Hur neuroner överför information i hela kroppen
En neuron är en nervcell som är det grundläggande byggstenen i nervsystemet. Neuroner liknar andra celler i människokroppen på ett antal sätt, men det finns en viktig skillnad mellan neuroner och andra celler. Neuroner är specialiserade för att överföra information i hela kroppen.
Dessa högspecialiserade nervceller ansvarar för att kommunicera information i både kemiska och elektriska former.
Det finns också flera olika typer av neuroner som ansvarar för olika uppgifter i människokroppen.
Sensoriska neuroner bär information från sensoriska receptorceller i hela kroppen till hjärnan. Motorneuroner överför information från hjärnan till kroppens muskler. Interneuroner ansvarar för att kommunicera information mellan olika neuroner i kroppen.
Neuroner vs andra celler
Likheter med andra celler:
- Neuroner och andra kroppsceller innehåller båda en kärna som innehåller genetisk information.
- Neuroner och andra kroppsceller är omgivna av ett membran som skyddar cellen.
- Cellkropparna i båda celltyperna innehåller organeller som stöder cellens liv, inklusive mitokondrier, Golgi-kroppar och cytoplasma.
Skillnader som gör neuroner unika:
- Till skillnad från andra kroppsceller stoppar neuronerna att reproducera kort efter födseln. På grund av detta har vissa delar av hjärnan fler neuroner vid födseln än senare i livet eftersom neuroner dör men inte ersätts. Medan neuroner inte reproducerar i de flesta delar av hjärnan, har forskning visat att nya samband mellan neuroner bildas genom livet. Neurogenes eller bildandet av nya nervceller förekommer i vissa delar av hjärnan genom livet.
- Neuroner har ett membran som är utformat för att skicka information till andra celler. Axon och dendriter är specialiserade strukturer avsedda att överföra och ta emot information. Anslutningarna mellan celler är kända som synapser. Neuroner släpper ut kemikalier som kallas neurotransmittorer i dessa synapser för att kommunicera med andra neuroner.
Strukturen i en neuron
Det finns tre grundläggande delar av en neuron : dendriter, cellkroppen och axonen. Emellertid varierar alla neuroner något i storlek, form och egenskaper beroende på neurons funktion och roll.
Vissa neuroner har få dendritiska grenar, medan andra är mycket förgrenade för att få mycket information. Vissa neuroner har korta axoner, medan andra kan vara ganska långa. Den längsta axonen i människokroppen sträcker sig från botten av ryggraden till storågen och är en längd på cirka tre meter!
Handlingspotential
Hur sänder och mottar neuroner information? För att neuroner ska kunna kommunicera måste de överföra information både inom neuronen och från en neuron till nästa. Denna process utnyttjar både elektriska signaler samt kemiska budbärare.
Dendriter av neuroner får information från sensoriska receptorer eller andra neuroner. Denna information skickas sedan ner till cellkroppen och vidare till axonen. När informationen har kommit fram till axonen färdas den längs axonens längd i form av en elektrisk signal som kallas en åtgärdspotential .
Kommunikation mellan synapser
När en elektrisk impuls har nått slutet av en axon, måste informationen överföras över det synaptiska spaltet till dendriterna i den angränsande neuronen.
I vissa fall kan den elektriska signalen nästan omedelbart överbrygga gapet mellan neuronerna och fortsätta längs sin väg.
I andra fall behövs neurotransmittorer för att skicka informationen från en neuron till nästa. Neurotransmittorer är kemiska budbärare som frigörs från axonterminalerna för att korsa det synaptiska gapet och nå receptorsätena hos andra neuroner. I en process som kallas återupptagning, bifogas dessa neurotransmittorer till receptorstället och reabsorberas av neuronen som ska återanvändas.
Signalsubstanser
Neurotransmittorer är en viktig del av vår dagliga funktion. Även om det inte är känt exakt hur många neurotransmittorer som finns, har forskare identifierat mer än 100 av dessa kemiska budbärare.
Vilka effekter har var och en av dessa neurotransmittorer på kroppen? Vad händer när sjukdomar eller droger stör dessa kemiska budbärare? Följande är bara några av de stora neurotransmittorerna, deras kända effekter och störningar de är associerade med.
Acetylcholin: Förknippad med minne, muskelkontraktioner och lärande. En brist på acetylkolin i hjärnan är associerad med Alzheimers sjukdom.
Endorfiner: Förknippade med känslor och smärtuppfattning. Kroppen släpper ut endorfiner som svar på rädsla eller trauma. Dessa kemiska budbärare liknar opiatdroger såsom morfin men är signifikant starkare.
Dopamin: Förknippad med tanke och glädjande känslor. Parkinsons sjukdom är en sjukdom i samband med underskott i dopamin. Läkare kan ordinera mediciner som kan öka dopaminaktiviteten i hjärnan. En kategori är dopaminagonister, som efterliknar effekterna av dopamin. En annan typ av medel är levodopa, som omvandlas till dopamin i hjärnan. De bär sina egna relativa fördelar och biverkningar. Forskare har också funnit starka kopplingar mellan schizofreni och alltför stora mängder dopamin i vissa delar av hjärnan.
> Källor:
> Parkinsons sjukdom. National Institute of Health, Senior Aging webbplats. Uppdaterad juni 2016.
> Thompson, RF Hjärnan: En neurovetenskaplig primer. New York: Worth Publishers; 2000.