Gehirn: Synapsenarbeit

Physiologe sagt über die Arbeit von neurotransmitters, die Gehirntätigkeit und chemischen Grundsätze der Operation von Synapsen.

Gehirn - das ist eine sehr komplizierte Maschine, die in unserem Schädel gelegen wird. Innerhalb des Gehirns kann viele Abteilungen unterscheiden: der thalamus, der Hypothalamus, das Kleinhirn, der Kortex. Aber wenn wir tiefer graben, sehen wir, dass dort, innen, es Nervenzellen gibt, die das Netz zusammensetzen. Für Nervenzellen (oder Neurone) sind für die Anwesenheit von Prozessen sehr charakteristisch, sie werden axons und Dendriten genannt. Dendriten - das sind Prozesse, die Informationen absorbieren. Sie neigen dazu, ziemlich viel zu sein, und sie bilden etwas wie eine kleine Plattenantenne. Je mehr von diesen Prozessen, desto größer der Informationsfluss nimmt und das folgende Neuron bearbeitet. Ein axon - ist der Prozess, das Signal von der Nervenzelle die folgenden Zellen zu übersenden: Neurone und Muskelzellen oder Zellen von inneren Organen. Das ist der Teil der Nervenzelle, die am Ausgang gelegen wird.

Entsprechend fungieren Neurone allein nicht. Sie arbeiten, sich in Ketten und Netzen versammelnd. Weil solch ein Netz gebildet wurde, ist es notwendig, dass der axon des Bekommens zur folgenden Zelle und Kontakt hergestellt hat. Diese Kontakte werden Synapsen genannt, der in Griechisch 'Verbindung' vorhat. Und Synapsen - eine funktionelle und strukturelle Einheit des Nervensystems. D. h. tatsächlich ist die grundlegende Einheit des Gehirns nicht ein Neuron und Synapse. Es kommt bei den Synapsenprozessen der Basisinformation vor, und die Signale werden übersandt. Entsprechend, während die Informationen die Nervenzelle vorwärtstreiben, weil es in elektrische Pulse umzieht. Diese Impulse haben Handlungspotenziale und das Handlungspotenzial - ein kurzer Ausbruch von elektrischem Strom genannt, sich dann einer Sache zu stellen, was positiv genannt wird. Und das Handlungspotenzial dauert irgendwo tausendst einer Sekunde. Und dieses Handlungspotenzial bohrt die Membran der Nervenzelle über die Membran des axon durch, erreicht die Synapse, und mehr elektrischer Übertragungsgrundsatz wird durch einen chemischen Grundsatz ersetzt. D. h. statt des Pulses gesprungen direkt zur folgenden Nervenzelle wird der Kampfstoff von den axon Enden veröffentlicht, und die Substanz hat die folgende Wirkung auf die Zelle.

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So werden die Informationen innerhalb von Neuronen in der elektrischen Form, und zwischen Neuronen - die Chemikalie übersandt. Diese Substanz, die das Signal von der Zelle bis die folgende Zelle übersendet, spielt eine große Rolle im Gehirn in unserem Körper. Substanzen in dieser Kategorie werden neurotransmitters genannt. Das Wort "Vermittler" bedeutet 'Vermittler'. Das ist die Substanz - der Vermittler zwischen dem Neuron und einer folgenden Zelle. Entsprechend wird die Idee, dass es Synapsen, Kontakte zwischen Neuronen und Zellen im Anschluss an den erschienenen im späten XIX Jahrhundert und früh XX Jahrhundert gibt, sehr aktiv besprochen. Es gab zwei der größten histologist - Santiago Ramón y Cajal, Spanier, und Camillo Golgi, ein Italiener. Sie haben eine sehr erhitzte Diskussion eingeordnet. Golgi hat geglaubt, dass Neurone direkt zum Neuron in Verbindung gestanden haben, macht es das System an, als ob Sie einen Stecker haben, fügen Sie es ins Ablagefach ein, das Signal wird unaufhörlich übersandt. Ein y Cajal hat geglaubt, dass es noch eine Lücke zwischen Nervenzellen gibt, und schließlich er Recht hatte. Obwohl Synapsen nur in der Mitte des XX Jahrhunderts, wenn erfunden, das Elektronenmikroskop gesehen werden.

