NEUROPRZEKAŹNIKI (NEUROMEDIATORY) - związki chemiczne, których cząsteczki przenoszą sygnały pomiędzy neuronami poprzez synapsy, a także z komórek nerwowych do mięśniowych lub gruczołowych. Służą do zamiany sygnału elektrycznego na sygnał chemiczny w synapsie i do przekazywania tego sygnału z jednej komórki (zwanej presynaptyczną) do innej (zwanej postsynaptyczną). W klasycznym przypadku neuroprzekaźnik jest zgromadzony w pęcherzykach synaptycznych znajdujących się w komórce presynaptycznej blisko Płony presynaptycznej. W rezultacie depolaryzacji błony presynaptycznej te pęcherzyki przyłączają się do błony presynaptycznej, następuje fuzja ich błony z błoną presynaptyczną i egzocytoza, czyli uwolnienie zawartego w nich neuroprzekaźnika do szczeliny synaptycznej - zamiana sygnału elektrycznego na chemiczny. Na błonie postsynaptycznej występują receptory danego neuroprzekaźnika. Przyłączenie neuroprzekaźnika do błony postsynaptycznej powoduje zmianę jej polaryzacji (tzn. ujemnego potencjału elektrycznego wnętrza komórki postsynaptycznej mierzonego względem przestrzeni zewnątrzkomórkowej). W przypadku synapsy pobudzającej jest to zmiana dodatnia, zwana depolaryzacją. W przypadku synapsy hamującej jest to zmiana ujemna, zwana hyperpolaryzacją. Następuję więc zamiana sygnału chemicznego na elektryczny. W obu przypadkach ta zmiana polaryzacji jest następnie przenoszona wzdłuż błony komórki postsynaptycznej i w pewnych przypadkach, jeżeli jest wystarczająco silna, może być propagowana wzdłuż aksonu. Najbardziej rozpowszechnionymi neuroprzekaźnikami są: GABA, acetylocholina, dopamina i serotonina.
GABA (kwas gamma - aminomasłowy) - występuje zarówno w mózgu, jak i w rdzeniu kręgowym, zdaje się głównym przekaźnikiem hamującym w układzie nerwowym. Ma wpływ na różne rodzaje zachowania - od jedzenia po agresję. Niektóre znane powszechnie substancje, takie jak lek uspokajający valium czy alkohol mogą wywołać znane wszystkim skutki dzięki temu, że ułatwiają działanie GABA.
ACETYLOCHOLINA - uczestniczy w każdym wykonywanym przez nas ruchu, gdyż m.in. występuje w synapsach nerwowo - mięśniowych. Prawdopodobnie bierze udział w procesach pamięci, jej niedobry prowadzą do choroby Alzheimera, prowadzącą do postępującej utraty pamięci, dezorientacji, zmian w osobowości.
DOPAMINA - jej niedobry w mózgu mogą spowodować chorobę Parkinsona objawiającą się drżeniem mięśni i ich napięciem. Nadprodukcja też może wymierać negatywne skutki. Jej wysoki poziom przyczynia się do wystąpienia lub nawet powoduje schizofrenię. Substancje blokujące wychwytywanie dopaminy wykazują pozytywne działanie, ograniczając występowanie niektórych zachowań przejawianych przez osoby chore na schizofrenię.
SEROTONINA - występuje w ośrodkowym układzie nerwowym i w układzie pokarmowym oraz w trombocytach. Zadowolenie związane z wykonywaniem przyjemnych czynności, jak np. jedzenie czekolady jest prawdopodobnie wywołane wydzielaniem serotoniny. Stąd mylne przekonanie, że czekolada działa przeciwdepresyjnie. Serotonina jest również niezbędna do snu - jej blokowanie powoduje bezsenność. Jej poziom w mózgu wpływa także na potrzeby seksualne, zachowania impulsywne i apetyt.
ZRÓŻNICOWANIE FUNKCJI PÓŁKUL MÓZGU - Każda półkula mózgowa połączona jest drogami nerwowymi z przeciwną stroną ciała (np. lewa półkula steruje prawym okiem, ręką i nogą), posiada własną percepcję, pamięć, świadomość, samoświadomość. Obie półkule ściśle ze sobą współpracują i opracowują napływające informacje. Odmienny charakter aktywności bioelektrycznej półkul przemawia jednak dodatkowo za tym, że w odmienny sposób dokonują one analizy tych informacji.
Prawa półkula jest sprawniejsza w zakresie wykonywania złożonych ruchów, szczególnie tych wymagających orientacji przestrzennej czy koordynacji wzrokiem. W pewnym stopniu rozumie informacje werbalną. Choć nie potrafi generować mowy, to jednak myśli, pamięta i również posiada ograniczone możliwości rozumienia prostych treści werbalnych. Lewa półkula posiada zdolność opracowywania napływających informacji sekwencyjnie (kolejno) - najbardziej treści werbalne. Prawa półkula analizuje napływające informacje holistycznie (całościowo) - specjalizacją jej jest orientacja w otoczeniu i analiza stanów emocjonalnych (z kolei przy tworzeniu emocji biorą udział obydwie półkule - prawa tworzy emocje negatywne, a lewa pozytywne). Prawa półkula jest lepsza od lewej w lokalizowaniu dźwięku. Prawa półkula odpowiedzialna jest za pamiętanie różnego typu wzorców (twarze, przedmioty oraz graficzny wzorzec słowa).Uszkodzenie prawej półkuli prowadzą do zaburzeń w orientacji (chory nie potrafi posługiwać się mapą, nie umie narysować linii równoległych, ani nawet prostego rysunku - koła, czy trójkąta); agnozja - nieprawidłowy odbiór informacji z własnego ciała w zakresie jego schematu czy podstaw budowy; prozopagnozja - nieumiejętność rozpoznawania twarzy ludzi (nawet tych najbliższych).
