NEUROFISIOLOGI1. STRUKTUR MEMBRAN PLASMA Sama dengan sel lain, membran plasma neuron adalah lapisan ganda (bilayer) fosfolipid yang terdiri dari kepala fosfat menghadapi media air dari ruang ekstraseluler dan intraseluler, dan dipasangkan ekor lipid membentuk membran lemak di antaranya (Gambar 7.1) . Lapisan fosfat yang larut dalam air (hidrofilik, atau polar) dan lapisan lipid ganda adalah tidak larut air (hidrofobik, atau non-polar).

Ion dan molekul dalam larutan air berada dalam keadaan konstan agitasi, yang cenderung difusi, dimana mereka cenderung bergerak dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah. Selain menghantarkan gradien konsentrasi dengan difusi, ion dipengaruhi oleh gradien listrik. Ion bermuatan positif termasuk Na + dan K + disebut kation karena, dalam medan listrik, mereka bermigrasi ke katoda. Ion bermuatan negatif termasuk Cl- disebut anion, karena ini bermigrasi ke anoda. Seperti muatan (misalnya Na + dan K +) menolak satu sama lain, tidak seperti muatan (misalnya Na + dan Cl-) menarik satu sama lain.a. Ion ChannelSaluran ion adalah membran-spanning protein memiliki pori sentral yang memungkinkan bagian ion melintasi membran sel. Kebanyakan saluran selektif untuk ion tertentu, misalnya Na +, K + atau Cl- .

Beberapa kategori channel:Pasif (non-gated) saluran terbuka setiap saat, memungkinkan ion untuk bergerak melintasi membran.Voltage-gated berisi string sensitif tegangan asam amino yang menyebabkan pori saluran untuk membuka atau menutup jika terjadi perubahan tegangan membran. Channel pump adalah eksportir dan / atau importir yang dirancang untuk menjaga konsentrasi ion konstan dengan menggunakan energi. Na + -K + pompa exchange (biasanya disebut sebagai pompa sodium) sangat penting untuk pemeliharaan membrane potensial istirahat (RMP).Transmiter-gated channel berlimpah di membran postsinaptik. Beberapa diaktifkan langsung oleh molekul transmitter.Saluran Transduksi diaktifkan oleh rangsangan sensorik perifer. Ujung saraf sensorik menunjukkan kekhususan stimulus yang berbeda di lokasi yang berbeda, misalnya mekanik pada otot; taktil, termal, atau kimia pada kulit; akustik di koklea; vestibular di labirin; elektromagnetik di retina; gustatory di lidah; penciuman di bagian atas dari selaput lendir hidung.

In the resting state, Na+ and Cl ions are concentrated external to the membrane, because of the slow inward passage of the hydrated Na+ ions through their channels, combined with their attraction to Cl ions. K+ ions are concentrated on the inside, because of their attraction to protein anions (P). The arrows are directed down the concentration gradients of the respective ions.

b. Resting Membran PotentialPotensi membran istirahat (tidak aktif) neuron yang dihasilkan terutama oleh perbedaan konsentrasi natrium (Na +) dan kalium (K +) ion terlarut dalam lingkungan berair cairan ekstrasel (ECF) dan sitosol.

Dari apa yang telah disebutkan, jelas bahwa konsentrasi K + di kedua sisi membran sel akan sama selama tidak ada kendala.

Resting potential perlu stabil, karena kecenderungan ion Na + bocor ke dalam dan K + bocor keluar sepanjang gradien konsentrasinya. Stabilitas terjamin oleh pompa Na + -K + yang membuat koreksi yang tepat untuk arus pasifnya. Saluran ini mampu secara bersamaan ekstrusi N + dan mengimpor K +. Tiga ion natrium diekspor untuk setiap dua ion kalium yang diimpor (Gambar 7.4). Energi yang dibutuhkan untuk kegiatan ini disediakan oleh enzim ATPase yang mengubah ATP menjadi ADP. Semakin besar jumlah Na + di sitosol, semakin besar aktivitas enzim.

The Na+K+ pump. The diagram indicates simultaneous expulsion of three sodium ions for every two potassium ions imported.

