Komunikacija

Neuron ima telo ćelije koje sadrži genetski materijal i veliki deo mehanizma za proizvodnju energije neurona. Iz tela ćelije polaze kratki granati nastavci, dendriti, koji su najvažnije prijemničke površine neurona pri komunikaciji. Ovi dendriti, u zavisnosti od tipa i lokacije neurona, imaju mnoštvo oblika i veličina. Izlazni signal neurona obično koristi jedinstveni ogranak zvani akson, koji se obično grana na mnoštvo sinaptičkih završetaka na njegovom kraju, što se može videti na Slici 1.

Slika 1. Struktura neurona

Uvećani prikaz završetka neurona i njegovog komunikacionog sistema vidi se na Slici 2.

Slika 2. Sistem za komunikaciju neurona

Komunikacije u mozgu odigravaju se na malim, specijalizovanim membranskim strukturama zvanim sinapse, koje su locirane između neurona, kao što je pokazano na slici. Neuronska komunikacija obično se sastoji od električnih signala koji putuju duž neurona, a koji zatim izazivaju hemijski signal koji prelazi preko sinaptičke pukotine. Kad dospe do neurona sa druge strane sinapse, ovaj hemijski signal biva transformisan u novi električni signal u jednom ili više neurona koji tu imaju svoja čvorišta. Svaki neuron ima u proseku 1000 veza sa drugim neuronima, putem sinapsi. Procenjuje se da u mozgu ima minimum 100 triliona sinapsi, a može ih biti i desetostruko više. Ove sinapse nisu nasumično raspoređene, već po šemama koje ćemo nazvati kola (krugovi). Ako se koło stimuliše pomoću neurohirurške sonde, može nastati sećanje, misao, ili pak pokret ruke, šake ili kažiprsta, u zavisnosti od toga gde se sonda postavi u mozgu. Kompleksnost se dodatno uvećava činjenicom da pojedinačni neuroni mogu biti deo više od jednog kola. Složenost fizičke strukture mozga je najveća najblaže rečeno, zapanjujuća je. Ona joj je nadređena hemija mozga, koja nije ništa manje nevjerovatnašta. Kako električni signal putuje duž aksona, njegovom kraju se pretvara u hemijski signal. Hemijski glasnici su molekuli poznati kao neupredajnici i prikazani su na slici 2. U mozgu postoji više od stotinu različitih neurotransmitera. Neki od njih su mali molekuli, kao što su serodevet, dopamin, acetilholin i norepinefrin. Drugi su veliki molekuli sastavljeni od pro proteinski lanci. Razmotrimo tri vrste neurotransmitera:

1. Ekscitatorni – izazivaju električnu eksci- taciju u neuronu

2. Inhibitorni sprečavaju produkciju električnog signala u neuronu

3. Modulišući – moduliraju postojeći elek- trični signal neurona.

Primer ekscitatornog neurotransmitera je hemijska supstanca glutamat. Jedinjenja glicin ¡gama amino buterna kiselina (GABA) primeri su inhibitornih neurotransmitera. Većina neurotransmitera nisu ni ekscita- torni ni inhibitorni, već deluju tako što dovode do modulacije električnog signala. Serotonin, dopamin i lanci proteina spadaju u ovu grupu neurotransmitera. Da bi ilustrovali kako ovi transmiteri zajednički deluju, razmotrimo primer muzičkog instrumenta, recimo flaute. Da bismo dobili muziku flaute, prvo traba da imamo na raspolaganju instrument, zatim tok vazduha koji bi zvuk proizveo, a zatim su tu dirke da kontrolišu ili moduliraju zvuk. Neuron je flauta, ekscitatorni neurotransmiter je struja vazduha, a modulišući neurotransmiter je čitav niz dirki koji oblikuje i menja melodiju. Svaki modulatorni neurotransmiter proizvodi se od strane relativno malog broja neurona grupisanih u ograničenom broju zona 2 mozga. Dopamin se, na primer, proizvodi u samo 500.000 neurona, što će reći: jedna od 200.000 nervnih ćelija. Dopaminski neuroni Slika 3.

Slika 3. Purkinjeova ćelija

Purkinjeova ćelija grupisani su samo u područjima smeštenim duboko u mozgu. Svaki od ovih neurona šalje svoj granajući akson kroz ceo mozak, tako da kad dođe do impulsa u malom broju ovih neurona, ceo mozak biva obavešten. Jedna vrsta neurona, zvana Purkinjeove ćelije, (šematizovane na slici 3) mogu da ostvare i do 200.000 veza sa drugim neuronima.