Zur gleichen Zeit gab es eine Idee dass die Signale an den Synapsen, die der chemischen Form - in der Form eines Vermittlers, und wieder übersandt sind, es gibt zwei große Physiologenwissenschaftler, zwei große Namen - ist Otto Loewi und Henry Dale, der den Nobelpreis für seine Studien der chemischen Grundsatzsynapsenarbeit erhalten hat. Jetzt präsentieren wir die Wirkung der Synapse ist genug Detail, und es beginnt wirklich mit der Tatsache dass der elektrische Impuls "Ferienort" am Ende des axon. Dieses Ende wird die presynaptic Terminals genannt. Das ist bereits das Ende des bereiten ist ein neurotransmitter, der in spezielle Membranenbläschen paketiert wird. Diese Luftblasen haben Bläschen genannt. Zu ist ihm hierher gekommen, er muss zuerst natürlich synthetisieren. Deshalb ist der erste Schritt darin, was den Lebenszyklus eines Vermittlers genannt wird, die Synthese. D. h. tun Sie Sie brauchen einen Vermittler. Gewöhnlich kommt der Vermittler synthetisiert direkt in presynaptic Terminals vor, diese Terminals axon und dazu sind entstanden, es, ist erstens, ein Substanzenvorgänger und, zweitens, ein bestimmtes Enzym notwendig, das eine Substanz ist, um einen Molekülvermittler umzugestalten.

Es gab einen Vermittler, dann ebenso in den Luftblasenbläschen es kann nicht hierher kommen, weil die Membran, die das Bläschen umgibt, obwohl dünn (es zwei Schichten von lipid gibt), aber ziemlich dicht. Und zur Substanz geht herein die Bläschen brauchen ein spezielles Transportprotein. Proteine solche Gruppen werden Proteinpumpen genannt. Und Proteinpumpe nimmt vom Zytoplasma des presynaptic Terminals, und der Vermittler trägt innerhalb der Bläschen. Bläschen können im Vergleich zu einer Verpackung für die Lagerung und spätere Ausgabe von Vermittlern sein. Außerdem hat dieses Paket eine ziemlich normale Größe, d. h. presynaptic Bläschen an jedem Ende, allgemein haben mehr oder weniger Diameter befestigt, und jeder ist ein Durchschnitt 7.8, vielleicht Tausende vom Molekülvermittler 10. Wir sammeln diese Bläschen an, und sie sind im presynaptic Terminal am bereiten, um ein Signal zu übersenden, wenn es das Handlungspotenzial kommt. Kommt das Handlungspotenzial und die Notwendigkeit, das elektrische Phänomen, die Bewegung des elektrischen Pulses fortzusetzen, um sich in eine Bewegung des Vermittlers zu verwandeln.

Der Vermittler in diesem Prozess ist Kalziumsionen. Wenn es zur Handlung kommt, öffnen sich potenzielle, spezielle Kalziumskanäle in der Membran des presynaptic Terminals. Das ist eine andere Kategorie des Proteins - Proteinfeeds. Kanäle sehen wie solche zylindrischen Proteinmoleküle aus, um innen zu gehen. Und dieser Durchgang, diese Tür öffnet sich ins presynaptic Terminal zur Zeit der Ankunft eines Handlungspotenzials. Es gibt eine spezielle Klappe, sie wird geöffnet, und eine Menge von Kalziumsionen wird ins presynaptic Terminal eingeschlossen, das mit den motorspezifischen Proteinen verbunden ist, die die Bewegung der Bläschen zur Verfügung stellen. Die Bläschen bewegen sich zum Ende des axon und platzen, und der Vermittler ist in einem sehr schmalen Zwischenzellraum zwischen dem axon und der folgenden Zelle. Dieser schmale Raum hat die Synaptic-Spalte genannt.

