Λίλα Τσάλτα και Ηλίας Αγγελόπουλος

Παρουσίαση με θέμα: "Λίλα Τσάλτα και Ηλίας Αγγελόπουλος"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Λίλα Τσάλτα και Ηλίας Αγγελόπουλος
Διάλεξη 3 Μέρος 1: Η Σύναψη Μέρος 2: Συνάψεις και φάρμακα Συναπτική Διαβίβαση: Χnμική Διαβίβαση Σηµάτων από ένα Νευρώνα σε κάποιον άλλο Λίλα Τσάλτα και Ηλίας Αγγελόπουλος

2 Στην προηγούμενη διάλεξη μιλήσαμε για τη μεταφορά σημάτων ΜΕΣΑ σ’ενα νευρώνα.
Είδαμε: πώς δηµιουργούνται τα μετασυναπτικά δυναµικά στην υποδεκτική µεµβράνη ενός νευρώνα που βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας, πώς αυτά τα διαβαθµιζόµενα δυναµικά άγονται παθητικά στον νευράξονα, πώς το άθροισµά τους µπορεί να πυροδοτήσει δυναµικά ενέργειας και πώς αυτά τα δυναµικά του τύπου "όλον ή ουδέν" άγονται ενεργά κατά µήκος του νευράξονα προς τα τελικά κοµβία. Στην προηγούμενη διάλεξη μιλήσαμε για την ηλεκτρική μετάδοση νευρωνικών πληροφοριών, μεσα σε ένα νευρώνα. Είδαμε: πώς δηµιουργούνται τα μετασυναπτικά δυναµικά στην υποδεκτική µεµβράνη ενός νευρώνα που βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας, πώς αυτά τα διαβαθµιζόµενα δυναµικά άγονται παθητικά στον νευράξονα, πώς το άθροισµά τους µπορεί να πυροδοτήσει δυναµικά ενέργειας και πώς αυτά τα δυναµικά του τύπου "όλον ή ουδέν" άγονται ενεργά κατά µήκος του νευράξονα προς τα τελικά κοµβία.

3 Σήμερα: Η επικοινωνία μεταξύ νευρώνων (χηµική επικοινωνία)
Σήμερα: Η επικοινωνία μεταξύ νευρώνων (χηµική επικοινωνία) Οι νευρώνες επικοινωνούν µεταξύ τους απελευθερώνοντας χηµικές ουσίες σε εξειδικευµένες συνδέσεις, που ονοµάζονται συναψεις. Αυτές οι χημικές ουσίες ονομάζονται νευροδιαβιβαστές. Οι νευροδιαβιβαστές δεσμεύονται σε ειδικές θέσεις αναγνώρισης του μετασυναπτικόυ νευρώνα, τους υποδοχείς, και τον διεγείρουν ή τον αναστέλλουν, προκαλώντας Μετασυναπτικά Δυναμικά. Η άθροιση ή απαρτίωση των ΜΔ καθορίζει αν θα παραχθεί το Δυναµικό Ενεργείας ή όχι. Η δράση ουσιών που επηρεάζουν τη συµπεριφορά συχνά οφείλεται στη µεταβολή της δραστηριότητας των συνάψεων. Πολλές διαταραχές συµπεριφοράς φαίνεται να οφείλονται σε διαταραγμένη δράση νευροδιαβιβαστών σε κάποιο τύπο συνάψεων. Σήμερα, θα εστιάσουμε στη χηµική επικοινωνία, που είναι και η κύρια µορφή επικοινωνίας μεταξύ νευρώνων. Θα μιλήσουμε για τον τρόπο µε τον οποίο τα δυναµικά ενέργειας που φτάνουν στα τελικά κοµβία πυροδοτούν την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών στις συνάψεις και πώς οι νευροδιαβιβαστές µεταφέρουν σήµατα σε άλλα κύτταρα. Θα καλύψουμε πέντε στοιχεία της συναπτικής διαβίβασης: (1) τη δοµή των συνάψεων, (2) την σύνθεση, αποθήκευση και µεταφορά των νευροδιαβιβαστών, (3) την απελευθέρωση των νευροδιαβιβαστών, (4) τη διέγερση των υποδοχέων από τα µόρια των νευροδιαβιβαστών, και (5) την επαναπρόσληψη, ενζυµική αποδόµηση και ανακύκλωση των νευροδιαβιβαστών. Κύριες ιδέες Οι νευρώνες επικοινωνούν µεταξύ τους απελευθερώνοντας χηµικές ουσίες σε εξειδικευµένες συνδέσεις, που ονοµάζονται συναψεις. Οι συνάψεις κατέχουν κεντρικό ρόλο στην απαρτίωση των πληροφοριών στον εγκέφαλο. Οι νευρώνες απελευθερώνουν στις σύναψεις χηµικές ουσίες, τους νευροδιαβιβαστές. Οι νευροδιαβιβαστές διεγείρουν ή αναστέλλουν τους νευρώνες που διαθέτουν ειδικές θέσεις αναγνώρισης και δέσμευσης των νευροδιαβιβαστών, που λέγονται υποδοχείς. Η µεµονωµένη απελευθέρωση ενός νευροδιαβιβαστή προκαλεί στο νευρώνα που τον δέχεται ένα Μετασυναπτικό Δυναμικό που δεν υπερβαίνει τον ουδό πυροδότησης. Το ΜΔ αθροίζεται µε άλλα ΜΔ, και το άθροισμα καθορίζει αν θα παραχθεί το Δυναµικό Ενεργείας ή όχι. Επειδή οι νευροδιαβιβαστές συµβάλλουν µε διάφορους τρόπους στον έλεγχο της συµπεριφοράς, πολλές διαταραχές της συµπεριφοράς µπορεί να οφείλονται σε διαταραγμένη δράση νευροδιαβιβαστών σε κάποιο είδος συνάψεων. Τέλος, η δράση πολλών ουσιών που επηρεάζουν τη συµπεριφορά οφείλεται στη µεταβολή της δραστηριότητας των συνάψεων.