2. RESPON TERHADAP STIMULASI : AKSI POTENSIALNeuron biasanya berinteraksi di sinapsis kimia, di mana pembebasan transmitter diproduksi oleh adanya aksi potensial, atau spike di boutons sinaptik. a. Potensi ElectrotonicRespon sel target awal untuk stimulasi rangsangan adalah bentuk potensi lokal, graded atau electrotonic potential (ETPS). ETPS positif biasanya pada neuron multipolar pada satu atau lebih dendrit dalam penerimaan sinapsis rangsang.

Dengan meningkatnya frekuensi, gelombang menjalani summation temporal bertahap membentuk gelombang semakin besar melanjutkan di atas permukaan soma. Penjumlahan spasial terjadi ketika gelombang berjalan sepanjang dua atau lebih dendrit yang bergabung pada soma (Gambar 7.6). Sekitar 15 mV depolarisasi, ke nilai -55 mV, membuat neuron ke treshold (firing level) di wilayahnya yang paling sensitif, atau trigger point, di segmen awal akson (Gambar 7.7). Segmen awal adalah wilayah pertama yang 'give way' tegangan treshold, karena daerah ini berlimpah voltage-gated saluran natrium.

Ketika tingkat depolarisasi (potensi generator) mencapai ambang batas, impuls saraf dalam bentuk aksi potensial akan muncul.

Temporal summation. (A) A sensory axon (blue) delivers a single spike to a motor neuron, sufficient to elicit an excitatory postsynaptic potential (PSP) that dies away. (B) The axon delivers two spikes that undergo temporal summation to reach firing threshold at the initial segment of the axon, which responds by generating a spike that will pass along the motor axon.

(A) Stepwise summation of excitatory postsynaptic potentials (PSPs) triggering a spike. (B) Multiple spikes are elicited by generator potentials of sufficient strength. Arrow indicates the region enlarged in (A).

Shape of action potentials for motor and sensory nerves supplying skeletal muscle. CNS, central nervous system.

Dalam neuron sensorik dari saraf kranial dan spinal, trigger zone menghasilkan apa yang dikenal sebagai reseptor potensial. Trigger zone neuron sensorik ini sangat kaya dalam saluran transduksi sensasi khusus Pada serabut saraf mielin, trigger point mudah diidentifikasi: dalam neuron multipolar, berada proksimal dari segmen myelin pertama, dan dalam neuron sensorik perifer berada di distal segmen akhir.

b. Bentuk Aksi PotensialSebuah potensial aksi tunggal digambarkan pada Gambar 7.8. Segmen lonjakan potensi dimulai ketika respon lokal mencapai nilai ambang batas pada -55 mV. Meningkatnya fase depolarisasi melewati nol untuk menciptakan sebuah fase overshoot mencapai sekitar 35 mV. Fase overshoot meliputi fase naik dan turun di atas potensial nol. Fase jatuh ada sesingkat after-depolarisasi, sebelum fase undershoot dari after-hyperpolarization dimana potensi membran mencapai sekitar -75 mV sebelum kembali ke awal.

Penjelasan standar seperti angka ini menunjukkan perubahan tegangan terhadap waktu. Ketika arah diganti dengan waktu, menjadi jelas bahwa gambar berbasis waktu sesuai urutan dalam sensorik neuron perifer. Untuk semua neuron multipolar, representasi harus menjadi terbalik (Gambar 7.7).

Ketika respon lokal terhadap stimulasi telah mendepolarisasi membran ke ambang, peningkatan mendadak dalam depolarisasi disebabkan oleh pembukaan saluran voltage-gated Natrium (Gambar 7.9). Masuknya sodium menghasilkan depolarisasi lebih lanjut, dan umpan balik positif menyebabkan sisa saluran Na + dari zona trigger terbuka, mendorong muatan membran sejenak ke muatan balik (overshoot) dari 35 mV, mendekati potensi Nernst untuk natrium. Pada titik ini, saluran natrium memulai suatu inaktivasi progresif, dan saluran kalium voltage-gated secara bersamaan membuka. Arus saat ini bertukar dari Na + masuk menjadi K + keluar. Tahap hyperpolarization dijelaskan melalui saluran sodium voltage-gated yang benar-benar tidak aktif sebelum penutupan saluran kalium. Setiap perbedaan yang tersisa disesuaikan dengan aktivitas pompa Na + -K +.

Changes in sodium and potassium conductances responsible for the action potential.

