Kemijski glasnici 7 - Brain Campaign

8
Glavni ekscitacijski neurotransmiter u mozgu je
glutamat. Velika točnost živčanog sustava zahtijeva
da ekscitacija biva praćena inhibicijom, tj. da je
pobuñivanje jednih neurona praćeno smanjenjem
aktivnosti dugih neurona. Vezanje neurotransmitera za
receptor u inhibicijskim sinapsama dovodi do otvaranja
ionskih kanala, koji omogućuju ulaz negativno nabijenih
iona, što dovodi do promjene membranskog potencijala
– inhibicijskog postsinaptičkog potencijala (IPSP) (vidi
sliku). On se suprostavlja depolarizaciji membrane, i
time nastanku akcijskog potencijala. Dva su
inhibicijska neurotransmitera – GABA i glicin.
Sinaptički prijenos signala se odvija vrlo brzo –
vrijeme izmeñu dolaska akcijskog potencijala do
sinapse i pojave EPSPa na sljedećem neuronu je vrlo
kratko, tisućiti dio sekunde. Različiti neuroni trebaju
tempirati otpuštanje glutamata u vrlo kratkom
vremenskom razdoblju, da bi se EPSPovi mogli
zbrojiti, prijeći prag i dovesti do stvaranja akcijskog
potencijala. Inhibicija mora biti jednako brza, da bi
bila učinkovita u gašenju tog procesa.
EPSP je pomak membranskog potencijala od
vrijednosti od -70 mV prema vrijednosti 0 mV.
IPSP ima suprotni učinak.
Glasnici koji podešavaju
Potraga za ekscitacijskim i inhibicijskim
neurotransmiterima je dovela do otkrića da postoji
veliki broj ostalih tvari koje živčane stanice izlučuju.
Mnoge od tih tvari djeluju na živčane stanice, tako da
se vežu na bjelančevine u staničnoj membrani –
metabotropne receptore. Ovi receptori ne sadrže
ionske kanale, nisu uvijek smješteni u sinapsi, i , što je
najvažnije, ne dovode do akcijskog potencijala. Danas
smatramo da ovi receptori usklañuju i podešavaju
veliki broj kemijskih procesa, koji se odvijaju u
neuronu. Zbog toga se djelovanje metabotropnih
receptora zove neuromodulacija.
Metabotropni se receptori obično nalaze u složenim
tvorbama, koje povezuju okolinu stanice sa enzimima
unutar stanice. Ti enzimi onda djeluju na stanični
metabolizam. Kada se neurotransmiter veže za
metabotropni receptor, aktiviraju se G-proteini i
ostali enzimi vezani za membranu. Vezanje
neurotransmitera za metabotropni receptor se može
usporediti s ključem za paljenje auta. On ne otvara
vrata u membrani za ione, kao što to radi ionotropni
receptor, nego pokreće unutarstanične druge
glasnike, tako započinjući cijeli niz biokemijskih
reakcija. Učinci neuromodulacije uključuju promjene
u ionskim kanalima, receptorima, transporterima, i
čak u ekspresiji gena. Da bi se te promjene počele
odvijati, treba proći vremena, ali kad se pokrenu,
traju puno duže od učinka kojeg imaju ekscitacijski i
inhibicijski neurotransmiteri. Takoñer, njihov
utjecaj seže dalje od same sinapse. Iako ne potiču
stvaranje akcijskog potencijala, imaju golem učinak
na tok impulsa kroz neuralnu mrežu.
Prepoznavanje glasnika
Meñu mnogim glasnicima, koji djeluju na receptore
vezane uz G-protein, su acetilkolin, dopamin i
noradrenalin. Neuroni koji otpuštaju ove
neurotransmitere imaju različite učinke na stanicu, a
njihova je anatomska organizacija zadivljujuća, jer iako
ih ima relativno malo, šalju svoje aksone u sve dijelove
mozga (vidi sliku). U ljudskom mozgu postoji samo 1600
noradrenergičkih neurona, ali oni šalju svoje aksone u
sve dijelove mozga i kralježničke moždine. Ovi
nueromodulacijski transmiteri, tj. glasnici koji
podešavaju aktivnost neurona, ne šalju točne osjetne
informacije, već podešavaju rad raspršenih neuronskih
sklopova, povećavajući njihovu učinkovitost.
Noradrenalin se otpušta kada se organizam nañe u
novim situacijama, ili kada je pod stresom. On pomaže
da se organizira složeni odgovor pojedinca na te
izazove. Razni dijelovi mozga bi trebali znati da je
organizam pod stresom. Dopamin djeluje na središta u
mozgu, koja su povezana s pozitivnim osjećajima.
Stoga dopamin pomaže da pojedinac sagleda odreñene
situacije kao korisne (vidi 4. poglavlje). Acetilkolin
sjedi na dva stolca. On djeluje i na ionotropne i na
metabotropne receptore. Acetilkolin je prvi otkriveni
neurotransmiter. Upotrebljava ionske mehanizme da
preko neuromišićne sinapse šalje signale sa
motoneurona na poprečnoprugaste mišiće. A može
djelovati i kao neuromodulator. Tako djeluje kada se
želimo usredotočiti na ono što radimo – on podešava
neurone da primaju samo važne informacije.
Noradrenalinski neuroni su smješteni u locus coeruleusu
(plavom mjestu). Aksoni tih stanica prolaze kroz
moždano deblo do hipokampusa, malog mozga i velikog
mozga.
Odlična web stranica o sinapsama: http://synapses.mcg.edu/index.asp