Πώς τα κύτταρα του εγκεφάλου επικοινωνούν μεταξύ τους

Ζυγίζοντας σε μόλις τρία κιλά, ο εγκέφαλος είναι το πιο περίπλοκο μέρος του ανθρώπινου σώματος. Ως όργανο υπεύθυνο για τη νοημοσύνη, τις σκέψεις, τις αισθήσεις, τις αναμνήσεις, την κίνηση του σώματος, τα συναισθήματα και τη συμπεριφορά, έχει μελετηθεί και υποβληθεί για αιώνες. Όμως, είναι η τελευταία δεκαετία της έρευνας που παρείχε τη σημαντικότερη συμβολή στην κατανόηση του πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος.

Ακόμη και με αυτές τις εξελίξεις, αυτό που γνωρίζουμε μέχρι τώρα είναι ίσως μόνο ένα κλάσμα του τι αναμφίβολα θα ανακαλύψουμε στο μέλλον.

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος πιστεύεται ότι λειτουργεί σε ένα σύνθετο χημικό περιβάλλον μέσω διαφόρων τύπων νευρώνων και νευροδιαβιβαστών. Οι νευρώνες είναι κύτταρα εγκεφάλου, αρίθμησης στα δισεκατομμύρια, τα οποία είναι ικανά άμεσης επικοινωνίας μεταξύ τους μέσω χημικών αγγελιοφόρων που ονομάζονται νευροδιαβιβαστές. Καθώς ζούμε τη ζωή μας, τα εγκεφαλικά κύτταρα λαμβάνουν συνεχώς πληροφορίες για το περιβάλλον μας. Ο εγκέφαλος στη συνέχεια προσπαθεί να κάνει μια εσωτερική εκπροσώπηση του εξωτερικού μας κόσμου μέσω πολύπλοκων χημικών αλλαγών.

Νευρώνες (κύτταρα εγκεφάλου)

Για να πάρετε μια καλύτερη ιδέα για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος μέσω της χημικής επικοινωνίας, ας αρχίσουμε εξετάζοντας το σχήμα 1.1, το οποίο δείχνει ένα βασικό σχήμα ενός μόνο νευρώνα.

Το κέντρο του νευρώνα ονομάζεται κυτταρικό σώμα ή σύρμα . Περιέχει τον πυρήνα, ο οποίος στεγάζει το δεσοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) ή το γενετικό υλικό του κυττάρου.

Το DNA του κυττάρου ορίζει τι είδους κύτταρο είναι και πώς θα λειτουργήσει.

Στο ένα άκρο του κυτταρικού σώματος είναι οι δενδρίτες , οι οποίοι είναι δέκτες πληροφοριών που αποστέλλονται από άλλα εγκεφαλικά κύτταρα (νευρώνες). Ο όρος δενδρίτης, που προέρχεται από έναν λατινικό όρο για το δέντρο, χρησιμοποιείται επειδή οι δενδρίτες ενός νευρώνα μοιάζουν με κλαδιά δέντρων.

Στο άλλο άκρο του κυτταρικού σώματος είναι το άξονα . Ο άξονας είναι μια μακριά σωληνωτή ίνα που εκτείνεται μακριά από το σώμα του κυττάρου. Ο άξονας λειτουργεί ως αγωγός ηλεκτρικών σημάτων.

Στη βάση του αξόνου βρίσκονται οι άξονες . Αυτά τα τερματικά περιέχουν κυστίδια όπου αποθηκεύονται χημικοί αγγελιοφόροι, επίσης γνωστοί ως νευροδιαβιβαστές .

Νευροδιαβιβαστές (χημικοί αγγελιοφόροι)

Πιστεύεται ότι ο εγκέφαλος περιέχει αρκετές εκατοντάδες διαφορετικούς τύπους χημικών αγγελιοφόρων (νευροδιαβιβαστών). Γενικά, αυτοί οι αγγελιοφόροι κατηγοριοποιούνται ως διεγερτικοί ή ανασταλτικοί. Ένας διεγερτικός αγγελιοφόρος διεγείρει την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφαλικού κυττάρου, ενώ ένας ανασταλτικός αγγελιοφόρος ηρεμεί αυτή τη δραστηριότητα. Η δραστηριότητα ενός νευρώνα (κύτταρο εγκεφάλου) - ή αν συνεχίζει να απελευθερώνει ή να μεταδίδει χημικά μηνύματα - καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την ισορροπία αυτών των διεγερτικών και ανασταλτικών μηχανισμών.

Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει συγκεκριμένους νευροδιαβιβαστές που πιστεύεται ότι σχετίζονται με διαταραχές άγχους. Οι χημικοί αγγελιοφόροι που στοχεύουν συνήθως με φάρμακα που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θεραπεία της διαταραχής πανικού περιλαμβάνουν:

Σεροτονίνη. Αυτός ο νευροδιαβιβαστής παίζει ρόλο στη διαμόρφωση μιας ποικιλίας λειτουργιών και συναισθημάτων του σώματος, συμπεριλαμβανομένης της διάθεσης μας.