4 Ενα µικρό χάσµα διαχωρίζει τον ένα νευρώνα από τον άλλο.
Η έννοια της σύναψης Αρχική άποψη: «ΔΙΚΤΥΟ» Τα νευρικά κύτταρα είναι διασυνδεδεμένα μεταξύ τους, και προωθούν, ως δίκτυο, τα νευρωνικά μηνύματα. Τέλη 19oυ αιώνα: Ο Ramόn Υ Cajal και αργότερα ο μαθητής του Lorente de No κατοχύρωσαν τη άποψη ότι οι νευρώνες δεν είναι ενωµένοι µεταξύ τους αλλά ότι: Ενα µικρό χάσµα διαχωρίζει τον ένα νευρώνα από τον άλλο. Η έννοια της σύναψης Στα τέλη του 19oυ αιώνα, ο Ramόn Υ Cajal απέδειξε µε τις παρατηρήσεις του ότι οι νευρώνες δεν είναι φυσικώς ενωµένοι µεταξύ τους: ένα µικρό χάσµα διαχωρίζει τον ένα νευρώνα από τον άλλο. Αργότερα, το 1906, ο Sherrington, βασίσμένος σχεδόν εξ ολοκλήrου σε συμπεριφορικά δεδοµένα, αποκάλεσε το σηµείο επικοινωνίας µεταξύ των νευρώνων σύναψη και προέβλεψε τις περισσότερες από τις κύριες ιδιότητές της, βασισμένος σε συμπεριφορικά δεδομένα αφού δεν υπήρχε η αναγκαία τεχνολογία για τη μελέτη τους. Πολλά χρόνια μετά, οι περισσότερες από τις προβλέψεις του αποδείχθηκαν ορθές.

5 Οι ιδιότητες της σύναψης
Λίγα χρόνια αργότερα (1906) ο Sherrington ονόμασε αυτό το σηµείο επικοινωνίας µεταξύ των νευρώνων σύναψη. Αν και δεν υπήρχε η αναγκαία τεχνολογία για την απ’ευθείας μελέτη της σύναψη (ηλεκτρονικό μικροσκόπιο κλπ.), ο Sherrington προέβλεψε τις κύριες ιδιότητες της σύναψης, βασισμένος σε συμπεριφορικά δεδοµένα. Σήμερα, οι περισσότερες από τις προβλέψεις του έχουν αποδειχθεί ορθές. Οι ιδιότητες των συνάψεων Τα περισσότερα πειράµατα του Sherrington έγιναν πάνω στις αυτοµατες αντιδράσεις σε ερεθίσµατα, δηλαδή σε αντανακλαστικά. Το απλό αντανακλαστικό βασίζεται σε ένα κύκλωµα που λέγεται αντανακλαστικό τόξο: οι υποδοχείς διεγείρουν ενδιάµεσους νευρώνες αυτοί διεγείρουν κινητικούς νευρώνες που τελικά διεγείρουν τους µύες (3.1). Το αντανακλαστικό λοιπόν βασίζεται στην επικοινωνία µεταξύ νευρώνων - και όχι στην απλή μετάδοση δυναµικών ενεργείας κατά µήκος ενός νευράξονα. Ετσι, ο Sherrington χρησιμοποίησε τις ιδιότητες των αντανακλαστικών για να μελετήσει τις ιδιότητες των συνάψεων.

6 Τα πειράµατα του Sherrington
Μελέτησε κυρίως τα αντανακλαστικά, που είναι οι αυτοµατες αντιδράσεις. Το απλό αντανακλαστικό βασίζεται σε ένα κύκλωµα που λέγεται αντανακλαστικό τόξο: Αισθητικός υποδοχεας (αισθητικός νευρώνας = δέρμα) –> ενδιάμεσος νευρώνας –> κινητικός νευρώνας –> ΜΥΣ Το αντανακλαστικό λοιπόν βασίζεται στην επικοινωνία µεταξύ νευρώνων - και όχι στην απλή μετάδοση δυναµικών ενεργείας κατά µήκος ενός νευράξονα. Ο Sherrington χρησιμοποίησε τις ιδιότητες των αντανακλαστικών για να μελετήσει τις ιδιότητες των συνάψεων. Τα περισσότερα πειράµατα του Sherrington έγιναν πάνω στις αυτοµατες αντιδράσεις σε ερεθίσµατα, δηλαδή σε αντανακλαστικά. Το απλό αντανακλαστικό βασίζεται σε ένα κύκλωµα που λέγεται αντανακλαστικό τόξο: οι υποδοχείς διεγείρουν ενδιάµεσους νευρώνες αυτοί διεγείρουν κινητικούς νευρώνες που τελικά διεγείρουν τους µύες Το αντανακλαστικό λοιπόν βασίζεται στην επικοινωνία µεταξύ νευρώνων - και όχι στην απλή μετάδοση δυναµικών ενεργείας κατά µήκος ενός νευράξονα. Ετσι, ο Sherrington χρησιμοποίησε τις ιδιότητες των αντανακλαστικών για να μελετήσει τις ιδιότητες των συνάψεων.

