W poprzednim artykule opisywaliśmy budowę podstawowej komórki układu nerwowego, czyli neuronu. W aktualnym artykule chcemy przyjrzeć się bliżej temu, co się dzieje na styku dwóch neuronów i w jaki sposób następuje przekazanie informacji/impulsu między nimi. Na dole zamieściliśmy rysunek poglądowy.
Synapsa
Miejsce, w którym komunikują się neurony, nazywane jest synapsą.
Neuron wysyłający informację poprzez akson nazywamy neuronem presynaptycznym NPRE), neuron, który otrzymuje informację poprzez dendryty to neuron postsynaptyczny (NPO). Przerwa między kolbką synaptyczną aksonu NPRE a kolcem dendrytycznym NPO nazywana jest szczeliną synaptyczną.
Rodzaje synaps
Istnieją dwa rodzaje synaps: elektryczna i chemiczna. W synapsach elektrycznych neurony są bardzo blisko siebie. Kolbka presynaptyczna oddalona jest od kolbki postsynaptycznej o 2 nm. Jony mogą wędrować w obie strony, impulsy mogą więc być przekazywane dwustronnie i jest to najszybszy sposób przesyłania. Tego typu synapsy występują w części korowej mózgu, siatkówce oka, niektórych częściach serca i mięśniach.
Synapsy chemiczne
W tego rodzaju synapsach szczelina synaptyczna wynosi 20 nm. W kolbce synaptycznej (patrz rysunek poniżej) znajdują się pęcherzyki synaptyczne zawierające tak zwane neuroprzekaźniki. Neuroprzekaźniki (inaczej nazywane neurotransmiterami bądź mediatorami) to substancje chemiczne, które zamieniają sygnał elektryczny na chemiczny w synapsie. W chwili obecnej znamy około 60 ich rodzajów. Najczęściej spotykane i znane neuroprzekaźniki to serotonina, dopamina, glutaminian, noradrenalina, adrenalina, histamina.
Jak to działa?
W wyniku depolaryzacji błony presynaptycznej pęcherzyki synaptyczne przyklejają się do niej i uwalniają neuroprzekaźniki do szczeliny. Neuroprzekaźniki te migrują do kolca dendrytycznego. Po drugiej stronie szczeliny, w błonie postsynaptycznej znajdują się związki białkowe zwane receptorami. Rozpoznają one określony rodzaj neuroprzekaźnika. W wyniku połączenia receptora i neuroprzekaźnika dochodzi do depolaryzacji, bądź do hiperpolaryzacji NPO. W pierwszym przypadku będziemy mówić o synapsie pobudzającej, w drugim o synapsie hamującej. W efekcie zwiększamy bądź zmniejszamy „skłonność” neuronu do przekazywania dalej impulsu pobudzającego.
Aby zwiększyć tempo przekazywania informacji, synapsa musi być oczyszczana z neuroprzekaźnika po jego migracji przez szczelinę. Do tego służą specjalne substancje czyszczące, służące do wychwytu wstecznego (usuwają w całości neuroprzekaźnik), bądź wychwytu zwrotnego (wciągają z powrotem przekaźnik do kolbki). Pełnią one niezwykle istotną funkcję. Wiele zaburzeń zdrowotnych związanych jest z nadmiarem bądź niedostatkiem danego neuroprzekaźnika. Jako przykład niech posłuży depresja. Depresja to zaburzenie wynikające z niedoboru noradrenaliny i serotoniny. Leki przeciw depresji blokują wychwyt wsteczny serotoniny i noradrenaliny, podnosząc ich poziom w szczelinie, co w efekcie prowadzi do poprawy samopoczucia pacjenta.
Każdy neuron może posiadać do 10000 dendrytów. Mogą one łączyć się innymi neuronami. Stan aktualny neuronu (w sensie jego polaryzacji) jest wypadkową działań neuronów presynaptycznych. Przy pewnych połączeniach będzie on w rezultacie pobudzany, w innych zaś wyhamowywany. Grupa połączonych neuronów nazywana jest obwodem neuralnym, mapą lub siecią. Każde zapamiętane pojęcie, obraz, dźwięk ma swoją reprezentację w postaci obwodu lub mapy. Łatwość dostępu do tych informacji w dużym stopniu zależy od tego, jak przez dany obwód przepływa impuls pobudzający. Podstawą procesu zapamiętywania i uczenia się jest powstawanie obwodów (sieci, map) o zwiększonym przewodnictwie.
Przy pisaniu artykułu korzystano z następującej literatury:
David Rock, Linda J. Page: Fundamenty coachingu. Neurobiologia a skuteczna praktyka. Warszawa 2014
Piotr Jaśkowski: Neuronauka poznawcza, Jak mózg tworzy umysł.
