Jaki jest związek między synapsami a neuroprzekaźnikami?
Synapsy i neuroprzekaźniki są kluczowymi elementami chemicznej sieci komunikacyjnej ośrodkowego układu nerwowego, odpowiedzialnymi za przekazywanie komunikatów między komórkami nerwowymi lub neuronami. Mówiąc obrazowo, neuroprzekaźnik jest posłańcem, a synapsa jest drogą, którą podróżuje posłaniec. Fizycznie zarówno synapsy, jak i neuroprzekaźniki znajdują się na szczelinie synaptycznej, która jest przestrzenią między końcem neuronu wysyłającego wiadomość a początkiem neuronu odbierającego komunikację.
Kiedy zwierzę lub osoba zbiera informacje z narządu czuciowego lub impulsu mózgowego, wykorzystuje synapsy i neuroprzekaźniki do dzielenia się tymi informacjami, korzystnymi lub groźnymi, z wieloma komórkami nerwowymi, które mogą następnie wysyłać polecenia do mięśni, umożliwiając ciału fizycznemu reakcję na co widać, słyszy lub myśli. Cały proces może zająć mniej niż jedną milionową sekundy. Każdy neuron ma dostęp do co najmniej 1000 ścieżek lub synaps.
Gdy dane z mózgu lub zmysłów zostaną przesłane do komórki nerwowej, ta komórka nerwowa uwalnia neuroprzekaźniki z jej końcowego końca, formalnie zwanego stopą końcową. Jedna stopa może uwalniać od 2000 do 5000 cząsteczek neuroprzekaźników jednocześnie, w zależności od ilości wapnia. Do momentu uwolnienia neuroprzekaźniki są przechowywane w okrągłych błoniastych obudowach, zwanych pęcherzykami, na stopie. Po uwolnieniu neuroprzekaźniki podróżują synapsami za pomocą dyfuzji, aby dotrzeć do błony następnej komórki nerwowej, gdzie można je ponownie wykorzystać i wysłać do innych neuronów lub pozwolić na ich rozpad.
Synapsy uczestniczą zarówno w komunikacji elektrycznej, jak i chemicznej w układzie nerwowym. Podczas gdy synapsy i neuroprzekaźniki współpracują ze sobą w zakresie przesyłania komunikatów chemicznych, komunikacja elektryczna nie opiera się na neuroprzekaźnikach. Podczas komunikatów elektrycznych, które są zwykle używane wyłącznie do aktywności mózgu lub oka, komórki nerwowe wysyłają do siebie prądy jonowe poprzez synapsy. W takich przypadkach prądy jonowe stają się przekaźnikami, zastępując w ten sposób substancje chemiczne zwane neuroprzekaźnikami. Neuroprzekaźniki są używane w komunikacji wszędzie indziej w ciele.
Istnieją dwa rodzaje synaps i neuroprzekaźników. Synapsy mogą być symetryczne lub asymetryczne, podczas gdy neuroprzekaźniki mogą być pobudzające, jak glutaminian, lub hamujące, jak kwas gamma-aminomasłowy (GABA). Kilka rzadkich neuroprzekaźników, takich jak dopamina, działa pobudzająco i hamująco.
Pobudzające neuroprzekaźniki są uwalniane z okrągłych pęcherzyków i przemieszczają się wzdłuż asymetrycznych synaps. Hamujące neuroprzekaźniki są uwalniane z płaskich pęcherzyków i przemieszczają się symetryczne synapsy. Przykłady neuroprzekaźników obejmują acetylocholinę, która wpływa na działanie mięśni i dopaminę, która wpływa na percepcję sensoryczną, skupienie umysłowe i nastrój. Inne neuroprzekaźniki obejmują noradrenalinę, która pomaga wzorcom snu i serotoninę, która pomaga w poznaniu, apetycie i snach.