I

openen en sluiten van deze kanalen kan in principe op twee manieren worden geregeld, namelijk
door veranderingen in de elektrische spanning van de cel zelf (zoals bij de actiepotentiaal)
of door neurotransmitters (in de synaps of overgang tussen twee cellen).
Synapsen zijn de voornaamste verbindingen waardoor neuronen met elkaar communiceren.
Hun structuur en functie zijn schematisch in figuur 2.15 weergegeven Er bestaan verschillende
soorten synapsen, maar de meest bekenden zijn de axodendritische en axosomatische
synaps tussen het axonuiteinde van een neuron met een dendriet of cellichaam
(soma) van een ander neuron. Als een actiepotentiaal het eindpunt van axonen
bereikt, worden aldaar calciumkanalen geopend. Daardoor binden de neurotransmittermoleculen
die hier zijn opgeslagen in kleine blaasjes (‘vesicles’) zich met het presynaptisch
membraan. Vervolgens wordt de neurotransmitter losgelaten (‘release’).
Deze verspreidt zich dan over de synaptische spleet, en bindt zich daar met receptoren die
gelegen zijn in het postsynaptisch membraan (uitvergroot weergegeven onderaan in figuur
2.15). Dit heeft weer het openen van ionenkanalen tot gevolg in het membraan van postsynaptisch
neuron. De vrijgekomen neurotransmitter wordt tenslotte afgebroken, of opnieuw
opgenomen (‘re-uptake’) in het presynaptisch membraan. Bepaalde psychofarmaka kunnen
deze heropname of afbraak vertragen of blokkeren, en aldus de duur van de werking van
neutransmitters verlengen.
In tegenstelling tot actiepotentialen, die werken volgens een 'alles of niets' principe, hebben
synaptische potentialen (meer precies: de inhiberende en exciterende postsynaptische potentialen,
IPSP en EPSP genaamd), een gradueel karakter (figuur 2.15, onderaan). Deze
zogeheten veldpotentialen hebben een meer diffuse werking, en spelen een belangrijke rol in
het opwekken van elektrische activiteit van hersencellen die ook op grote afstand van de
plaats waar deze potentialen ontstaan, zoals bijvoorbeeld op de schedel, kunnen worden
gemeten. Als de som van de EPSPs en IPSPs een drempelwaarde overschrijdt, kan dit leiden
tot depolarisatie van het postsynaptisch membraan, waardoor een nieuwe actiepotentiaal
wordt opgewekt.
Neurotranmitters worden ook wel first messengers genoemd: zij controleren vooral de
overdacht van informatie van de ene zenuwcel naar de andere zenuwcel (zie figuur 2.16).
Veel voorkomende neurotranmitters met een overwegend diffuse werking zijn noradrenaline,
acetylcholine, dopamine en serotonine. Deze categorie neurotransmitters (met name
dopamine en serotonine) hebben vooral een uitwerking op indirecte receptoren. Deze
receptoren hebben een langere werking, en hebben vooral veranderingen in biochemische
stoffen binnen de postsynaptische cel tot gevolg. Deze zogeheten second messengers,
regelen vooral de prikkelbaarheid of gevoeligheid van de ionenkanalen binnen het
postsynaptisch membraan. In hoofdstuk 8 zal worden verduidelijkt hoe deze receptoren
betrokken zijn bij leerprocessen in de cel.
59