Dalam keadaan istirahat, gerbang aktivasi di midregion baik + Na dan K + channel pori-pori tertutup. Saluran natrium adalah yang pertama untuk menanggapi treshold, dengan membuka gerbang aktivasi dan memungkinkan aliran deras dari Na + ion menuruni gradien konsentrasi. Satu milidetik kemudian, kedua, gerbang inaktivasi, dalam bentuk lipatan protein globular, menutup pintu keluar ke sitosol sementara saluran K + pori membuka. Ketika potensial membran mendekati normal, gerbang natrium ke keadaan tidak aktif tersebut.

Voltage-gated sodium channel behavior during an action potential. (A) During the resting phase prior to onset, the midregion of the channel pore is closed and the inactivation flap is open. (B) When the threshold level is crossed, activation of the channel opens the pore completely, with a time limit of 1 ms. (C) The pore is closed by the inactivation flap. (D) Restoration of the resting potential causes the midregion to close and the flap to open.

Tindakan potensial terhadap depolarisasi adalah all atau none. Dalam hal ini, sangat berbeda dengan potensi yang dinilai summate untuk memulai potensial aksi. Potensial aksi juga dibedakan dari graded potential ; AP disebarkan dengan kekuatan penuh sepanjang serabut saraf sampai ke ujung saraf, sementara kasus neuron ekstremitas bawah mungkin lebih dari satu meter dari somas induk.

Selama fase naik dan awal fase jatuh dari potensial aksi, neuron melewati periode refrakter absolut di mana tidak mampu memulai dorongan kedua karena terlalu banyak saluran tegangan-gated sudah terbuka (Gambar 7.11). Hal ini diikuti dengan periode refrakter relatif, di mana rangsangan yang melebihi 15-mV dapat menimbulkan respon. Hal ini sangat umum bagi potensi generator untuk mencapai hingga 35 mV, memicu impuls pada 50-100 impuls per detik, dinyatakan sebagai 50-100 Hz (Hertz = kali per detik).

Refractory periods. ARP, absolute refractory period; CNS, central nervous system; RRP, relative refractory period.

c. PropagasiPembalikan potensial pada zona trigger disebarkan (dikonduksikan) sepanjang akson sesuai dengan sirkuit electrotonic ditunjukkan pada Gambar 7.12. Muatan membran internal yang positif lewat di kedua arah dalam axoplasm, sementara muatan luar positif lewat di kedua arah dalam ECF untuk menetralisir potensi negatif eksternal. Membran paling proksimal cukup tahan melawan depolarisasi, sedangkan yang paling distal mengalami respon lokal (depolarisasi) berlanjut ke firing level. Proses ini berlanjut distal sepanjang akson dan cabang-cabangnya, dengan demikian melakukan potensial aksi sepanjang jalan ke terminal saraf.

Current flow during impulse propagation, represented as movement of positive charges. (A) Continuous conduction along an unmyelinated fiber. (B) Saltatory conduction along a myelinated fiber.

Sedangkan konduksi sepanjang serabut saraf unmyelinated kontinu, sedangkan serat mielin itu ('melompat'). Selubung mielin merupakan isolator yang efektif melapisi segmen ruas, sedangkan saluran Na + sangat melimpah di node. Dengan demikian, potensi lonjakan dihasilkan pada setiap node berturut-turut, arus positif berjalan sepanjang axoplasm internode sebelum keluar pada node berikutnya. Saat arus kembali melalui ECF untuk mengisi ulang membrane yang terdepolarisasi, penarikan muatan positif menyebabkan node berikutnya untuk depolarisasi.d. Kecepatan KonduksiDalam kasus serabut saraf unmyelinated, kecepatan konduksi sebanding dengan diameter akson, karena (a) semakin besar volume axoplasm, semakin cepat aliran arus diteruskan; dan (b) akson yang lebih luas memiliki area membran permukaan yang lebih besar, dengan peningkatan proporsional dalam jumlah saluran ion memungkinkan depolarisasi membran lebih cepat dan pemulihan tegangan. Diameter berkisar 0,5-2 m, dan kecepatan 0,5-2 m / s.

Serabut saraf termielinisasi berkisar diameter eksternalnya (termasuk selubung myelin)dari 2-25 um. Selain dua manfaat ukuran aksonal, serat mielin yang lebih luas memiliki segmen myelin intermodal yang lebih panjang. Sehingga spike lebih menjauh, dengan peningkatan kecepatan konduksi mengingatkan seorang pelari dengan langkah yang lebih panjang.