7 Οι ιδιότητες των συνάψεων κατά τον Sherrington
Η εμφάνιση του αντανακλαστικού παίρνει περισσότερο χρόνο άπ’ότι θα χρειαζόταν η µετάδοση του ερεθισµού από ένα μεμονωμένο άξονα σε ίση απόσταση: Εποµένως, πρέπει να υπάρχει κάποια καθυστέρηση στις συνάψεις. (2) Αν παρουσιάσουμε ερεθισµούς χαμηλής έντασης (που μόνοι τους δεν προκαλούν αντίδραση) σε χρονική ή τοπική γειτονία, μπορεί να εμφανιστεί η αντίδραση: Εποµένως, η σύναψη έχει την ικανότητα χωρικής και χρονικής άθροισης. (3) Όταν µία οµάδα µυών διεγείρεται, µία άλλη οµάδα µυών χαλαρώνει: Αρα η διέγερση µιάς σύναψης προκαλεί τη µείωση διέγερσης (αναστολή) άλλων συνάψεων. Οι ιδιότητες των συνάψεων Οι ιδιότητες που αναδείχθηκαν απο τη μελέτη του αντανακλαστικού τόξου ήταν οι εξής: (1) Η εκδήλωση του αντανακλαστικού είναι βραδύτερη από τη µετάδοση ενός ερεθισµού από ένα μεμονωμένο νευράξονα σε ίση απόσταση: εποµένως, πρέπει να υπάρχει κάποια καθυστέρηση στις συνάψεις. (2) Η παρουσίαση ερεθισµάτων χαμηλής έντασης (που δεν προκαλούν αντίδραση) σε χρονική ή τοπική γειτονία, μπορεί τελικά να προκαλέσει αντίδραση: Άρα, η σύναψη έχει τη δυνατότητα να αθροίζει ερεθίσµατα. Αυτά είναι τα φαινόμενα της χωρικής και χρονικής άθροισης που είδαμε σε σχέση με τα Μετασυναπτικά Δυναμικά. (3) Όταν µία οµάδα µυών διεγείρεται, µία άλλη οµάδα µυών χαλαρώνει: Αρα οι συνάψεις είναι συνδεµένες έτσι ώστε η διέγερση µίας σύναψης να προκαλεί τη µείωση της διέγερσης ή και την αναστολή άλλων συνάψεων.

8 ΤΑ ΟΡΓΑΝΙΔΙΑ ΤΟΥ ΣΥΝΑΠΤΙΚΟΥ ΚΟΜΒΙΟΥ
Η ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΥΝΑΨΕΩΝ: ΤΑ ΟΡΓΑΝΙΔΙΑ ΤΟΥ ΣΥΝΑΠΤΙΚΟΥ ΚΟΜΒΙΟΥ Μιτοχόνδρια: Ενέργεια Μικροσωληνίσκοι: Μεταφορά Σύμπλεγμα Golgi: Διαχείριση πρωτεϊνών που ακολούθως απελευθερώνονται Μεμβράνες->Κυστίδια Συναπτικά κυστίδια: Αποθήκευση νευροδιαβιβαστή Εδώ βλέπετε σχηματικά ένα αξονικό πέρας, το οποίο σχηματίζει την βολβοειδή απόλειξη που ονομάζεται συναπτικό κομβίο. Το κομβίο περιέχει οργανίδια όπως τα μιτοχόνδρια, που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή ενέργειας. Οι μικροσωληνίσκοι συνεισφέρουν στη μεταφορά σωματιδίων όπως τα συναπτικά κυστίδια από το νευρωνικό σώμα προς το κομβίο. Το σύµπλεγµα Golgi είναι ένα σύστημα μεμβρανών από τις οποίες προέχονται και τα συναπτικά κυστίδια. Επίσης, είναι σημαντικό στην αποθήκευση διαφόρων πρωτεϊνών που συντίθενται στο νευρώνα και κατόπιν απελευθερώνονται. Τα συναπτικά κυστίδια είναι τα σωματίδια στα οποία αποθηκεύονται τα μόρια των νευροδιαβιβαστών.

9 Περιληπτικά, τα γεγονότα που συμβαίνουν στη σύναψη είναι τα εξής:
Η ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΥΝΑΨΕΩΝ Η επικοινωνία µεταξύ νευρώνων γίνεται απο συνάψεις όπως αυτή – μια Αξονοδενδριτική Σύναψη. Αυτές και οι Αξονοσωματικές συνάψεις είναι οι συνηθέστεροι τύποι (συνήθως διεγερτικές) Η Δομή των Συνάψεων Η επικοινωνία µεταξύ νευρώνων γίνεται απο συνάψεις όπως αυτή. Η σύναψη που βλέπετε εδώ είναι μια αξονοδενδριτική σύναψη. Είναι ένας συνήθης τύπος σύναψης η οποία συνήθως δρα διεγερτικά. Ενας άλλος συνήθης τύπος σύναψης είναι η αξονοσωματική σύναψη, όπου τα τελικά κομβία του άξονα συνάπτονται με ένα νευρωνικό σώμα. Περιληπτικά, τα γεγονότα που συμβαίνουν στη σύναψη είναι τα εξής: Σαν αποτέλεσμα ενός δυναμικού ενέργειας στον προσυναπτικό νευρώνα, μόρια νευροδιαβιβαστων απελευθερώνονται από συναπτικά κοµβία µέσα σε συναπτικές σχισµές. Τα μόρια του νευροδιαβιβαστή αναγνωρίζονται και προσδένονται από υποδοχείς που βρίσκονται πάνω στη μετασυναπτική μεμβράνη. Εκεί, προκαλούν διεγερτικά ή ανασταλτικά ΜΣ στον μετασυναπτικό νευρώνα. Περιληπτικά, τα γεγονότα που συμβαίνουν στη σύναψη είναι τα εξής: Δυναμικό Ενέργειας φθάνει στο συναπτικό κομβίο -> Ανοιγμα Συναπτικών Κυστιδίων -> Νευροδιαβιβαστής (ΝΔ) ΝΔ -> Πρόσδεση σε υποδοχέα (μετασυναπτικό αλλά και προσυναπτικό) Πρόσδεση -> Μετασυναπτικά Δυναμικά (διεγερτικά ή ανασταλτικά)

