Neurony, synapse a neurotransmitery

https://flic.kr/p/7aC8Ui

Neuron je specializovanou buňkou, která je základní jednotkou mozkové tkáně. Neuronů je v mozku asi 100 miliard (100 000 000 000). Zjednodušeně řečeno, každý neuron se skládá ze dvou částí – z buněčného těla a výběžku (tzv. axonu). Výběžek slouží k předávání signálu dalšímu neuronu. Na těle neuronu se nachází speciální výběžky – označované jako dendrity -, které naopak slouží k příjmu signálů od jiných neuronů.

Neuron tedy přijímá signály prostřednictvím dendritů, zpracuje je a pomocí axonu je předává dál. Počet dendritů se liší, jeden neuron může mít jen desítky dendritů nebo až stovky tisíců dendritů. Při výše uvedeném počtu neuronů tak vzniká nepředstavitelně složitá síť.

Samotné šíření signálu po axonu jednoho neuronu se děje na základě změn elektrického náboje na jejich povrchu. Tyto procesy probíhají takřka bleskovou rychlostí. Přenos signálu mezi neurony (tedy přenos v oblasti axonu jednoho neuronu ku dendritu druhého neuronu) se však děje jinou cestou, protože neurony nejsou ve skutečnosti vzájemně spojené, ale jsou mezi nimi velmi malé mezery – ty znemožňují vedení elektrického náboje. Signál se zde přenáší jiným způsobem, a to chemickými látkami, zvanými neurotransmitery.

Místa, kde dochází k přenosu signálů mezi neurony, se označují jako synapse (z řeckého synapsis, tedy spojení). Synapse se skládá ze tří částí

  • z presynaptické membrány (“pre” = lat. před),
  • synaptické štěrbiny a
  • postsynaptické membrány (“post” = lat. po).

Presynaptická membrána je koncem předcházejícího neuronu – nachází se tedy na konci jeho axonu. Postsynaptická membrána je začátkem následujícího neuronu, nachází se tedy na jeho dendritech.

Na axonu se blízko presynaptické membrány nachází uvnitř neuronu váčky. Tyto váčky obsahují tzv. neurotransmiter. Jakmile signál doputuje z těla neuronu až na konec axonu, způsobí zde splynutí váčků s membránou a „vylití“ jejich obsahu do štěrbiny. Molekuly neurotransmiteru překonají velmi rychle prostor štěrbiny a naváží se na tzv. receptory na postsynaptické membráně. Receptory jsou útvary na membráně, které jsou po navázání neurotransmiterů schopné šířit signál do dál neuronu, ke kterému patří. Důležité je, že neurotransmitery mají přesnou strukturu a díky ní se mohou navázat pouze na odpovídající receptory.

Pokud je neurotransmiterů nedostatečné množství, vázne předávání signálů mezi neurony. V případě, že funkce těchto neuronů má vliv na naši náladu, pak porucha jejich funkce se projeví i poruchou nálady.
Jakým způsobem tedy můžeme jejich hladinu zvýšit?

Konec neuronu obsahuje váčky s neurotransmiterem. Ten se uvolní do synaptické štěrbiny, naváže se na následující neuron (resp. na jeho receptory), a tak mu předá signál. Co se však děje s neurotransmiterem po splnění funkce? Aby tělo nemuselo neustále tvořit nové a nové dávky neurotransmiteru, snaží se o jeho „recyklaci“. Jakmile neurotransmiter splní svoji funkci a uvolní se z vazby na receptoru, přestupuje přes štěrbinu zpět do neuronu, ze kterého byl uvolněn. V něm se stává opět součástí váčků. Proces se označuje jako „zpětné vychytávání“ neboli reuptake [riaptejk] a díky němu může být neurotransmiter použit opakovaně.

Co když ale je množství neurotransmiteru nedostatečné? Představme si situaci, kdy je i toto malé množství uvolněno do štěrbiny. Bez toho, aniž by dokázalo vyvolat na následujícím neuronu dostatečný signál, je vychytáno zpět ze štěrbiny. Tím samozřejmě není postsynaptický neuron dostatečně aktivován. Dnes nejčastěji předepisovaná skupina antidepresiv působí na tom principu, že zpětné vychytávání brzdí (inhibují). Tím se zvyšuje množství neurotransmiteru ve štěrbině a tím se i usnadňuje přenos signálů mezi neurony.

Množství neurostransmiterů zvýšíme pomocí antidepresiv poměrně rychle. Jak je tedy možné, že účinek antidepresiv se projeví až za několik týdnů? Antidepresiva totiž působí hlavně uvnitř neuronů, na genetické úrovni. Tím, že pomocí antidepresiv zvýšíme množství neurotransmiterů na synapsích, dáváme neuronům signál. Tento signál je pak zpracován neuronem tak, že dojde ke změně čtení DNA. DNA obsahuje obrovské množství genů, z nich celá řada je „spících” – nejsou aktivní. Antidepresiva působí tak, že zvyšují aktivací určitých genů. Zejména dochází ke zvýšenému čtení genu pro BDNF, což je látka podporující tvorbu nových neuronů. A právě toto vše zabere těch několik týdnů, než se efekt antidepresiv projeví.

Neurotransmiterů známe přes padesát, z hlediska deprese jsou nejvýznamnějšími serotonin, dopamin a noradrenalin. U deprese bylo zjištěno, že množství neurotransmiterů – zejména serotoninu a noradrenalinu – je v mozku sníženo. To má za následek poruchy v šíření signálů v mozku a s tím související příznaky – špatnou náladu, nedostatek vůle a motivace apod. Pomocí psychiatrických léků se snažíme množství neurotransmiterů vrátit na normální úroveň.