NEUROTRANSMITTER

Neurotransmiter adalah bahan kimia endogen yang mengirimkan sinyal melintasi sinaps dari satu neuron (sel saraf) ke lain "target" neuron. Neurotransmitter dilepaskan dari vesikel sinaptik dalam sinapsis ke celah sinaptik, di mana mereka diterima oleh reseptor pada sinapsis lainnya. Banyak neurotransmiter disintesis dari prekursor berlimpah dan sederhana seperti asam amino, yang sudah tersedia dari diet dan hanya membutuhkan sejumlah kecil langkah biosintesis untuk mengkonversi mereka. Neurotransmiter memainkan peran utama dalam membentuk kehidupan sehari-hari dan fungsi.

MEKANISMENeurotransmiter disimpan dalam sinaps di vesikula sinaptik, berkerumun di bawah membran dalam terminal akson yang terletak di sisi presinaptik dari sinaps. Neurotransmitter dilepaskan ke dalam dan menyebar di seluruh celah sinaptik, di mana mereka mengikat reseptor tertentu dalam membran di sisi postsynaptic dari sinaps.

Kebanyakan neurotransmiter adalah seukuran asam amino tunggal, namun, beberapa neurotransmiter dapat sebesar protein yang lebih besar atau peptida. Sebuah neurotransmitter yang dilepaskan biasanya lewat dalam celah sinaps untuk waktu yang singkat sebelum dimetabolisme oleh enzim, ditarik kembali ke dalam neuron presinaptik melalui reuptake, atau terikat pada reseptor pasca-sinaptik. Namun demikian, paparan jangka pendek dari reseptor untuk neurotransmitter biasanya cukup untuk menyebabkan respon postsinaptik dengan cara transmisi sinaptik.

Respon dari potensi aksi ambang batas atau graded potensial listrik, neurotransmitter dilepaskan di terminal presinaptik. Pelepasan neurotransmitter minimal juga dapat terjadi tanpa rangsangan listrik. Neurotransmitter yang keluar kemudian dapat bergerak melintasi sinaps yang akan dideteksi oleh dan beirkatan dengan reseptor dalam neuron postsynaptic. Pengikatan neurotransmiter dapat mempengaruhi neuron postsynaptic baik dengan cara penghambatan atau rangsang. Neuron ini dapat dihubungkan ke banyak neuron, dan jika total pengaruh eksitatori yang lebih besar dibandingkan dengan pengaruh inhibitori neuron juga akan fired. Pada akhirnya hal itu akan membuat potensial aksi baru di akson hillock untuk melepaskan neurotransmitter dan menyampaikan informasi ke neuron tetangga lain.

IDENTIFIKASIAda empat kriteria utama untuk mengidentifikasi neurotransmitter:

Kimia harus disintesis dalam neuron atau ada di dalamnya. Ketika neuron aktif, kimia harus dibebaskan dan menghasilkan respon dalam beberapa sasaran. Respon yang sama harus diperoleh ketika bahan kimia secara eksperimental ditempatkan pada target. Suatu mekanisme harus ada untuk menghilangkan bahan kimia dari situs aktivasi setelah pekerjaannya selesai.

Namun, mengingat kemajuan dalam farmakologi, genetika, dan neuroanatomy kimia, istilah "neurotransmitter" dapat diterapkan untuk bahan kimia yang: Membawa pesan antara neuron melalui pengaruh pada membran postsinaptik. Memiliki sedikit atau tidak berpengaruh pada tegangan membran, tetapi memiliki fungsi seperti mengubah struktur sinapsis. Berkomunikasi dengan mengirimkan pesan arah balik yang berdampak pada pelepasan atau reuptake pemancar.

TIPEAda banyak cara yang berbeda untuk mengklasifikasikan neurotransmitter. Membagi menjadi asam amino, peptida, dan monoamina cukup untuk beberapa tujuan klasifikasi.