10 Η ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΥΝΑΨΕΩΝ Υπάρχουν πολλοί, σπανιότεροι, τύποι συνάψεων. Μεταξύ αυτών: Οι Δενδρο-δενδριτικές συνάψεις (Α) μπορούν να διάγουν μηνύματα και προς τις 2 κατευθύνσεις Οι Αξονο-αξονικές συνάψεις είναι σημαντικές στην ΤΟΠΙΚΗ συναπτική διευκόλυνση / αναστολή: Μια αξονοαξονική σύναψη πάνω σε ένα τελικό κομβίο, μπορεί επιλεκτικά να διευκολύνει ή να αναστείλει τις δράσεις αυτού του συγκεκριμένου κομβίου πάνω στο μετασυναπτικό νευρώνα, χωρίς να επηρεάσει το σύνολο του (επιλεκτικότητα μιας σύναψης μόνον). Η Δομή των Συνάψεων Υπάρχουν πολλοί, λίγότερο συχνοί τύποι σύναψης. Μεταξύ αυτών σημαντικοί τύποι είναι: Οι δενδροδενδριτικές συνάψεις, που συχνά μπορούν να διαβιβάσουν σήματα και προς τις δύο κατευθύνσεις. Και οι αξονοαξονικές συνάψεις, που έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον γιατί μπορούν να ρυθμίζουν την προσυναπτκή διευκόλυνση και αναστολή. Μια αξονοαξονική σύναψη πάνω ή κοντά σε ένα τελικό κομβίο, όπως αυτή που βλέπετε, μπορεί επιλεκτικά να διευκολύνει ή να αναστείλει τις δράσεις αυτού του συγκεκριμένου κομβίου στο μετασυναπτικό νευρώνα, χωρίς να επηρεάσει το σύνολο του μετασυναπτικού νευρώνα. Σε σύγκριση με τη διέγερση και αναστολή που προέρχεται από τα μετασυναπτικά δυναμικά, η συναπτική διέγερση και αναστολή έχει το πλεονέκτημα της επιλεκτικότητας μιας σύναψης μόνον.

11 Στοχευμένες (άμεσες) και μη στοχευμένες συνάψεις
Στοχευμένες ή "άμεσες" συνάψεις: Η θέση απελευθέρωσης και προσδεσης νευροδιαβιβαστή είναι κοντά. Μη στοχευμένες ή «μη άμεσες" ‘κοµβολoειδείς’ συνάψεις: Πολλαπλά οζίδια απελευθέρωσης νευροδιαβιβαστή, ευρεία διάχυση σε στόχους. Οι συνάψεις που είδατε πρίν ονομάζονται στοχευμένες ή "άμεσες" (directed) συνάψεις - συνάψεις στις οποίες θέσεις απελευθέρωσης και προσδεσης του νευροδιαβιβαστή είναι πολύ κοντά μεταξύ τους. Αυτή είναι η συχνότερη περίπτωση. Υπάρχουν όμως και μη "άμεσες" συνάψεις στο νευρικό σύστημα των θηλαστικών. Οι μη "άμεσες" (nondirected) συνάψεις είναι συνάψεις στις οποίες η θέση απελευθέρωσης έχει κάποια απόσταση από τη θέση προσδεσης. Σε αυτόν τον τύπο σύναψης, τα μόρια νευροδιαβιβαστή απελευθερώνονται από μια σειρά οζιδίων (εξογκωμάτων, διογκώσεων) κατά μήκος του νευράξονα και των διακλαδώσεών του, με αποτέλεσμα να διαχέονται ευρέως στους γύρω στόχους. Λόγω της εµφάνισής τους, οι συνάψεις αυτές συχνά ονοµάζονται κοµβολoειδείς συνάψεις.

12 Σύνθεση, Αποθήκευση και Μεταφορά των Μορίων Νευροδιαβιβαστών
Δύο βασικές κατηγορίες νευροδιαβιβαστών Μικροµοριακοί Διαφόρων τύπων Συνήθως συντίθενται στο τελικό κοµβίο Αποθηκεύονται σε μικρά συναπτικά κυστίδια (σύµπλεγµα Golgi) Τα γεμάτα κυστίδια συναθροίζονται κοντά στη μεμβράνη Μεγαλοµοριακοί Ολα τα νευροπεπτίδια (σειρες 3-30 αμινοξέων = μικρες πρωτεϊνες) Συντίθενται στο σώμα (ριβοσωμάτια), όπως οι άλλες πρωτεϊνες. Αποθηκεύονται σε μεγαλύτερα κυστίδια (σωματικό Golgi) Kυστίδια μεταφέρονται στο κομβίο (μικροσωληνίσκοι: 40 cm / µέρα Τα κυστίδια αυτά συναθροίζονται μακρύτερα από τη μεμβράνη. Σύνθεση, Αποθήκευση και Μεταφορά των Μορίων Νευροδιαβιβαστών Υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες νευροδιαβιβαστών: Οι µικροµοριακοί και οι µεγαλοµοριακοί. Οι µικροµοριακοί νευροδιαβιβαστές είναι διαφόρων τύπων. Τυπικά, συντίθενται στο κυτταρόπλασµα του τελικού κοµβίου και συσκευάζονται σε συναπτικά κυστίδια του κοµβίου που προέρχονται από το σύµπλεγµα Golgi. Μόλις γεµίσουν µε το νευροδιαβιβαστή, τα κυστίδια συναθροίζονται δίπλα στην προσυναπτική µεµβράνη. Οι µεγαλοµοριακοί νευροδιαβιβαστές περιλαµβάνουν όλα τα νευροπεπτίδια. Τα νευροπεπτίδια είναι αλυσίδες αµινοξέων µικρού µήκους που αποτελούνται από 3 µέχρι 36 αµινοξέα. Στην πραγµατικότητα είναι µικρές πρωτείνες. Τα νευροπεπτίδια, όπως και οι άλλες πρωτεϊνες, συντίθενται στο κυτταρόπλασµα του κυτταρικού σώµατος, στα ριβοσωµάτια. Στη συνέχεια, αποθηκεύονται σε κυστίδια που προέρχονται από το σύµπλεγµα Golgi του κυτταρικού σώµατος και µεταφέρονται µε τη βοήθεια µικροσωληνίσκων στα τελικά κοµβία (ορθόδροµη αξοπλασµατική ροή), µε ρυθµό περίπου 40 εκατοστών τη µέρα. Τα κυστίδια που περιέχουν νευροπεπτίδια είναι µεγαλύτερα από εκείνα που περιέχουν µικροµοριακούς νευροδιαβιβαστές, και δε συναθροίζονται τόσο κοντά στην προσυναπτική µεµβράνη όπως συµβαίνει µε τα άλλα κυστίδια.

