Neuronernas uppbyggnad

Hjärnan innehåller många miljarder neuroner som samarbetar för att producera förnimmelser, tankar, inlärning, rörelse, känslor och många andra processer. Samordningen av dessa aktiviteter kräver snabb och omfattande kommunikation mellan enskilda neuroner och vävnader (t.ex. muskler). För att uppnå detta använder neuronerna elektriska signaler för att överföra information inom en enskild cell och kemiska signaler mellan celler. Dessa unika funktioner har tvingat neuronen att anta en cellstruktur som skiljer sig från andra celler.

Neuroner består av en cellkropp (eller soma), dendriter och en axon som slutar i en terminal. Cellkroppen innehåller kärnan och det maskineri som behövs för att syntetisera proteiner. Cellkroppen är också det område i neuronen där en elektrisk impuls genereras. Från cellkroppen sträcker sig korta, förgrenade dendriter som tar emot kemiska signaler från andra neuroner eller stimuli som utlöser en elektrisk signal. Denna elektriska impuls (eller aktionspotential) utbreder sig från cellkroppen längs axonet mot dess terminal. Axonet är en långsträckt fiber som överför impulsen genom att ändra flödet av natrium- och kaliumjoner genom neuronmembranet. Många axoner är omgivna av en myelinskida som består av lipider och proteiner. Precis som isoleringen av en elektrisk ledning ökar detta fettskikt kraftigt hastigheten på de elektriska impulserna längs axonen.

Trots att nervterminalen hos en neuron ligger i nära anslutning till dendriten hos en intilliggande cell är cellerna i själva verket åtskilda av ett litet utrymme; denna förbindelse mellan de två cellerna kallas för en synaps. Synapsen utgör ett verkligt gap mellan cellerna; det finns ingen delning av cytoplasma eller cellstrukturer mellan den pre-synaptiska och post-synaptiska cellen. Kommunikationen mellan neuroner är en kemisk process som använder neurotransmittorer i en process som kallas synaptisk överföring.

Neuronen består av en cellkropp, dendriter och en axon. Informationen flödar från dendriterna till cellkroppen och sedan vidare ner i axonet till dess terminal.

Neurotransmission

När en elektrisk impuls färdas ner i axonet till nervterminalerna utlöser den rörelsen av vesiklar i terminalen så att de frigör sitt innehåll, kemikalier som kallas neurotransmittorer. Efter frisättningen diffunderar neurotransmittorerna genom det synaptiska utrymmet och binder sig till receptorer på dendriterna i de postsynaptiska cellerna. Bindningen av en neurotransmittor till sin receptor är specifik. Precis som en nyckel endast passar till ett visst lås, binder en neurotransmittor endast till en viss typ av receptor.

Det finns många typer av neurotransmittorer i hjärnan, var och en med en unik funktion. Interaktionen mellan receptorn och neurotransmittorn ger upphov till kemiska och/eller elektriska förändringar i den postsynaptiska cellen beroende på exakt vilken neurotransmittor som är bunden. Excitatoriska neurotransmittorer främjar spridningen av den elektriska signalen i den mottagande cellen medan hämmande neurotransmittorer dämpar överföringen av den elektriska signalen. Om neurotransmittorn utlöser en aktionspotential i den postsynaptiska neuronen fortsätter kommunikationsprocessen. Bara en bråkdel av en sekund efter att ha bundit till sina receptorer kan neurotransmittorerna brytas ner av enzymer eller återföras tillbaka till den pre-synaptiska cellen.

Ett exempel på neurotransmission visas för neurotransmittorn acetylkolin som binder till acetylkolinreceptorer. Används med tillstånd från ”Animated Neuroscience and the Actions of Nicotine, Cocaine, and Marijuana in the Brain” (www.films.com)

.