Es ist sehr klein, weil der Vermittler zu so schnell ist wie möglich, um die folgende Zelle zu erreichen, um Informationen so schnell zu übersenden, wie möglich. Weil irgendwelche oberflächlichen Gedanken, die in unserem Gehirn entstehen - eine Folge der Operation von Zehnen von Synapsen sind. Und stellen Sie sich vor, ob jede Synapse lange, lange Zeit gearbeitet hat, um ein Signal zu übersenden. Dann hätten wir noch langsamer gedacht, als wir in diesem Augenblick denken, so ist die Geschwindigkeit bei allen diesen Prozessen sehr wichtig. Und wichtiges Kalzium. Übrigens fügt eine der Weisen, das Gehirn zu aktivieren - Kalzium in die extracellular Umgebung hinzu. Deshalb, wahrscheinlich, wissen viele Menschen, dass etwas mehr Kalzium in der Diät - es für viele verschiedene Systeme des Körpers nützlich ist: für die Immunität, und für das Herz, und das Nervensystem und die Gehirnfunktion. Hier, zum Beispiel, Magnesium, stört das Kalzium im System, so Magnesiumssalze zum Beispiel hemmt Magnesium umgekehrt das Gehirn und die Wirkung von Synapsen eine klare hemmende Wirkung haben.

So ist der Vermittler vom Ende des axon des presynaptic Terminals hervorgetreten, dann erreicht er die folgende Zellmembran im Anschluss an die Zelle. Diese Membran wird die postsynaptic Membran genannt. Das ist der zweite Teil der Synapse. Der axon, synaptic Spalte, postsynaptic Membran. An der postsynaptic Membran der Hauptfigur - Proteinrezeptoren. Das spezielle empfindliche Proteine, die auf das Vermittlermolekül abgestimmt werden. Das ist noch eine andere Kategorie von Proteinen. Im Allgemeinen sind Proteine für das Gehirn notwendig, um Synapse zu arbeiten. Ich habe bereits Proteinpumpen, Proteinfeeds, aber sogar Rezeptorproteine erwähnt. Entsprechend ist das Proteinrezeptor - eine molekulare Rolle, die in der 3D-Struktur ein Grübchen hat. Dieses Loch wird die aktive Lokalisation genannt, und der Vermittler wird in die aktive Lokalisation wie ein Schlüssel in einem Schloss eingeschlossen. Es wird - "Schlüssel - Schloss - die Wechselwirkung" genannt.

Entsprechend, wenn der Vermittler ins aktive Zentrum des Rezeptors eingeschlossen wird, umfasst es ein Rezeptor, und ein Rezeptor auf dem Signal transduction stellt bereits die folgende Zelle zur Verfügung. In der Regel ist das wegen der Synthese von zusätzlichen Molekülen. Das wird das zweite Botenmolekül, einen anderen Spieler im System genannt. Warum ist das sekundäre? Weil der primäre Vermittler selbst ein Vermittler ist. Ein zweiter Bote - ein Molekül, das in der postsynaptic Zelle vom Zytoplasma vorkommt. Und es ist innerhalb des Zytoplasmas der postsynaptic Zellnachrichtenübermittlung geht weiter. Es sind die wichtigen zweiten Boten: Sie können ein Signal auf Enzymen sogar in der DNA übersenden. Aber in Bezug auf die Leistung der Synapse ist es wichtig, dass sie die Signalkanäle Proteinen und den Kanälen nicht bereits für Kalzium und, zum Beispiel, Natrium übersenden. Dort hat der axon, es berührt sich zur folgenden Zelle, übersendet ein Signal, Rezeptoren ausgelöst, und hat sich um die Synapsenkanäle für Natrium geöffnet.

