Vilken roll spelar neurotransmittorn vid en kemisk synaps?

Vid en synaps spelar neurotransmittorer (kemiska budbärare) en avgörande roll för att underlätta kommunikationen mellan neuroner (nervceller) genom att sända signaler över synaptisk klyfta, en liten lucka som separerar två neuroner. Den allmänna processen innefattar följande steg:

1. Neurotransmittorsyntes :Neuroner syntetiserar signalsubstanser. Olika neuroner kan producera olika neurotransmittorer baserat på deras specifika funktioner och den neurala vägen i vilken de är involverade.

2. Neurotransmitterlagring :Syntetiserade neurotransmittorer lagras i membranbundna vesiklar i den presynaptiska neuronen (neuronen som skickar signalen).

3. Handlingspotential ankomst :När en aktionspotential (en elektrisk signal) når den presynaptiska terminalen (änden av neuronet), utlöser den en serie händelser som leder till frisättning av signalsubstanser.

4. Kalciumjoninflöde :Ankomsten av aktionspotentialen gör att spänningsstyrda kalciumkanaler i det presynaptiska membranet öppnas. Kalciumjoner flödar in i den presynaptiska neuronen från det extracellulära utrymmet.

5. Vesikelfusion :Inflödet av kalciumjoner föranleder sammansmältning av neurotransmittorbärande vesiklar med det presynaptiska membranet. Denna sammansmältning är ett kritiskt steg för att frigöra signalsubstanser i den synaptiska klyftan.

6. Neurotransmittorfrisättning :Fusionsprocessen leder till exocytos av neurotransmittormolekyler in i det synaptiska gapet, vilket resulterar i att de sprids över klyftan.

7. Bindning till postsynaptiska receptorer :På den postsynaptiska sidan (neuronen som tar emot signalen) finns det receptormolekyler inbäddade i det postsynaptiska membranet. Dessa receptorer är specifika för vissa neurotransmittorer. När neurotransmittormolekyler binder till sina respektive receptorer sker en konformationsförändring.

8. Kanalöppning eller stängning :Konformationsförändringen leder vanligtvis till att jonkanaler associerade med receptorerna öppnas, vilket gör att vissa joner (som natrium, kalium eller klorid) kan flöda in eller ut ur den postsynaptiska neuronen.

9. Postsynaptisk potential :Det resulterande inflödet eller utflödet av joner på grund av receptorbindning genererar en elektrisk signal i den postsynaptiska neuronen, känd som en postsynaptisk potential (PSP).

10. Signalintegrering :Beroende på typen av signalsubstans och dess hämmande eller exciterande effekt gör PSP:er det antingen lättare (excitatoriskt) eller svårare (hämmande) för den postsynaptiska neuronen att generera en aktionspotential. Flera PSP:er kombineras för att avgöra om neuronen når tröskelpotentialen.

11. Generering av handlingspotential :När den kumulativa effekten av PSP:er når ett visst tröskelvärde vid den postsynaptiska neuronen, kan en aktionspotential genereras, som sprider signalen vidare längs neuronen.

Sammanfattningsvis spelar neurotransmittorer en avgörande roll genom att överföra kemiska signaler över synapser, vilket möjliggör kommunikation och signalbehandling mellan neuroner. Samspelet mellan signalsubstanser, receptorer och deras inverkan på postsynaptiska elektriska potentialer utgör grunden för neuronal kommunikation och informationsöverföring i hjärnan.