Neurotransmittere: Typer og funktioner

Neurotransmittere er utroligt vigtige kemikalier i vores nervesystem. De står for at modulere og transmittere information mellem de forskellige hjerneceller.

Vi har alle hørt om, hvordan neuroner kommunikerer med hinanden via elektriske impulser. Det er rigtigt, at nogle af synapserne er rent elektriske, men det er kemiske elementer, der står for det meste af kommunikationen. Disse kemiske substanser kaldes neurotransmittere.

Neuroner kan deltage i flere kognitive funktioner som indlæring, hukommelse og fortolkning, takket være dem.

Neuron synapser indeholder mere end ti neurotransmittere. Mennesket er blevet klogere på funktionerne i neurotransmission, hvilket har banet vejen for store fremskridt i design og forståelse for effekterne af psykoaktive stoffer. De mest kendte neurotransmittere er: Serotonin, dopamin, noradrenalin, acetylkolin, glutamat og GABA.

I denne artikel vil vi kigge på følgende emner for at få en bedre forståelse af principperne i neurotransmission. Først vil vi se på de forskellige måder, neurotransmitterne påvirker synapserne på. Derefter ser vi på signaltransduktion, som er den mest almindelige måde, neurotransmittere fungerer på.

Effekter af neurotransmittere

Neurotransmitternes primære funktion er at modulere synapsen mellem neuroner. På den måde bliver de elektriske forbindelser mere komplekse, hvilket giver flere muligheder. Mange af nervesystemets funktioner ville falde sammen, hvis neurotransmitterne ikke fandtes, og neuronerne opførte sig som simple ledninger.

Måden, neurotransmitterne påvirker neuronerne på, er ikke altid den samme. Kemiske effekter påvirker synapserne på to forskellige måder – herunder har vi de to typer af effekter:

• Gennem ionkanaler: Muligheden for en forskel mellem neuronens indre og ydre producerer elektriske impulser. Ioners bevægelse (elektrisk ladede partikler) får forskelligheden til at ændre sig, og neuronen antændes, når den når et vist aktiveringspunkt. Nogle neurotransmittere kan koble sig på ionkanaler i neuronens membran. Når de hægter sig på, åbnes kanalen, hvilket giver ionerne mulighed for at bevæge sig endnu mere, og neuronen bliver aktiveret.
• Gennem en metabotropisk receptor: Dette er en mere kompleks modulering. Her kobler neurotransmitteren sig på en receptor i neuronens membran. Denne receptor er dog ikke en kanal, der kan åbne og lukke sig. I stedet producerer den en anden substans inde i neuronen. Ved kontakten med neurotransmitteren, frigiver neuronen et protein inde i sig, hvilket ændrer dens struktur og funktion. I næste afsnit vil vi se nærmere på denne type af neurotransmission.

Signaltransduktion

Signaltransduktion er den proces, hvor neurotransmitteren modulerer neuronens funktioner. I dette afsnit vil vi fokusere på funktionerne i de neurotransmittere, der gør dette gennem en metabotropisk receptor, da det er den mest almindelige funktion, de har.

De fire forskellige faser i signaltransduktion

• Den første budbringer eller neurotransmitter: Først kobler neurotransmitteren sig fast til den metabotropiske receptor og ændrer dens opbygning, hvilket skaber en substans, der hedder G-protein. Receptorens forbindelse til G-proteinet fremkalder udgivelsen af et enzym på membranens indre side, hvilket skaber løsrivelsen af den anden budbringer.
• Den anden budbringer: Den anden budbringer er det protein, der udløser det enzym, som er forbundet til G-proteinet. Dets mission er at gå igennem neuronen, indtil det finder en kinase eller fosfatase. Disse substanser bliver aktiveret, når den anden budbringer kobler sig selv på en af dem.
• Den tredje budbringer (kinase eller fosfatase): Dette varierer, afhængig af om den anden budbringer møder en kinase eller fosfatase. Mødet med en kinase, aktiverer den og indleder en fosforyleringsproces i neuronens kerne, hvilket får neuronens DNA til at begynde at producere proteiner, som den ikke gjorde tidligere. Hvis den anden budbringer møder en fosfatase, har det modsat effekt: Det vil deaktivere fosforyleringsprocessen og stoppe produktionen af visse proteiner.
• Den fjerde budbringer eller fosfoprotein: Når kinasen aktiveres, sender den et fosfoprotein til neuronens DNA for at aktivere fosforyleringen. Fosfoproteinet aktiverer en transkriptionsfaktor, der dernæst vil aktivere et gen samt produktionen af et protein; dette protein, afhængig af dets kvaliteter, vil fremkalde flere biologiske reaktioner, der ender med at modificere neurontransmissionen. Når fosfatasen aktiveres, ødelægger den fosfoproteinet, hvilket stopper fosforyleringen.

Behovet for neurotransmittere

Neurotransmittere er utroligt vigtige kemikalier i vores nervesystem. De står for at modulere og transmittere information mellem de forskellige hjerneceller.

Deres effekt på neuroner kan vare fra få sekunder til måneder og endda år. Takket være forskning, forstår vi nu sammenhængen mellem mange komplekse, kognitive processer såsom læring, hukommelse og opmærksomhed.