A neuronok szerkezete

Az agy sok milliárd neuront tartalmaz, amelyek együttműködnek az érzékelés, a gondolkodás, a tanulás, a mozgás, az érzelmek és számos más folyamat létrehozásában. E tevékenységek összehangolásához gyors és kiterjedt kommunikációra van szükség az egyes neuronok és szövetek (pl. izmok) között. Ennek érdekében a neuronok elektromos jelekkel továbbítják az információt az egyes sejteken belül, illetve kémiai jelekkel a sejtek között. Ezek az egyedi funkciók arra kényszerítették a neuronokat, hogy más sejtektől eltérő sejtszerkezetet vegyenek fel.

A neuronok egy sejttestből (vagy szómából), dendritekből és egy axonból állnak, amely egy terminálisban végződik. A sejttest tartalmazza a sejtmagot és a fehérjék szintéziséhez szükséges gépezetet. A sejttest a neuron azon régiója is, amelyben az elektromos impulzus keletkezik. A sejttestből rövid, elágazó dendritek nyúlnak ki, amelyek más neuronoktól kémiai jeleket vagy elektromos jelet kiváltó ingereket fogadnak. Ez az elektromos impulzus (vagy akciós potenciál) a sejttestből az axon mentén terjed a végpontja felé. Az axon egy hosszúkás szál, amely az impulzust a nátrium- és káliumionoknak a neuronmembránon keresztül történő áramlásának megváltoztatásával továbbítja. Sok axont lipidekből és fehérjékből álló mielinhüvely vesz körül. Mint az elektromos vezetéket borító szigetelés, ez a zsíros réteg nagymértékben megnöveli az elektromos impulzusok sebességét az axonon lefelé.

Noha az egyik neuron idegvégződése közel van a szomszédos sejt dendritjéhez, a sejteket valójában egy kis tér választja el; ezt a kapcsolatot a két sejt között szinapszisnak nevezzük. A szinapszis valódi rést jelent a sejtek között; nincs közös citoplazma vagy sejtstruktúra a szinapszis előtti és utáni szinaptikus sejtek között. A neuronok közötti kommunikáció egy kémiai folyamat, amely neurotranszmittereket használ a szinaptikus transzmissziónak nevezett folyamat során.

A neuron egy sejttestből, dendritekből és egy axonból áll. Az információ a dendritekről a sejttestbe, majd az axonon lefelé haladva a terminusba áramlik.

Neurotranszmisszió

Amikor egy elektromos impulzus lefelé halad az axonon az idegvégződésekig, a terminusban lévő vezikulák mozgását váltja ki, hogy felszabadítsák tartalmukat, a neurotranszmittereknek nevezett vegyi anyagokat. A felszabadulás után a neurotranszmitterek átdiffundálnak a szinaptikus téren, és a posztszinaptikus sejtek dendritjein lévő receptorokhoz kötődnek. A neurotranszmitterek receptorhoz való kötődése specifikus. Ahogyan egy kulcs csak egy bizonyos zárhoz illik, úgy egy neurotranszmitter is csak egy bizonyos típusú receptorhoz kötődik.

Az agyban sokféle neurotranszmitter létezik, mindegyiknek egyedi funkciója van. A receptor és a neurotranszmitter közötti kölcsönhatás a pontosan megkötött neurotranszmittertől függően kémiai és/vagy elektromos változásokat idéz elő a posztszinaptikus sejtben. Az izgató neurotranszmitterek elősegítik az elektromos jel terjedését a fogadó sejtben, míg a gátló neurotranszmitterek tompítják az elektromos jel továbbítását. Ha a neurotranszmitter akciós potenciált vált ki a posztszinaptikus neuronban, a kommunikációs folyamat folytatódik. A neurotranszmitterek a receptoraikhoz való kötődésük után a másodperc töredéke alatt enzimek által lebomolhatnak, vagy visszakerülhetnek az előszinaptikus sejtbe.

A neurotranszmisszió példáját az acetilkolin nevű neurotranszmitter acetilkolin-receptorokhoz való kötődésére mutatjuk be. Az “Animated Neuroscience and the Actions of Nicotine, Cocaine, and Marijuana in the Brain” (www.films.com)

engedélyével felhasználva.