Neuronens anatomi

Neuronens produktion Mitokondrierna är neuronens kraftverk. De omvandlar socker och syre till energi. DNA innesluts av cellkärnans membran och kan ej passera. RNA passerar genom membranet och gör avtryck av DNA så att en liten sträng RNA är en negativ kopia av en liten bit av DNA. RNA färdas ut ur kärnan och omsluts av ribosom. Ribosom för RNA till ett knottrigt endoplasmatiskt retikulum. Här börjar produktionen av transmittorsubstans (peptid t ex). Halvfabrikatet går från det knottriga endoplasmatiska retikulit till ett slätt endoplasmatiskt retikulum i s k vesiclar. I det släta endoplasmatiska retikulit förädlas halvfabrikatet. Vesiclarna går sedan till golgiapparaten, där de “standardförpackas”. Från golgiapparaten färdas vesiclarna med transmittorsubstans ner i mikrotuberna till boutongen.

Neuronens viloläge Elektriska och kemiska krafter ger upphov till en potentiell energi i och runt neuronen. Detta är möjligt eftersom cellmembranet fungerar som en dammvägg mellan de inre och yttre förhållandena. DNA i cellkärnan är ett stort protein och alltså negativt laddat. Neuronens omgivning är elektriskt neutral. I och runt neuronen finns bl a kalium-, natrium- och klorjoner (K+, Na+, C-). Natriumjoner (inklusive vidhäftande vattenmolekyler) är för stora för att penetrera cellmembranet. Kaliumjoner kan göra detta. Kalium dras in i cellen p g a elektrisk kraft. Klorjoner dras utåt p g a att kärnan är negativt laddad. Resultatet blir att det finns ett (kemiskt) överskott av kaliumjoner i cellen, och ett underskott av natrium- och klorjoner, jämfört med utsidan. Jämvikt uppnås vid -70 mV i neuronen.

Neuronens kommunikation (I) I viloläget finns elektriska och kemiska krafter som drar natrium- och klorjoner mot neuronen och kaliumjoner ut ur denna. En receptor på neuronen retas av signalsubstans från en annan neuron. Portarna på receptorn öppnas under 1 ms. Natriumjoner strömmar in. Jonpumpen börjar arbeta för att återställa jämvikt genom att pumpa ut natriumjoner, men under tiden höjs spänningen i neuronen. Natriumjoner fördelar sig i neuronen och tunnas ut. Om tillräcklig koncentration av natriumjoner når hillock (så att spänningen där höjs till -55 mV) öppnas portarna i hillock. Då strömmar natriumjoner in p g a elektrisk och kemisk kraft. Natriumjonerna sprids nedåt i axonet eftersom spänningen är lägre där (-70 mV). Om koncentrationen av natriumjoner ger upphov till spänningsökniing till -55 mV längre ned i axonet (vid nästa port) öppnas denna port, o s v.

Neuronens kommunikation (II) Myelinet tjänar som isolering. Vid Ranviers noder finns portarna. Utan myelin och noder skulle signalen dö ut. Signalen fortplantas längs axonet ned mot nervändsslutet och boutongerna. Den ökade spänningen i boutongen medför att vesiclar med transmittorsubstans sjunker till botten och spricker mot boutongens vägg. Transmittorsubstans sprids så ut i synapsklyftan och ger upphov till en ny retning.

Hämmande signaler Det finns även hämmande transmittorsubstans. Om neuronet tillverkar sådan, öppnas klorportar i den mottagande receptorn. Klorjoner strömmar in p g a kemiska krafter (dessa är starkare än de elektriska) och sprids i neuronen. Detta ger upphov till en spänningssänkning vid hillock på ned till -90 mV. Detta innebär i sin tur att extremt mycket (relativt sett) natriumjoner krävs för att få upp spänningen i -55 mV (och alltså ge upphov till en signal genom axonet). I praktiken är neuronen hämmad så länge klorjoner strömmar in och håller spänningen på -90 mV.