13 Συνδιαβίβαση Παλιότερη άποψη: ο κάθε νευρώνας συνθέτει και απελευθερώνει 1 νευροδιαβιβαστή. ΩΣΤΟΣΟ ΤΩΡΑ ΓΝΩΡΙΖΟΥΜΕ ΟΤΙ: Πολλοί νευρώνες περιέχουν δύο νευροδιαβιβαστές Αυτό ονομάζεται συνδιαβίβαση Ολες οι γνωστές περιπτώσεις συνδιαβίβασης περιλαμβάνουν ένα µικροµοριακό νευροδιαβιβαστή (μικρά κυστίδια) και ένα νευροπεπτίδιο (μεγάλα κυστίδια). Παλιά επικρατούσε η άποψη ότι κάθε νευρώνας συνθέτει και απελευθερώνει µόνο ένα νευροδιαβιβαστή. Τώρα, όµως, είναι ξεκάθαρο ότι πολλοί νευρώνες περιέχουν δύο νευροδιαβιβαστές και τους απελευθερώνουν - µία κατάσταση η οποία σε γενικές γραµµές αναφέρεται ως συνδιαβίβαση. Ενδεχοµένως να µην προσέξατε ότι το κοµβίο που φαίνεται στο Σχήµα 4.7 περιέχει συναπτικά κυστίδια δύο µεγεθών. Αυτό σηµαίνει ότι περιέχει δύο νευροδιαβιβαστές: ένα νευροπεπτίδιο στα µεγαλύτερα κυστίδια και ένα µικροµοριακό νευροδιαβιβαστη στα µικρότερα κυστίδια. Μέχρι τώρα, όλες οι πιστοποιηµένες περιπτώσεις συνδιαβίβασης είχαν να κάνουν µε ένα µικροµοριακό νευροδιαβιβαστή και µε ένα νευροπεπτίδιο.

14 Απελευθέρωση Μορίων Μικρομοριακών Νευροδιαβιβαστών: Εξωκυττάρωση
Διαδικασία εξωκυττάρωσης Νευρώνας εν ηρεµία: Τα κυστίδια συναθροίζονται κοντά στη μεμβράνη Η περιοχή αυτή της μεμβράνης είναι πλούσια σε τασοεξαρτόμενους διαύλους Ασβεστίου Ca2+ Δυναμικό ενέργειας -> άνοιγμα διαύλων Ca2+ Εισροή Ca2+ στο συναπτικό κομβίο Παρουσία Ca2+ -> σύντηξη κυστιδίων με τη συναπτική μεμβράνη Συνήθως, 1 Δυναμικό Ενέργειας -> εξωκυττάρωση 1 κυστιδίου Η Απελευθέρωση των Μορίων του Νευροδιαβιβαστή Η απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή γίνεται με τη διαδικασία της εξωκυττάρωσης. Όταν ο νευρώνας βρίσκεται σε ηρεµία, τα συναπτικά κυστίδια που περιέχουν µικροµοριακούς νευροδιαβιβαστές τείνουν να συναθροίζονται κοντά σε τμήματα της προσυναπτικής μεμβράνης που είναι εξαιρετικά πλούσια σε τασεοελεγχόμενους διάυλους Ασβεστίου (Ca2+). Οι δίαυλοι αυτοί, όταν διεγείρονται από τα δυναμικά ενέργειας ανοίγουν και ιόντα Ca2+ εισέρχονται στο κομβίο. Η είσοδος τους προκαλεί τη σύντηξη των συναπτικών κυστιδίων με τη προσυναπτική μεμβράνη και άδειασμα του περιεχομένου τους στη συναπτική σχισμή. Σε πολλές, αλλά όχι σε όλες τις συνάψεις ένα δυναμικό ενέργειας προκαλεί την απελευθέρωση μορίων νευροδιαβιβαστή από ένα κυστίδιο Απελευθέρωση νευροδιαβιβαστή στη συναπτική σχισμή

15 Απελευθέρωση Μορίων Νευροδιαβιβαστή (συν.)
Μικροµοριακοί νευροδιαβιβαστές: Απελευθέρωση κατά κύµατα (όποτε ένα δυναµικό ενέργειας πυροδοτεί τη στιγµιαία εισροή ιόντων Ca2+). Νευροπεπτίδια Σταδιακή απελευθέρωση (όποτε εμφανίζονται συνολικότερες αυξήσεις στα επίπεδα ιόντων Ca2+ λόγω γενικής αύξησης του ρυθμού νευρωνικής εκπόλωσης). Η εξωκυττάρωση των µικροµοριακών νευροδιαβιβαστών διαφέρει από εκείνη των νευροπεπτιδίων. Οι µικροµοριακοί νευροδιαβιβαστές ουσιαστικά απελευθερώνονται κατά κύµατα, κάθε φορά που ένα δυναµικό ενέργειας πυροδοτεί µια στιγµιαία εισροή ιόντων Ca2+ µέσω της προσυναπτικής µεµβράνης. Αντίθετα, τα νευροπεπτίδια συνήθως απελευθερώνονται σταδιακά ως απάντηση στις γενικότερες αυξήσεις στα επίπεδα των ενδοκυτταρικών ιόντων Ca2+, όπως συμβαίνει κατά τη διάρκεια µιας γενικής αύξησης στο ρυθµό της νευρωνικής εκπυρσοκρότησης.