Neurotransmiter utama: Asam amino: glutamat, aspartat, D-serin, asam -aminobutyric (GABA), glisin Monoamina: dopamin (DA), norepinefrin (noradrenalin, NE, NA), epinefrin (adrenalin), histamin, serotonin (SER, 5-HT) Trace amina: phenethylamine, N-methylphenethylamine, tyramine, 3-iodothyronamine, octopamine, tryptamine, dll Peptida: somatostatin, substansi P, cocaine and amphetamine regulated transcript, peptida opioid Gasotransmitters: oksida nitrat (NO), karbon monoksida (CO), hidrogen sulfida (H2S) Lainnya: asetilkolin (Ach), adenosin, anandamide, dllYang paling umum adalah neurotransmitter glutamat, yang merupakan eksitatori di lebih dari 90% dari sinapsis dalam otak manusia. Berikutnya yang paling umum adalah Gamma-aminobutyric acid, atau GABA, yang menghambat lebih dari 90% dari sinapsis yang tidak menggunakan glutamat. Meskipun pemancar lain yang digunakan dalam sinaps sedikit, mereka mungkin sangat penting fungsional: sebagian besar obat-obatan psikoaktif mengerahkan efek mereka dengan mengubah tindakan beberapa sistem neurotransmitter, sering bertindak melalui neurotranmitter selain glutamat atau GABA. Obat adiktif seperti kokain dan amfetamin memberi efek terutama pada sistem dopamin. Obat opiat adiktif mengerahkan efek terutama sebagai analog fungsional peptida opioid, yang, pada akhirnya,, mengatur kadar dopamin.

CategoryNameAbbreviationMetabotropicIonotropic

Small: Amino acids (Arg)Agmatine2 adrenergic receptor Imidazoline receptorNMDA receptor

Small: Amino acidsAspartateAspNMDA receptor

Small: Amino acidsGlutamate (glutamic acid)GluMetabotropic glutamate receptorNMDA receptor (co-agonist), Kainate receptor, AMPA receptor

Small: Amino acidsGamma-aminobutyric acidGABAGABAB receptorGABAA, GABAA- receptor

Small: Amino acidsGlycineGlyGlycine receptor, NMDA receptor (co-agonist)

Small: Amino acidsD-serineSerNMDA receptor (co-agonist)

Small: AcetylcholineAcetylcholineAchMuscarinic acetylcholine receptorNicotinic acetylcholine receptor

Small: Monoamine (Phe/Tyr)DopamineDADopamine receptor

Small: Monoamine (Phe/Tyr)Norepinephrine (noradrenaline)NEAdrenergic receptor

Small: Monoamine (Phe/Tyr)Epinephrine (adrenaline)EpiAdrenergic receptor

Small: Monoamine (Trp)Serotonin (5-hydroxytryptamine)5-HTSerotonin receptor, all but 5-HT35-HT3

Small: Monoamine (Trp)MelatoninMelMelatonin receptor

Small: Monoamine (His)HistamineHHistamine receptor

Small: Trace amine (Phe)PhenethylaminePEATrace amine-associated receptors: hTAAR1, hTAAR2

Small: Trace amine (Phe)N-methylphenethylamineNMPEAhTAAR1

Small: Trace amine (Phe/Tyr)TyramineTYRhTAAR1, hTAAR2

Small: Trace amine (Phe/Tyr)OctopamineOcthTAAR1

Small: Trace amine (Phe/Tyr)SynephrineSynhTAAR1

Small: Trace amine (Phe/Tyr)3-methoxytyramine3-MThTAAR1

Small: Trace amine (Trp)TryptaminehTAAR1, various 5-HT receptors

Small: Trace amine (Trp)N-methyltryptamineNMThTAAR1, various 5-HT receptors,

NeuropeptidesN-AcetylaspartylglutamateNAAGMetabotropic glutamate receptors; selective agonist of mGluR3

PP: GastrinsGastrin

PP: GastrinsCholecystokininCCKCholecystokinin receptor

PP: NeurohypophysealsVasopressinAVPVasopressin receptor

PP: NeurohypophysealsOxytocinOTOxytocin receptor

PP: NeurohypophysealsNeurophysin I

PP: NeurohypophysealsNeurophysin II

PP: Neuropeptide YNeuropeptide YNYNeuropeptide Y receptor

PP: Neuropeptide YPancreatic polypeptidePP

PP: Neuropeptide YPeptide YYPYY

PP: OpioidsCorticotropin (adrenocorticotropic hormone)ACTHCorticotropin receptor

PP: OpioidsEnkephaline-opioid receptor

PP: OpioidsDynorphin-opioid receptor

PP: OpioidsEndorphin-opioid receptor

PP: SecretinsSecretinSecretin receptor

PP: SecretinsMotilinMotilin receptor

PP: SecretinsGlucagonGlucagon receptor

PP: SecretinsVasoactive intestinal peptideVIPVasoactive intestinal peptide receptor

