Neuronernes struktur
Hjernen indeholder mange milliarder neuroner, der arbejder sammen om at producere fornemmelser, tanker, læring, bevægelse, følelser og mange andre processer. Koordineringen af disse aktiviteter kræver hurtig og omfattende kommunikation mellem de enkelte neuroner og væv (f.eks. muskler). For at opnå dette bruger neuroner elektriske signaler til at overføre information inden for en enkelt celle og kemiske signaler mellem cellerne. Disse unikke funktioner har tvunget neuronet til at antage en cellestruktur, der ikke ligner andre cellers.
Neuroner består af en cellekrop (eller soma), dendritter og et axon, der ender i en terminal. Cellekroppen indeholder kernen og det maskineri, der er nødvendigt for at syntetisere proteiner. Cellekroppen er også det område af neuronet, hvor en elektrisk impuls genereres. Fra cellekroppen udgår korte, forgrenede dendritter, som modtager kemiske signaler fra andre neuroner eller stimuli, der udløser et elektrisk signal. Denne elektriske impuls (eller aktionspotentiale) forplanter sig fra cellekroppen langs axonet mod dets terminal. Axonet er en langstrakt fiber, der overfører impulsen ved at ændre strømmen af natrium- og kaliumioner gennem neuronmembranen. Mange axoner er omgivet af en myelinskede, der består af lipider og proteiner. Ligesom en isolering af en elektrisk ledning øger dette fedtlag i høj grad hastigheden af de elektriske impulser ned ad axonen.
Selv om en neurons nerve terminal er i umiddelbar nærhed af dendriterne i en tilstødende celle, er cellerne faktisk adskilt af et lille rum; denne forbindelse mellem de to celler kaldes en synapse. Synapsen repræsenterer et ægte mellemrum mellem cellerne; der er ingen deling af cytoplasma eller cellestrukturer mellem den præsynaptiske og den postsynaptiske celle. Kommunikationen mellem neuroner er en kemisk proces, hvor der anvendes neurotransmittere i en proces, der kaldes synaptisk transmission.
Neuronen består af et cellelegeme, dendritter og et axon. Informationen strømmer fra dendriterne til cellekroppen og derefter videre ned ad axonet til dets terminal.
Neurotransmission
Når en elektrisk impuls bevæger sig ned ad axonet til nerve terminalerne, udløser den bevægelse af vesikler i terminalen for at frigive deres indhold, kemikalier, der er kendt som neurotransmittere. Efter frigivelsen diffunderer neurotransmitterne gennem det synaptiske rum og binder sig til receptorer på dendriterne i de postsynaptiske celler. Bindingen af en neurotransmitter til sin receptor er specifik. Ligesom en nøgle kun passer til en bestemt lås, binder en neurotransmitter kun til en bestemt type receptor.
Der findes mange typer neurotransmittere i hjernen, som hver især har en unik funktion. Interaktionen mellem receptoren og neurotransmitteren frembringer kemiske og/eller elektriske ændringer i den postsynaptiske celle, afhængigt af den nøjagtige neurotransmitter, der er bundet. Excitatoriske neurotransmittere fremmer udbredelsen af det elektriske signal i den modtagende celle, mens hæmmende neurotransmittere dæmper transmissionen af det elektriske signal. Hvis neurotransmitteren udløser et aktionspotentiale i den postsynaptiske neuron, fortsætter kommunikationsprocessen. Blot en brøkdel af et sekund efter bindingen til deres receptorer kan neurotransmittere blive nedbrudt af enzymer eller genbrugt tilbage til den præsynaptiske celle.
Et eksempel på neurotransmission er vist for neurotransmitteren acetylcholin, der binder sig til acetylcholinreceptorer. Brugt med tilladelse fra “Animated Neuroscience and the Actions of Nicotine, Cocaine, and Marijuana in the Brain” (www.films.com)