16 Πρόσδεση Νευροδιαβιβαστή – Ενεργοποίηση Υποδοχέων
Το μόριο ΝΔ προσδένεται έναν υποδοχέα Ο υποδοχέας είναι µία πρωτεϊνη, με θέσεις πρόσδεσης για συγκεκριµένο ΝΔ Ο ΝΔ λέγεται και πρόσδεµα του υποδοχέα του. Κάθε ΝΔ επηρεάζει µόνο τους νευρώνες που έχουν υποδοχείς γι’αυτόν. Πολλοί ΝΔ προσδένονται σε πολλούς διαφορετικούς τύπους υποδοχέων (υπότυποι υποδοχέα Χ). σε διαφορετικές περιοχές εγκεφάλου με διαφορετικές αποκρίσεις στο ΝΔ. -> Οι υπότυποι επιτρέπουν διαφορετικά είδη µηνυµάτων του ΝΔ σε διαφορετικά τµήµατα του εγκεφάλου. Μόλις τα µόρια νευροδιαβιβαστή απελευθερωθούν, αναγνωρίζονται και προσδένονται σε ειδικές θέσεις στη μετασυναπτική μεμβράνη. Οι θέσεις αυτές λέγονται υποδοχείς. Οταν γίνει η πρόσδεση, παράγεται ένα σήμα στον μετασυναπτικό νευρώνα. Ο κάθε υποδοχέας είναι µία πρωτεϊνη που περιέχει θέσεις πρόσδεσης µόνο για συγκεκριµένους νευροδιαβιβαστές. Έτσι, ένας νευροδιαβιβαστής µπορεί να επηρεάσει µόνο τους νευρώνες που έχουν υποδοχείς γι’αυτόν. Κάθε µόριο που προσδένεται σε κάποιο άλλο λέγεται πρόσδεµα κι έτσι ένας νευροδιαβιβαστής λέγεται ότι είναι το πρόσδεµα του υποδοχέα του. Αρχικά θεωρούσαμε ότι υπάρχει µόνο ένας τύπος υποδοχέα για κάθε νευροδιαβιβαστή, αλλά αυτό αποδείχθηκε ότι δεν ισχύει. Εντοπίζονται συνέχεια νέοι υποδοχείς, και τώρα γνωρίζουμε οτι οι περισσότεροι ΝΔ προσδένονται σε διαφορετικούς τύπους υποδοχέων. Οι διαφορετικοί τύποι υποδοχέων στους οποίους ένας συγκεκριµένος νευροδιαβιβαστής µπορεί να προσδεθεί, λέγονται υπότυποι του υποδοχέα γι' αυτόν τον νευροδιαβιβαστή. Οι διάφοροι υπότυποι υποδοχέα ενός νευροδιαβιβαστή εντοπίζονται συνήθως σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, και συνήθως οι αποκρίσεις τους στο νευροδιαβιβαστή διαφέρουν. Έτσι, ένα πλεονέκτηµα των υποτυπων υποδοχέων είναι ότι επιτρέπουν στο νευροδιαβιβαστή να µεταδίδει διαφορετικά είδη µηνυµάτων σε διαφορετικά τµήµατα του εγκεφάλου. Οταν γίνει η πρόσδεση, παράγεται ένα σήμα (ΜΕΤΑΣΥΝΑΠΤΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ) στον μετασυναπτικό νευρώνα.

17 Δύο βασικοί τύποι υποδοχέων: (1) Ιοντοτροπικοί (2) Μεταβολοτροπικοί
Πρόσδεση ενός ΝΔ στον κάθε τύπο επηρεάζει το µετασυναπτικό νευρώνα µε δύο εντελώς διαφορετικούς τρόπους. Ιοντοτροπικός: Ο λιγότερο συνήθης τύπος Υποδοχέας συνδεδεμένος άμεσα με ένα ιοντικό δίαυλο Ο ΝΔ προσδένεται στον υποδοχέα Τα αποτελέσματα ενεργοποίησης του υποδοχέα είναι άμεσα Ο δίαυλος ανοίγει ή κλείνει, προκαλώντας ένα διεγερτικό ή ανασταλτικό Μετασυναπτικό Δυναμικό. Ιοντοτροπικοί είναι οι υποδοχείς που σχετίζονται µε ιοντικούς διαύλους. Είναι ο λιγότερο συνήθης τύπος υποδοχέα. Ενεργοποίηση του υποδοχέα από το νευροδιαβιβαστή- πρόσδεμα ελέγχει άμεσα τους διαύλους αυτούς, ανοίγοντας ή κλείνοντάς τους. Προκαλείται έτσι άµεσα ένα µετασυναπτικό δυναµικό, διεγερτικό ή ανασταλτικό ανάλογα με το δίαυλο που ανοίγει. Τα αποτελέσματα της ενεργοποίησης είναι άμεσα.