PP: SecretinsGrowth hormone-releasing factorGRF

PP: SomatostatinsSomatostatinSomatostatin receptor

SS: TachykininsNeurokinin A

SS: TachykininsNeurokinin B

SS: TachykininsSubstance P

PP: OtherCocaine and amphetamine regulated transcriptCARTUnknown Gi/Go-coupled receptor[12]

PP: OtherBombesin

PP: OtherGastrin releasing peptideGRP

GasNitric oxideNOSoluble guanylyl cyclase

GasCarbon monoxideCOHeme bound to potassium channels

OtherAnandamideAEACannabinoid receptor

Other2-Arachidonoylglycerol2-AGCannabinoid receptor

Other2-Arachidonyl glyceryl ether2-AGECannabinoid receptor

OtherN-Arachidonoyl dopamineNADACannabinoid receptorTRPV1

OtherVirodhamineCannabinoid receptor

OtherAdenosine triphosphateATPP2Y12P2X receptor

OtherAdenosineAdoAdenosine receptor

AKSINeuron tidak menyentuh satu sama lain (kecuali dalam kasus sinaps listrik melalui gap junction); sebaliknya, neuron berinteraksi pada titik-titik kontak yang disebut sinapsis: persimpangan dalam dua sel saraf, yang terdiri dari celah miniatur lewatnya neurotransmitter. Sebuah neuron mengangkut informasinya dengan cara impuls saraf yang disebut potensial aksi. Ketika potensial aksi tiba di terminal presinaptik sinaps, dapat merangsang pelepasan neurotransmitter. Neurotransmiter ini dilepaskan ke celah sinaptik untuk mengikat ke reseptor membran postsynaptic dan mempengaruhi sel lain, baik dengan cara penghambatan atau rangsang. Neuron berikutnya dapat terhubung ke lebih banyak neuron, dan jika total pengaruh rangsang lebih besar daripada pengaruh penghambatan, akan "fire". Artinya, itu akan membuat potensial aksi baru di akson hillock yang, melepaskan neurotransmitter dan menyampaikan informasi untuk neuron tetangga lain.

Rangsang dan penghambatan

Sebuah neurotransmitter dapat mempengaruhi fungsi neuron melalui sejumlah mekanisme yang luar biasa. Dalam aksi langsung dalam mempengaruhi rangsangan listrik neuron, bagaimanapun, neurotransmitter bertindak dalam satu dari dua cara: rangsang atau penghambatan. Sebuah neurotransmitter mempengaruhi trans-membran ion mengalir untuk meningkatkan (rangsang) atau untuk mengurangi (penghambatan) probabilitas bahwa sel dengan yang terjadi kontak akan menghasilkan potensial aksi. Dengan demikian, meskipun berbagai sinapsis, mereka semua menyampaikan pesan hanya dua jenis. Tipe I sinapsis sifatnya eksitatori dalam tindakan mereka, sedangkan tipe II sinapsis yang penghambatan. Setiap jenis memiliki penampilan yang berbeda dan terletak di bagian yang berbeda. Setiap neuron menerima ribuan rangsang dan penghambatan sinyal setiap detik.

Tipe I (rangsang) sinapsis biasanya terletak di shaft atau spine dendrit, sedangkan tipe II (penghambatan) sinapsis biasanya terletak di sel tubuh. Selain itu, Tipe I sinapsis memiliki vesikula sinaptik bulat, sedangkan vesikel tipe II sinapsis rata. Materi pada membran presinaptik dan pasca-sinaptik lebih padat dalam Tipe I sinaps daripada di tipe II, dan pada tipe I celah sinaptik lebih luas. Akhirnya, zona aktif pada tipe I sinaps lebih besar daripada pada Tipe II sinaps.

Lokasi yang berbeda dari tipe I dan tipe II membagi neuron menjadi dua zona: excitatory dendritik tree dan inhibitory cell body. Dari perspektif penghambatan, eksitasi datang dari dendrit dan menyebar ke akson hillock untuk memicu potensial aksi. Jika pesan itu harus dihentikan, caranya dengan menerapkan penghambatan pada sel tubuh, dekat dengan akson hillock di mana potensial aksi berasal. Cara lain untuk konsep interaksi rangsang-hambat adalah membayangkan mengatasi penghambatan eksitasi. Jika sel tubuh biasanya dalam keadaan terhambat, satu-satunya cara untuk menghasilkan potensial aksi di bukit hillock adalah untuk mengurangi hambatan cell body.