Τα χαμηλά επίπεδα σεροτονίνης έχουν συνδεθεί με την κατάθλιψη και το άγχος. Τα αντικαταθλιπτικά που ονομάζονται εκλεκτικοί αναστολείς επαναπρόσληψης σεροτονίνης (SSRIs) θεωρούνται παράγοντες πρώτης γραμμής στην αντιμετώπιση της διαταραχής πανικού. Οι SSRI αυξάνουν το επίπεδο σεροτονίνης στον εγκέφαλο, με αποτέλεσμα τη μείωση του άγχους και την αναστολή των κρίσεων πανικού.

Η νορεπινεφρίνη είναι ένας νευροδιαβιβαστής που πιστεύεται ότι σχετίζεται με την ανταπόκριση του στρες ή την πτήση . Συμβάλλει στο συναίσθημα της εγρήγορσης, του φόβου, του άγχους και του πανικού. Οι επιλεκτικοί αναστολείς επαναπρόσληψης της σεροτονίνης-νορεπινεφρίνης (SNRIs) και τα τρικυκλικά αντικαταθλιπτικά επηρεάζουν τα επίπεδα της σεροτονίνης και της νορεπινεφρίνης στον εγκέφαλο, με αποτέλεσμα ένα φαινόμενο κατά του πανικού.

Το γαμμα-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA) είναι ένας ανασταλτικός νευροδιαβιβαστής που δρα μέσω ενός συστήματος αρνητικής ανάδρασης για να εμποδίσει τη μετάδοση ενός σήματος από το ένα κύτταρο στο άλλο. Είναι σημαντικό για την εξισορρόπηση της διέγερσης στον εγκέφαλο. Οι βενζοδιαζεπίνες (φάρμακα κατά του άγχους) δουλεύουν στους υποδοχείς GABA του εγκεφάλου προκαλώντας μια κατάσταση χαλάρωσης.

Νευρώνες και νευροδιαβιβαστές που εργάζονται μαζί

Όταν ένα κύτταρο εγκεφάλου λαμβάνει αισθητηριακή πληροφορία, πυρκαγιάζει μια ηλεκτρική ώθηση που ταξιδεύει προς τα κάτω στον άξονα στο τερματικό άξονα όπου αποθηκεύονται οι χημικοί αγγελιοφόροι (νευροδιαβιβαστές). Αυτό προκαλεί την απελευθέρωση αυτών των χημικών αγγελιοφόρων μέσα στη συναπτική σχισμή, η οποία είναι ένας μικρός χώρος μεταξύ του νευρώνα αποστολής και του νευρώνα που λαμβάνει.

Καθώς ο αγγελιοφόρος κάνει το ταξίδι του σε όλη τη συναπτική σχισμή, μπορεί να συμβούν πολλά πράγματα:

  1. Ο αγγελιοφόρος μπορεί να υποβαθμιστεί και να εξαλειφθεί από την εικόνα από ένα ένζυμο πριν φτάσει στον στόχο-δέκτη του.
  2. Ο αγγελιοφόρος μπορεί να μεταφερθεί πίσω στο τερματικό αξόνων μέσω ενός μηχανισμού επαναπρόσληψης και να απενεργοποιηθεί ή να ανακυκλωθεί για μελλοντική χρήση.
  3. Ο αγγελιοφόρος μπορεί να δεσμεύσει έναν δέκτη (δενδρίτη) σε ένα γειτονικό κελί και να ολοκληρώσει την παράδοση του μηνύματός του. Το μήνυμα μπορεί στη συνέχεια να προωθηθεί στους δενδρίτες άλλων γειτονικών κυττάρων. Όμως, αν το κύτταρο λήψης προσδιορίσει ότι δεν χρειάζονται περισσότεροι από τους νευροδιαβιβαστές, δεν θα διαβιβάσει το μήνυμα. Ο αγγελιοφόρος θα συνεχίσει να προσπαθεί να βρει έναν άλλο δέκτη του μηνύματός του μέχρι να απενεργοποιηθεί ή να επιστραφεί στον ακροδέκτη του αξόνων μέσω του μηχανισμού επαναπροσλήψεως.

Για τη βέλτιστη λειτουργία του εγκεφάλου, οι νευροδιαβιβαστές πρέπει να είναι προσεκτικά ισορροπημένοι και ενορχηστρωμένοι. Συχνά διασυνδέονται και βασίζονται μεταξύ τους για σωστή λειτουργία. Για παράδειγμα, ο νευροδιαβιβαστής GABA, ο οποίος προκαλεί χαλάρωση, μπορεί να λειτουργήσει σωστά μόνο με επαρκείς ποσότητες σεροτονίνης. Πολλές ψυχολογικές διαταραχές, συμπεριλαμβανομένης της διαταραχής πανικού, μπορεί να είναι το αποτέλεσμα κακής ποιότητας ή μικρών ποσοτήτων ορισμένων νευροδιαβιβαστών ή θέσεων υποδοχέων νευρώνων, η απελευθέρωση υπερβολικά ενός νευροδιαβιβαστή ή η δυσλειτουργία των μηχανισμών επαναπρόσληψης του νευρώνα.

Πηγές:

> Αντικαταθλιπτική χρήση σε παιδιά, εφήβους και ενήλικες. Αναθεωρήσεις στην επισήμανση προϊόντων. 02 Μαΐου 2007 US Food and Drug Administration.

> Kaplan MD, Harold Ι. > Και > Sadock MD, Benjamin J. Synopsis of Psychiatry, 8η Έκδοση 1998 Baltimore: Williams & Wilkins.