SYNAPSA - to miejsce komunikacji błony kończącej akson z błoną komórkową drugiej komórki - nerwowej lub np. mięśniowej. Impuls nerwowy zostaje przeniesiony z jednej komórki na drugą przy udziale substancji o charakterze neuroprzekaźnika (zwanego czasem neurohormonem) - mediatora synaptycznego (synapsy chemiczne) lub na drodze impulsu elektrycznego (synapsy elektryczne). Wyróżnia się synapsy nerwowo - nerwowe (połączenie między dwiema komórkami nerwowymi), nerwowo - mięśniowe (połączenie między komórką nerwową i mięśniową), nerwowo - gruczołowe (połączenie między komórką nerwową i gruczołową). TYPY SYNAPS:
elektryczne - w tych synapsach neurony prawie się stykają (połączenia typu „neksus”). Kolbka presynaptyczna oddalona jest od kolbki postsynaptycznej o 2 mm. Możliwa jest wędrówka jonów z jednej komórki do drugiej - przekazywanie dwukierunkowe. Impuls jest bardzo szybko przekazywany. Występują w mięśniach, siatkówce oka, części korowe mózgu oraz niektórych częściach serca;
chemiczne - w tych synapsach komórki są od siebie oddalone o ok. 20 nm, między nimi powstaje szczelina synaptyczna. Zakończenie neuronu presynaptycznego tworzy kolbkę synaptyczną, w której są wytwarzane neuroprzekaźniki (mediatory - przekazywane w pęcherzykach synaptycznych), które łączą się z receptorem, powodując depolaryzację błony postsynaptycznej. Występują tam, gdzie potrzebne jest szybkie przekazywanie impulsu, np. w narządach wewnętrznych.
ZMIANY BIOCHEMICZNE PODCZAS IMPULSU - Impulsy nerwowe wędrują dzięki temu, że zachodzi proces elektrochemiczny. Wewnątrz neuronu następują zmiany chemiczne, które powodują przesuwanie się wzdłuż niego ładunku elektrycznego. Kiedy neuron jest w stanie spoczynku, czyli nie jest stymulowany przez sąsiadujące z nim komórki nerwowe, w płynie fizjologicznym poza jego błoną komórkową jest więcej naładowanych dodatnio jonów sodu (Na+) i naładowanych ujemnie jonów chloru (Cl-), niż znajduje się wewnątrz neuronu. Wewnątrz komórki jest za to więcej niż w środowisku zewnętrznym naładowanych dodatnio jonów potasu oraz wiele anionów, które nie są równoważone jonami o ładunku ujemnym na zewnątrz komórki. W konsekwencji wnętrze komórki ma większy ładunek ujemny niż otoczenie. Ta różnica potencjałów decyduje o polaryzacji neuronu ujemnym potencjałem spoczynkowym o napięciu ok. -70 miliwoltów w porównaniu z otaczającym go płynem fizjologicznym. Kiedy jakiś obszar na powierzchni neuronu zostanie skutecznie pobudzony przez inne neurony, błona komórkowa na tym obszarze zmienia swoją przepuszczalność dla jonów sodu, umożliwiając ich napływ do wnętrza komórki. W konsekwencji stymulowany obszar najpierw ulega depolaryzacji, a po pewnym czasie staje się nadładowny dodatnio w stosunku do otoczenia zewnętrznego, czyli następuje odwrócenie polaryzacji z ujemnej na dodatnią. Następnie przepuszczalność błony komórkowej ponownie się zmienia, uniemożliwiając dalsze przenikanie jonów sodu do wnętrza komórki. Wewnętrzna część zmienionego obszaru komórki nerwowej ma potencjał czynnościowy 110 miliwoltów. Potencjał, ten dodany do -70 miliwoltów spoczynkowego potencjału komórki powoduje, że dodatni ładunek błony komórkowej osiąga wielkość +40 miliwoltów. Ta zmiana wewnętrzna powoduje wzrost przepuszczalności sąsiedniego obszaru błony komórkowej dla jonów sodu. Równocześnie jony potasu są wypompowywane na zewnątrz poprzednio pobudzonego obszaru komórki, który powraca do swojego potencjału spoczynkowego. W ten sposób impuls nerwowy przemieszcza się wzdłuż niezmieliniozowanego aksonu. Ponieważ w miarę swego przemieszczania się impuls jest wytwarzany od nowa, jego siła nie ulega zmianie. Przewodzenie impulsu elektrycznego wzdłuż neuronu jest nazywane „wyładowaniem neuronu”. Niektóre neurony ulegają wyładowaniu w czasie krótszym niż 1/1000 sekundy. Podczas wyładowania następuje próba przekazania informacji innym neuronom, mięśniom lub gruczołom. Jednak inne neurony nie ulegają pobudzeniu, dopóki dochodzący do nich sygnał nie przekroczy pewnej wartości progowej. Słabszy sygnał może wywołać krótkotrwałą zmianę potencjału elektrycznego błony komórkowej, ale ta zmiana samoistnie zanika, jeżeli jej wielkość nie osiąga tej progowej wartości.