Contoh tindakan neurotransmitter penting

Seperti dijelaskan di atas, satu-satunya tindakan langsung neurotransmiter adalah untuk mengaktifkan reseptor. Oleh karena itu, efek dari sistem neurotransmitter tergantung pada koneksi dari neuron yang menggunakan neurotransmitter, dan sifat-sifat kimia reseptor yang NT ikat.

Berikut adalah beberapa contoh tindakan neurotransmitter penting:

Glutamat digunakan di sebagian besar sinapsis rangsang cepat di otak dan sumsum tulang belakang. Hal ini juga digunakan di sebagian besar sinapsis yang "dimodifikasi", yaitu mampu meningkatkan atau menurunkan kekuatan. Sinapsis yang dimodifikasi dianggap elemen memori penyimpanan utama dalam otak. Pelepasan glutamat yang berlebihan dapat overstimulate otak dan menyebabkan excitotoxicity menyebabkan kematian sel yang mengakibatkan kejang atau stroke. Excitotoxicity telah terlibat dalam penyakit kronis tertentu termasuk stroke iskemik, epilepsi, Amyotrophic Lateral Sclerosis, penyakit Alzheimer, penyakit Huntington, dan penyakit Parkinson. GABA digunakan di sebagian besar sinapsis penghambatan cepat di hampir setiap bagian dari otak. Banyak obat penenang bertindak dengan meningkatkan efek GABA. Sejalan dengan itu, glisin adalah NT penghambatan dalam sumsum tulang belakang. Asetilkolin adalah neurotransmitter pertama kali ditemukan dalam sistem saraf perifer dan pusat. Ach mengaktifkan otot rangka pada sistem saraf somatik dan dapat membangkitkan atau menghambat organ dalam sistem otonom. Hal ini dibedakan sebagai NT di neuromuskular junction yang menghubungkan saraf motorik untuk otot. Asetilkolin juga beroperasi di banyak daerah di otak, tetapi menggunakan berbagai jenis reseptor, termasuk reseptor nicotinic dan muskarinik. Dopamin memiliki sejumlah fungsi penting dalam otak; hal ini termasuk peraturan perilaku motorik, kesenangan yang berhubungan dengan motivasi dan juga gairah emosional. Hal ini memainkan peran penting dalam sistem reward; orang dengan penyakit Parkinson telah dikaitkan dengan rendahnya tingkat dopamin dan orang-orang dengan skizofrenia telah dikaitkan dengan tingkat tinggi dopamin. Serotonin adalah neurotransmitter monoamine. Kebanyakan diproduksi oleh dan ditemukan dalam usus (sekitar 90%), dan sisanya dalam neuron sistem saraf pusat. Ini berfungsi untuk mengatur nafsu makan, tidur, memori dan pembelajaran, suhu, suasana hati, perilaku, kontraksi otot, dan fungsi dari sistem kardiovaskular dan sistem endokrin. NT ini dispekulasi memiliki peran dalam depresi, karena beberapa pasien depresi memiliki konsentrasi metabolit serotonin yang lebih rendah dalam jaringan cairan serebrospinal dan otak mereka. Norepinefrin yang berfokus pada sistem saraf pusat, berdasarkan pola tidur pasien, fokus dan kewaspadaan. NT ini disintesis dari tirosin. Epinefrin yang juga disintesis dari tirosin mengambil bagian dalam mengendalikan kelenjar adrenal. NT ini memainkan peran dalam tidur, dengan kemampuan orang-orang untuk tetap menjadi waspada, dan respon fight-or-flight. Histamin bekerja pada sistem saraf pusat (SSP), khususnya hipotalamus (inti tuberomammillary) dan sel mast SSP.

Neuron menghasilkan beberapa jenis neurotransmitter yang kadang-kadang membentuk sistem yang berbeda, di mana aktivasi sistem mempengaruhi volume besar otak, yang disebut transmisi volume. Sistem neurotransmitter utama termasuk noradrenalin (norepinefrin) sistem, sistem dopamin, sistem serotonin, dan sistem kolinergik. Perlu dicatat bahwa trace amina, terutama melalui aktivasi TAAR1, memiliki dampak yang sangat signifikan terhadap neurotransmisi di jalur monoamine (yaitu, jalur dopamin, histamin, norepinefrin, dan serotonin) di seluruh otak.

