Neurotransmittere er kemikalier i hjernen, der transmitterer signaler over en synapse. De er klassificeret i to grupper baseret på deres handling; disse kaldes exciterende og hæmmende neurotransmittorer. Den vigtigste forskel mellem stimulerende og hæmmende neurotransmittere er deres funktion; excitatoriske neurotransmittorer stimulerer hjernen, mens hæmmende neurotransmittorer afbalancerer de overdrevne simuleringer uden at stimulere hjernen.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er neurotransmittere
3. Hvad er Neuron-handlingspotentiale
4. Hvad er stimulerende neurotransmittere
5. Hvad er hæmmende neurotransmittere
6. Sammenligning side ved side - Excitatory vs inhibitory neurotransmitters
7. Resume
Neuroner er specialiserede celler, der er beregnet til at transmittere signaler gennem nervesystemet. De er de grundlæggende funktionelle enheder i nervesystemet. Når en neuron transmitterer et kemisk signal til en anden neuron, en muskel eller kirtel, bruger de forskellige kemiske stoffer, der bærer signalet (besked). Disse kemiske stoffer er kendt som neurotransmittorer. Neurotransmittere bærer det kemiske signal fra en neuron til den tilstødende neuron eller til målceller og letter kommunikationen mellem celler som vist i figur 01. Forskellige typer af neurotransmittere findes i kroppen; for eksempel Acetylcholin, Dopamin, Glycin, Glutamat, Endorphiner, GABA, Serotonin, Histamine osv. Neurotransmission forekommer via de kemiske synapser. Kemisk synapse er en biologisk struktur, der tillader to kommunikerende celler at overføre kemiske signaler til hinanden ved hjælp af neurotransmittere. Neurotransmittorer kan opdeles i to hovedkategorier kendt som excitatoriske neurotransmittorer og hæmmende neurotransmittorer baseret på den indflydelse de har på den postsynaptiske neuron efter binding til dens receptorer.
Figur 1:
Neuron synapse under genoptagelse af neurotransmitter.
Neuroner sender signaler ved hjælp af handlingspotentiale. Neuron-handlingspotentiale kan defineres som en hurtig stigning og fald af det elektriske membranpotentiale (spændingsforskel over plasmamembranen) i neuronen som vist i figur 02. Dette sker, når stimulansen forårsager depolarisering af cellemembranen. Handlingspotentiale genereres, når det elektriske membranpotentiale bliver mere positivt og overskrider tærskelpotentialet. I det øjeblik er neuronerne i det spændende stadium. Når det elektriske membranpotentiale bliver negativt og ikke er i stand til at generere et handlingspotentiale, er neuroner i den hæmmende tilstand.
Figur_2: Handlingspotentiale
Hvis bindingen af en neurotransmitter forårsager depolarisering af membranen og skaber en nettopositiv ladning, der overstiger membranens tærskelpotentiale og genererer et handlingspotentiale til at affyre neuronet, kaldes disse typer af neurotransmittere excitatoriske neurotransmittorer. De får neuronen til at blive begejstret og stimulere hjernen. Dette sker, når neurotransmitterne binder sig med ionkanaler, der er permeabel for kationer. For eksempel er Glutamate en excitatorisk neurotransmitter, der binder til en postsynaptisk receptor og får natriumionkanaler til at åbne op og lade natriumioner gå ind i cellen. Indtræden af natriumioner øger koncentrationen af kationerne, hvilket forårsager depolarisering af membranen og skaber et handlingspotentiale. Samtidig åbner kaliumionkanaler sig og tillader kaliumionerne at forlade cellen med det formål at opretholde ladningen inden i membranen. Kaliumionudstrømning og lukning af natriumionkanaler på toppen af handlingspotentialet, hyperpolariserer cellen og normaliserer membranpotentialet. Handlingspotentialet, der genereres i cellen, vil imidlertid transmittere signalet til den presynaptiske ende og derefter til det nærliggende neuron.
- Glutamat, Acetylcholin (excitatorisk og hæmmende), Epinephrin, Norepinephrin nitrogenoxid osv..
Hvis bindingen af en neurotransmitter til den postsynaptiske receptor ikke genererer et handlingspotentiale til at affyre neuronet, er typen af neurotransmitter kendt som hæmmende neurotransmittere. Dette følger produktionen af negativt membranpotentiale under membranens tærskelpotentiale. For eksempel er GABA en inhiberende neurotransmitter, der binder med GABA-receptorer placeret på den postsynaptiske membran og åbner de ionkanaler, der er permeable for chloridioner. Tilstrømningen af chloridioner skaber mere negativt membranpotentiale end tærskelpotentialet. Summationen af signaloverførslen vil ske på grund af hæmningen forårsaget af hyperpolarisering. Inhiberende neurotransmittorer er meget vigtige for at afbalancere hjernestimuleringen og holde hjernens funktioner glat.
- GABA, glycin, serotonin, dopamin osv.
Excitatorisk vs inhiberende neurotransmitters | |
Excitatoriske neurotransmittorer stimulerer hjernen. | Inhiberende neurotransmittere beroliger hjernen og balanserer hjernestimuleringen. |
Generering af handlingspotentiale | |
Dette skaber positivt membranpotentiale genererer et handlingspotentiale. | Dette skaber negativt membranpotentiale længere tærskelpotentiale til at generere et handlingspotentiale |
eksempler | |
Glutamat, Acetylcholin, Epinephrin, Norepinephrin, nitrogenoxid | GABA, glycin, serotonin, dopamin |
Excitatoriske neurotransmittorer depolariserer membranpotentialet og genererer en netto positiv spænding, der overskrider tærskelpotentialet, hvilket skaber et handlingspotentiale. Inhiberende neurotransmittere holder membranpotentialet i en negativ værdi længere end tærskelværdien, som ikke kan generere et handlingspotentiale. Dette er den største forskel mellem excitatoriske og inhiberende neurotransmittorer.
Reference:
1. Purves, Dale. “Opspændende og hæmmende postsynaptiske potentialer.” Neuroscience. 2. udgave. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Web. 13. februar 2017.
2. Adnan, Amna. "Neurotransmittere og dens typer." Neurotransmittere og dens typer. N.p., n.d. Web. 13. februar 2017.
Billede høflighed:
1. "Handlingspotentiale" Af Original af en: Bruger: Chris 73, opdateret af en: Bruger: Diberri, konverteret til SVG af tiZom - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Reuptake begge” af Sabar - selvfremstillet, oprettet med Corel Painter og Adobe Photoshop (Public Domain)