18 Εσωτερικό νευρώνα εν ηρεμία: Χαμηλή συγκέντρωση Na+, - φόρτιση:
Για παράδειγµα, σε κάποιους νευρώνες ο νευροδιαβιβαστής ανοίγει διαύλους νατρίου: Μέσα στο νευρώνα, σε περίοδο ηρεμίας: Χαμηλή συγκέντρωση Na+, αρνητική φόρτιση: Εισροή ιόντων Na+ προς το εσωτερικό του νευρώνα Εκπόλωση (θετικοποίηση) Διεγερτικό ΜΣ Αν, αντίθετα, ο νευροδιαβιβαστής ανοίγει διαύλους καλίου: Ψηλή συγκέντρωση Κ+ (αντλία) Εκροή ιόντων Κ+ Υπερπόλωση (αρνητικοποίηση) εσωτερικού Ανασταλτικό ΜΔ Αν, αντίστοιχα, ο νευροδιαβιβαστής ανοίγει διαύλους χλωρίου: Χαμηλή συγκέντρωση Cl- Εισροή ιόντων Cl- Ανοιγμα διαύλου Κ+: Εσωτερικό νευρώνα εν ηρεμία: Ψηλή συγκέντρωση Κ +, - φόρτιση : Εκροή ιόντων Κ + -> Υπερπόλωση (αρνητικοποίηση) -> Ανασταλτικό ΜΣ Ανοιγμα διαύλου Cl-: Εσωτερικό νευρώνα εν ηρεμία: Χαμηλή συγκέντρωση Cl-, - φόρτιση : Εισροή ιόντων Cl- -> Υπερπόλωση (αρνητικοποίηση) -> Ανασταλτικό ΜΣ

19 (2) Μεταβολοτροπικοί υποδοχείς
Μεταβολοτροπικος : ο συνηθέστερος τύπος. Πολλά είδη Βραδύτερη ΑΛΛΑ πιο παρατεταμένη δράση Συνδεδεμένος με μια διαμεμβρανική πρωτείνη (πρωτείνη μεταγωγής σηματος) - εξωτερικά Στη διαμεμβρανική πρωτείνη είναι επίσης προσδεδεμένη μια πρωτεϊνη G με τρείς υπομονάδες – εσωτερικό νευρώνα Ενεργοποίηση υποδοχέα απο ΝΔ -> Απόσπαση 1 υπομονάδας πρωτεϊνης G (1) πρόσδεση σε δίαυλο -> ΜΔ Υπομονάδα G ή (2) ενεργοποίηση σύνθεσης ΔΕΥΤΕΡΟΥ ΜΗΝΥΤΟΡΑ Δεύτερος μηνύτορας: Επηρεάζει λειτουργία κυττάρου ΜΑΚΡΟΧΡΟΝΑ (π.χ. Γονιδιακή έκφραση μέσω DNA, μεταβολικές αλλαγές κ.α.) Το δεύτερο είδος υποδοχέων λέγονται Μεταβολοτροπικοί και είναι οι συνηθέστεροι. Οι δράσεις τους είναι βραδύτερες και διαρκούν περισσότερο χρόνο Επιφέρουν πιο διάχυτα και πιο ποικίλα αποτελέσµατα. Υπάρχουν πολλά είδη µεταβολοτροπικών υποδοχέων, Ολοι λειτουργούν ως τμήμα μιας διαμεμβρανικής πρωτείνης (πρωτείνη μεταγωγής σηματος) Οι πρωτεϊνες αυτές διαθέτουν επτά διαµεµβρανικά τµήµατα. Ο µεταβολοτροπικός υποδοχέας βρίσκεται σ' ένα τµήµα της πρωτείνης-μηνύτορος στην εξωτερική πλευρά της µεµβράνης του νευρώνα. Σε ένα εσωτερικό τμήμα της πρωτεϊνης βρίσκεται προσδεδεμένη μια πρωτεϊνη G (μια πρωτείνη με τρείς υπομονάδες, ευαίσθητη στην τριφωσφορική Υουανοσίνη). Οταν ο μεταβολοτροπικός υποδοχέας ενεργοποιηθεί από το νευροδιαβιβαστή (ή πρόσδεμα ή ΠΡΩΤΟ ΜΗΝΥΤΟΡΑ), Αποσπάται μία υπομονάδα της συνδεδεμένης πρωτεϊνης G. Ανάλογα με τη συγκεκριμένη πρωτεϊνη G, δύο πράγματα μπορεί να συμβούν: Η υπομονάδα G μπορεί να μετακινηθεί κατά μήκος της εσωτερικής επιφάνειας της μεμβράνης και να προσδεθεί σ' ένα γειτονικό ιοντικό δίαυλο, προκαλώντας έτσι ένα ΔΜΣΔ ή ένα ΑΜΣΔ ή μπορεί να προκαλέσει τη σύνθεση μιας χημικής ουσίας που λέγεται Δεύτερος Μηνύτορας. Μόλις ο δεύτερος Μηνύτορας δημιουργηθεί, διαχέεται στο κυτταρόπλασμα και μπορεί να επηρεάσει τις δραστηριότητες των νευρώνων ποικιλοτρόπως - μπορεί, για παράδειγμα, να εισέλθει στον πυρήνα και να προσδεθεί στο DNA, επηρεάζοντας με τον τρόπο αυτόν τη γενετική έκφραση. Έτσι, η πρόσδεση νευροδιαβιβαστή σ' ένα μεταβολοτροπικό υποδοχέα μπορεί να έχει ριζικές, μακροπρόθεσμες επιδράσεις.

20 Τύπος μεταβολοτροπικού υποδοχέα: Ο ΑΥΤΟΫΠΟΔΟΧΕΑΣ
Διαφοροποιά χαρακτηριστικά: Επάνω στην προσυναπτική και όχι στη μετασυναπτική μεμβράνη. Προσδένουν μόρια νευροδιαβιβαστή που έχουν συντεθεί από τον ίδιο τον προσυναπτικό νευρώνα. Λειτουργία: έλεγχος αριθμού μορίων ΝΔ στη σύναψη, και ανάλογα μείωση ή αύξηση επιπέδων απελευθέρωσης του ΝΔ. Ένας σημαντικός τύπος μεταβολοτροπικού υποδοχέα είναι ο αυτοϋποδοχέας, ο οποίος αποτελεί ένα μηχανισμό πληροφόρησης ή ανάδρασης για τον προσυναπτικό νευρώνα. Οι αυτοϋποδοχείς είναι μεταβολοτροπικοί υποδοχείς, με δύο μη-συμβατικά χαρακτηριστικά: Βρίσκονται επάνω στην προσυναπτική και όχι στη μετασυναπτική μεμβράνη. Προσδένουν μόρια νευροδιαβιβαστή που έχουν συντεθεί από τον ίδιο, τον προσυναπτικό νευρώνα. Η λειτουργία τους είναι να ελέγχουν τον αριθμό των μορίων νευροδιαβιβαστή στη σύναψη, και ανάλογα να μειώνουν ή να αυξάνουν τα επίπεδα της απελευθέρωσης του νευροδιαβιβαστή