Neurotransmitter systems in the brain

SystemPathway origin and projectionsRegulated psychological processes and behaviors

Noradrenaline systemNoradrenergic pathways: Locus coeruleus (LC) projections LC Amygdala and Hippocampus LC Brain stem and Spinal cord LC Cerebellum LC Cerebral cortex LC Hypothalamus LC Tectum LC Thalamus LC Ventral tegmental area Lateral tegmental field (LTF) projections LTF Brain stem and Spinal cord LTF Olfactory bulb anxiety arousal (wakefulness and attention) circadian rhythm cognitive control and working memory (co-regulated by dopamine) hunger medullary control of respiration negative emotional memory reward perception

Dopamine systemDopaminergic pathways: Ventral tegmental area (VTA) projections VTA Amygdala VTA Cingulate cortex VTA Hippocampus VTA Nucleus accumbens VTA Olfactory bulb VTA Prefrontal cortex Nigrostriatal pathway Substantia nigra Caudate nucleus and Putamen Tuberoinfundibular pathway Arcuate nucleus Hypothalamus cognitive control and working memory (co-regulated by norepinephrine) mood motivation motor system function reward perception (primary mediator) sexual arousal, orgasm, and refractory period (via neuroendocrine regulation)

Histamine systemHistaminergic pathways: Tuberomammillary nucleus (TMN) projections TMN Cerebral cortex TMN Hippocampus TMN Neostriatum TMN Nucleus accumbens TMN Amygdala TMN Hypothalamus arousal (wakefulness and attention) feeding and energy balance learning memory sleep

Serotonin systemSerotonergic pathways: Caudal nuclei (CN):Raphe magnus, raphe pallidus, and raphe obscuris Caudal projections CN Cerebral cortex CN Thalamus CN Caudate putamen and nucleus accumbens CN Substantia nigra and ventral tegmental areaRostral nuclei (RN):Nucleus linearis, dorsal raphe, medial raphe, and raphe pontis Rostral projections RN Amygdala RN Cingulate cortex RN Hippocampus RN Hypothalamus RN Neocortex RN Septum RN Thalamus RN Ventral tegmental area appetite satiety arousal (wakefulness and attention) body temperature regulation emotion and mood, potentially including aggression reward perception (minor role) sensory perception sleep

Acetylcholine systemCholinergic pathways: Nucleus basalis of Meynert (NBM) projections NBM Hippocampus NBM Cerebral cortex NBM Limbic cortex and sensory cortexBrainstem cholinergic nuclei (BCN):Pedunculopontine nucleus, laterodorsal tegmentum, medial habenula, andparabigeminal nucleus Brainstem nuclei projections BCN Ventral tegmental area BCN ThalamusForebrain cholinergic nuclei (FCN):Medial septal nucleus and diagonal band Forebrain nuclei projections FCN Hippocampus FCN Cerebral cortex FCN Limbic cortex and sensory cortex arousal (wakefulness and attention) emotion learning motor system function short-term memory

ELIMINASI NEUROTRANMITTER

Sebuah neurotransmitter harus dipecah setelah mencapai sel pasca-sinaptik untuk mencegah lebih lanjut rangsang atau penghambatan transduksi sinyal. Hal ini memungkinkan sinyal baru yang akan dihasilkan dari sel-sel saraf yang berdekatan. Ketika neurotransmitter telah disekresi ke dalam celah sinaptik, ia mengikat reseptor spesifik pada sel postsinaptik, sehingga menghasilkan sinyal listrik postsynaptic. NT kemudian harus dihilangkan dengan cepat untuk mengaktifkan sel postsynaptic untuk terlibat dalam siklus lain pelepasan neurotransmitter, mengikat, dan generasi sinyal.

Neurotransmiter dihentikan dalam tiga cara yang berbeda: Difusi neurotransmitter lepas dari reseptor, melayang keluar dari celah sinaptik, diserap oleh sel-sel glial. Enzim degradasi - bahan kimia khusus yang disebut enzim memecah NT. Reuptake - penyerapan kembali neurotransmitter ke neuron. Transporter, atau protein transport membran, pompa neurotransmitter dari celah sinaps kembali ke terminal akson (neuron presinaptik) di mana mereka disimpan.

13