Hoe communiceren neuronen met elkaar?

Neuronen communiceren op structuren die synapsen worden genoemd in een proces dat synaptische transmissie wordt genoemd. De synaps bestaat uit twee neuronen, waarvan er een informatie naar de ander zendt. Het zendende neuron staat bekend als het presynaptische neuron (d.w.z. vóór de synaps), terwijl het ontvangende neuron bekend staat als het postsynaptische neuron (d.w.z. na de synaps). Hoewel de informatiestroom in de hersenen tot stand komt door elektrische activiteit, is de communicatie tussen neuronen een chemisch proces. Wanneer een actiepotentiaal een synaps bereikt, worden poriën in het celmembraan geopend waardoor calciumionen (positief geladen calciumatomen) in het presynaptische uiteinde kunnen instromen. Hierdoor komt een klein “pakketje” van een chemische neurotransmitter vrij in een kleine spleet tussen de twee cellen, die bekend staat als de synaptische spleet. De neurotransmitter verspreidt zich over de synaptische spleet en gaat een interactie aan met gespecialiseerde eiwitten, receptoren genaamd, die zijn ingebed in het postsynaptische membraan. Deze receptoren zijn ionenkanalen die bepaalde soorten ionen (geladen atomen) door een porie in hun structuur laten passeren. De porie wordt geopend na interactie met de neurotransmitter, waardoor een instroom van ionen in de postsynaptische terminal mogelijk wordt, die zich voortplant langs de dendriet naar het soma. Voor een geannoteerde animatie, klik hier.

Synaptische transmissie kan excitatoir of inhibitoir zijn

Neurotransmissie kan ofwel excitatoir zijn, d.w.z. dat het de mogelijkheid verhoogt dat het postsynaptische neuron een actiepotentiaal activeert, ofwel inhibitoir. In dit geval vermindert het remmende signaal de kans dat een actiepotentiaal wordt opgewekt na excitatie.Dus hoe werkt remming?

Dit is waar de zaken wat gecompliceerder worden! We hebben gezien dat de actiepotentiaal wordt voortgeplant door de voorrand van een depolarisatiegolf die natriumkanalen verderop in het axon activeert. We hebben ook gezien dat de activering van deze natriumkanalen wordt bereikt door een kleine depolarisatie van het neuronale membraan.

Maar wat zou er gebeuren als de membraanpotentiaal werd gestabiliseerd? De depolarisatie binnen het neuronale axon zou verdwijnen en de actiepotentiaal zou zich niet verder kunnen voortplanten – d.w.z. hij zou worden geremd. Deze stabilisatie van de membraanpotentiaal wordt bereikt door een instroom van negatief geladen chloride-ionen die niet wordt beïnvloed door de depolarisatiegolf die langs het axon komt. Vroeger was dit equivalent met een uitstroom van positief geladen natriumionen. Het is dus alsof je een gat in een slang maakt, zodat het water door het gat naar buiten lekt en niet bij de sproeier komt!

Verbaasd? Hmmmm….well we kunnen het ook zo zien – de negatief geladen chloride-ionen heffen de positief geladen natrium-ionen op, dus geen depolarisatie en geen actiepotentiaalvoortplanting!!