Neuronal Structure

De hersenen bevatten vele miljarden neuronen die samenwerken om sensatie, denken, leren, beweging, emotie en vele andere processen te produceren. De coördinatie van deze activiteiten vereist snelle en uitgebreide communicatie tussen individuele neuronen en weefsels (b.v. spieren). Om dit te bereiken gebruiken neuronen elektrische signalen om informatie binnen een enkele cel over te brengen en chemische signalen tussen cellen. Deze unieke functies hebben het neuron gedwongen een celstructuur aan te nemen die verschilt van die van andere cellen.

Neuronen bestaan uit een cellichaam (of soma), dendrieten, en een axon dat eindigt in een eindpunt. Het cellichaam bevat de kern en de machinerie die nodig is voor de synthese van eiwitten. Het cellichaam is ook het gebied van het neuron waar een elektrische impuls wordt opgewekt. Uit het cellichaam steken korte, vertakte dendrieten die chemische signalen van andere neuronen ontvangen of prikkels die een elektrisch signaal opwekken. Deze elektrische impuls (of actiepotentiaal) plant zich voort van het cellichaam langs het axon naar zijn uiteinde. Het axon is een langgerekte vezel die de impuls overbrengt door de stroom van natrium- en kaliumionen over het neuronale membraan te veranderen. Veel axonen zijn omgeven door een myelineschede die bestaat uit lipiden en eiwitten. Zoals de isolatie van een elektrische draad, verhoogt deze vettige laag de snelheid van de elektrische impulsen langs de axon.

Hoewel het zenuwuiteinde van een neuron in de nabijheid is van de dendrieten van een aangrenzende cel, zijn de cellen in feite gescheiden door een kleine ruimte; deze verbinding tussen de twee cellen wordt een synaps genoemd. De synaps is een echte kloof tussen de cellen; er is geen uitwisseling van cytoplasma of celstructuren tussen de pre-synaptische en post-synaptische cellen. De communicatie tussen neuronen is een chemisch proces waarbij neurotransmitters worden gebruikt in een proces dat synaptische transmissie wordt genoemd.

Het neuron bestaat uit een cellichaam, dendrieten, en een axon. Informatie stroomt van de dendrieten naar het cellichaam, en vervolgens langs de axon naar het uiteinde.

Neurotransmissie

Wanneer een elektrische impuls langs het axon naar de zenuwuiteinden reist, zet dit de beweging van blaasjes in het uiteinde in gang, zodat hun inhoud, chemische stoffen die neurotransmitters worden genoemd, vrijkomt. Na het vrijkomen diffunderen de neurotransmitters door de synaptische ruimte en binden zich aan receptoren op de dendrieten van post-synaptische cellen. De binding van een neurotransmitter aan zijn receptor is specifiek. Net zoals een sleutel alleen in een bepaald slot past, bindt een neurotransmitter zich alleen aan een bepaald type receptor.

Er zijn vele soorten neurotransmitters in de hersenen, elk met een unieke functie. De interactie tussen de receptor en de neurotransmitter veroorzaakt chemische en/of elektrische veranderingen in de post-synaptische cel, afhankelijk van de precieze neurotransmitter die wordt gebonden. Exciterende neurotransmitters bevorderen de voortplanting van het elektrische signaal in de ontvangende cel, terwijl remmende neurotransmitters de overdracht van het elektrische signaal afremmen. Als de neurotransmitter een actiepotentiaal opwekt in het postsynaptische neuron, gaat het communicatieproces verder. Slechts een fractie van een seconde na binding aan hun receptoren, kunnen neurotransmitters worden afgebroken door enzymen of gerecycled terug in de pre-synaptische cel.

Een voorbeeld van neurotransmissie wordt getoond voor de neurotransmitter acetylcholine die bindt aan acetylcholine receptoren. Gebruikt met toestemming van “Animated Neuroscience and the Actions of Nicotine, Cocaine, and Marijuana in the Brain” (www.films.com)