, dacă neuronul receptor este capabil să accepte mai mult de un neurotransmițător, atunci va fi influențat de procesele excitatorii și inhibitorii ale fiecăruia. Dacă efectele excitatorii ale neurotransmițătorilor sunt mai mari decât influențele inhibitorii ale neurotransmițătorilor, neuronul se apropie de pragul său de aprindere, iar dacă atinge pragul, începe potențialul de acțiune și procesul de transfer de informații prin neuron.
Neurotransmițătorii care nu sunt acceptați de către situsurile receptoare trebuie să fie eliminați din sinapsă pentru ca următoarea stimulare potențială a neuronului să aibă loc. Acest proces are loc în parte prin descompunerea neurotransmițătorilor de către enzime și în parte prin recaptare, un proces prin care neurotransmițătorii care se află în sinapsă sunt reabsorbiți în butonii terminali transmițători, gata să fie din nou eliberați după ce neuronul se declanșează.
Mai mult de 100 de substanțe chimice produse în organism au fost identificate ca neurotransmițători, iar aceste substanțe au un efect larg și profund asupra emoțiilor, cogniției și comportamentului. Neurotransmițătorii ne reglează apetitul, memoria, emoțiile, precum și acțiunea și mișcarea mușchilor noștri. Și, după cum puteți vedea în tabelul 3.1 „Principalii neurotransmițători și funcțiile lor”, unii neurotransmițători sunt, de asemenea, asociați cu boli psihologice și fizice.
Drogurile pe care le-am putea ingera – fie din motive medicale, fie în scop recreativ – pot acționa ca neurotransmițători pentru a ne influența gândurile, sentimentele și comportamentul. Un agonist este un medicament care are proprietăți chimice similare cu un anumit neurotransmițător și, astfel, imită efectele neurotransmițătorului. Atunci când un agonist este ingerat, acesta se leagă de situsurile receptorilor din dendrite pentru a excita neuronul, acționând ca și cum ar fi fost prezentă o cantitate mai mare de neurotransmițător. De exemplu, cocaina este un agonist pentru neurotransmițătorul dopamină. Deoarece dopamina produce sentimente de plăcere atunci când este eliberată de neuroni, cocaina creează sentimente similare atunci când este ingerată. Un antagonist este un medicament care reduce sau oprește efectele normale ale unui neurotransmițător. Atunci când un antagonist este ingerat, acesta se leagă de situsurile receptorilor din dendrite, blocând astfel neurotransmițătorul. Ca exemplu, otrava curare este un antagonist pentru neurotransmițătorul acetilcolină. Atunci când otrava intră în creier, se leagă de dendrite, oprește comunicarea dintre neuroni și, de obicei, provoacă moartea. Încă alte medicamente acționează prin blocarea recaptării neurotransmițătorului însuși – atunci când recaptarea este redusă de medicament, mai mult neurotransmițător rămâne în sinapsă, sporindu-i acțiunea.
Tabel 3.1 Principalii neurotransmițători și funcțiile lor
| Neurotransmițător | Descriere și funcție | Note | |
|---|---|---|---|
| Acetilcolina (ACh) | Un neurotransmițător comun utilizat în măduva spinării și în neuronii motori pentru a stimula contracțiile musculare. Este, de asemenea, utilizat în creier pentru a regla memoria, somnul și visarea. | Boala Alzheimer este asociată cu un aport insuficient de acetilcolină. Nicotina este un agonist care acționează ca acetilcolina. | |
| Dopamina | Implicată în mișcare, motivație și emoție, dopamina produce sentimente de plăcere atunci când este eliberată de sistemul de recompensă al creierului și este, de asemenea, implicată în învățare. | Schizofrenia este legată de creșteri ale dopaminei, în timp ce boala Parkinson este legată de reduceri ale dopaminei (iar agoniștii de dopamină pot fi utilizați pentru a o trata). | |
| Endorfinele | Se eliberează ca răspuns la comportamente cum ar fi exercițiile fizice viguroase, orgasmul și consumul de alimente picante. | Endorfinele sunt analgezice naturale. Ele sunt înrudite cu compușii care se găsesc în droguri precum opiul, morfina și heroina. Eliberarea de endorfine creează senzația de alergare care este resimțită după un efort fizic intens. | |
| GABA (acid gama-aminobutiric) | Principalul neurotransmițător inhibitor din creier. | O lipsă de GABA poate duce la acțiuni motorii involuntare, inclusiv tremurături și convulsii. Alcoolul stimulează eliberarea de GABA, care inhibă sistemul nervos și ne face să ne simțim beți. Nivelurile scăzute de GABA pot produce anxietate, iar agoniștii GABA (tranchilizante) sunt utilizați pentru a reduce anxietatea. | |
| Glutamat | Cel mai comun neurotransmițător, este eliberat în peste 90% din sinapsele creierului. Glutamatul se găsește în aditivul alimentar MSG (glutamat monosodic). | Glutamatul în exces poate provoca suprastimulare, migrene și convulsii. | |
| Serotonina | Implicată în multe funcții, inclusiv starea de spirit, apetitul, somnul și agresivitatea. | Nivelurile scăzute de serotonină sunt asociate cu depresia, iar unele medicamente concepute pentru tratarea depresiei (cunoscute sub numele de inhibitori selectivi ai recaptării serotoninei sau SSRI) servesc la prevenirea recaptării acestora. |
Key Takeaways
- Sistemul nervos central (SNC) este ansamblul de neuroni care alcătuiesc creierul și măduva spinării.
- Sistemul nervos periferic (SNP) este colecția de neuroni care face legătura între SNC și pielea, mușchii și glandele noastre.
- Neuronii sunt celule specializate, găsite în sistemul nervos, care transmit informații. Neuronii conțin o dendrită, un soma și un axon.
- Câțiva axoni sunt acoperiți cu o substanță grasă cunoscută sub numele de teacă de mielină, care înconjoară axonul, acționând ca un izolator și permițând transmiterea mai rapidă a semnalului electric
- Dendrita este o prelungire în formă de arbore care primește informații de la alți neuroni și transmite stimularea electrică către soma.
- Axonul este o fibră alungită care transferă informația de la soma la butoanele terminale.
- Neurotransmițătorii transmit chimic informația de la butoanele terminale și prin sinapse la dendritele receptoare, folosind un tip de sistem de blocare și cheie.
- Mai mulți neurotransmițători diferiți lucrează împreună pentru a influența cogniția, memoria și comportamentul.
- Agonistii sunt medicamente care imită acțiunile neurotransmițătorilor, în timp ce antagoniștii sunt medicamente care blochează acțiunea neurotransmițătorilor.
Exerciții și gândire critică
- Desenați un desen al unui neuron și etichetați părțile sale principale.
- Imaginați-vă o acțiune pe care o desfășurați în fiecare zi și explicați modul în care neuronii și neurotransmițătorii ar putea lucra împreună pentru a vă ajuta să vă angajați în acea acțiune.
.