Durch diese Kanäle schließen Natrium ein, Natrium postsynaptic Zugang durch die Zelle ist aufgeregt und hat darauf einen elektrischen Puls, und ein Signal kann weiter übersandt werden. Es ist das günstigste Ergebnis. Wenn ein Bit von Informationen erfolgreich die Synapse passiert hat und in der Regel verzichtet wird, wird sein Ereignis gerade mit dem Natriumseingang vereinigt. Dann sagen wir, dass die folgende Zelle aufgeregt ist, nennen wir diese aufregende Synapse und einen neurotransmitter, der die Öffnung von Natriumskanälen verursacht, nennen wir auch excitatory neurotransmitter. Aber das ist nur ein von zwei möglichen Ergebnissen. Die Tatsache, dass das Nervensystem für die Informationen wichtig ist, aber es ist ebenso wichtig, unnötige Informationen nicht auszuführen. Deshalb verwendet ungefähr Hälfte der Neurone und Synapsen Hälfte von excitatory neurotransmitters und Bremse nicht.

Es Vermittler, die im Gegenteil die Zelle veranlassen, die Anklage zu verlieren und die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, das Handlungspotenzial zu erzeugen, einen elektrischen Impuls erzeugend. Um das zu tun, öffnet sich ein Rezeptor, das Vermittler gehandelt hat, in seiner Nachbarschaft, oder für Kaliumskanäle oder Kanäle für das Chlor. Durch das Kalium herrscht Kanalkalium über das Zytoplasma, die Zelle verliert seine positive Anklage, das Führen zu gesamter Anklage darin ist kleiner, die Wahrscheinlichkeit der Generation von Pulsfällen, die unnötige Signale ist, wird nicht geführt. Durch Kanäle für das Chlor schließt Chlorionen ein werden wieder negativ beladen, die Zelle verliert seine Anklage, und die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses des Pulses fällt auch. In der Regel ist jede Nervenzelle axon nicht ein, aber Hunderte und sogar Tausende von passend, und angrenzender axons kann mit excitatory und hemmendem neurotransmitters arbeiten. In der Regel, jeder individuelle axon, jede individuelle Synapse entweder Aufregen oder das Bremsen. Und entsprechend ist die Übertragung von Informationen wegen der unveränderlichen Konkurrenz von excitatory und hemmenden Eingängen. Es stellt sich heraus, dass das Neuron - das ein komplizierter Computer ist, der die Signale auf Hunderten und Tausenden von Kanälen vergleicht.

Und schließlich, die letzte Periode der Arbeit eines Vermittlers. Nachdem gehandelt, neurotransmitter Rezeptorprotein, es muss daher entfernt werden. Sonst wird das Signal zu lange und hart übersandt. Dafür, um zu geschehen, gibt es ein spezielles System, sie werden den Vermittler von inactivation des Systems genannt, und sie entfernen den Vermittler vom Rezeptor. Die zwei Hauptoptionen: Entweder es macht ein spezielles Proteinenzym, das wörtlich "einen Bissen" Vermittler mit den Rezeptorproteinen nimmt oder haben Sie Pumpen, die einen neurotransmitter im presynaptic Terminal zurückgeben, dann kann ein Vermittler in Bläschen umgeladen und wiederverwendet werden. Und es stellt sich heraus, dass der inactivation des Systems - ein System, das die Signalübertragung in der Synapse ausschaltet, und wenn wir es mit, zum Beispiel, einige Rauschgifte tun, gebrochen wird, dann werden wir härtere Synapse arbeiten, und es ist auch eine der wichtigsten pharmakologischen Annäherungen. Im Allgemeinen erlaubt die Studie der Synapse, Rauschgifte auszuwählen, die spezifische Teile des Gehirns machen, um Informationen zu übersenden, die härter sind, schwächere Informationen, warum Studie die Synapsen - das Fundament von modernem psychopharmacology zu übersenden.