21 Υποδοχείς και Μικρομοριακοί / Μεγαλομοριακοί Νευροδιαβιβαστές
Υποδοχείς και Μικρομοριακοί / Μεγαλομοριακοί Νευροδιαβιβαστές Μικρομοριακοί νευροδιαβιβαστές: απελευθερώνονται σε "άμεσες" συνάψεις ενεργοποιούν είτε ιοντοτροπικούς, είτε μεταβολοτροπικούς υποδοχείς που δρουν άμεσα στους ιοντικούς δίαυλους. Μεγαλομοριακοί νευροδιαβιβαστές (νευροπεπτίδια): Απελευθερώνονται διαχεόμενα προς όλες τις κατευθύνσεις (μη άμεσες συνάψεις) Προσδένονται σε μεταβολοτροπικούς υποδοχείς που δρουν μέσω Δεύτερων Μηνυτόρων. ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ Μικρομοριακοί ΝΔ -> μετάδοση ταχέων, σύντομης διάρκειας διεγερτικών ή ανασταλτικών σημάτων σε γειτονικά κύτταρα. Νευροπεπτίδια -> μετάδοση σημάτων που δρουν αργά, έχουν μεγάλη διάρκεια και επηρεάζουν στόχους σε μεγάλη απόσταση. Οι διαφορές μεταξύ των μικρομοριακών νευροδιαβιβαστών και των πεπτιδικών νευροδιαβιβαστών ως προς τα πρότυπα απελευθέρωσης και πρόσδεσης από τον υποδοχέα, υποδηλώνουν ότι εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. Οι μικρομοριακοί νευροδιαβιβαστές έχουν την τάση να απελευθερώνονται σε "άμεσες" συνάψεις και να ενεργοποιούν είτε ιοντοτροπικούς, είτε μεταβολοτροπικούς υποδοχείς που δρουν άμεσα στους ιοντικούς δίαυλους. Αντίθετα, τα νευροπεπτίδια τείνουν να απελευθερώνονται διαχεόμενα προς όλες τις κατευθύνσεις και να προσδένονται σε μεταβολοτροπικούς υποδοχείς που δρουν μέσω δεύτερων αγγελιαφόρων. Κατά συνέπεια, η λειτουργία των μικρομοριακών νευροδιαβιβαστών φαίνεται να είναι η μετάδοση ταχέων, σύντομης διάρκειας διεγερτικών ή ανασταλτικών σημάτων σε γειτονικά κύτταρα, ενώ η λειτουργία των νευροπεπτιδίων φαίνεται να είναι η μετάδοση σημάτων που δρουν αργά, σε μεγάλη απόσταση και έχουν μεγάλη διάρκεια.

22 Επαναπρόσληψη, Ενζυμική Αποδόμηση και Ανακύκλωση ΝΔ
Όσο παραμένει ένας ΝΔ στη συναπτική σχισμή συνεχίζει τη δράση του – και νέα μηνύματα δεν μπορούν να μεταφερθούν. Πρέπει αυτή η δράση να μπορεί να διακοπεί, και ΓΡΗΓΟΡΑ ΔΥΟ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ «εκκαθάρισης»: Επαναπρόσληψη – ανακύκλωση ΝΔ Ενζυματική αποδόμηση ΝΔ Επαναπρόσληψη, Ενζυμική Αποδόμηση και Ανακύκλωση Εάν δεν υπήρχε κάποιος μηχανισμός ‘καθαρίσματος’ της συναπτικής σχισμής, τότε ένα μόριο νευροδιαβιβαστή θα μπορούσε να παραμείνει ενεργό στη σύναψη, εμποδίζοντας τη νευρωνική επικοινωνία. Υπάρχουν πράγματι δύο τέτοιοι μηχανισμοί που τερματίζουν τα συναπτικά μηνύματα ωστε νέα μηνύματα να μπορούν να διεκπεραιωθούν. Οι δύο αυτοί μηχανισμοί που θέτουν τέρμα στη συνέχιση του μηνύματος είναι η επαναπρόσληψη και η ενζυμική αποδόμηση.

23 Επαναπρόσληψη, Ενζυμική Αποδόμηση και Ανακύκλωση ΝΔ
Επαναπρόσληψη (συνηθέστερος μηχανισμός): Ταχεία επιστροφή μορίων ΝΔ στα προσυναπτικά κομβία (μηχανισμοί-μεταφορείς). Αποδόμηση: Καταβολικά ΕΝΖΥΜΑ (πρωτεϊνες που διεγείρουν / αναστέλλουν βιοχημικές αντιδράσεις, χωρίς να συμμετέχουν σ’αυτές) Ανακύκλωση: (1) Μορία ΝΔ (2) προϊόντα διάσπασης (3) αδεια συναπτικά κυστίδια (-> σώμα) Η επαναπρόσληψη είναι ο πιο συνηθισμένος μεταξύ των δύο μηχανισμών απενεργοποίησης. Στην πλειονότητα τους οι νευροδιαβιβαστές μόλις απελευθερωθούν, "επιστρέφουν" σχεδόν αμέσως πίσω στα προσυναπτικά κομβία μέσω μηχανισμών μεταφορέων. Αντίθετα, άλλοι νευροδιαβιβαστές διασπώνται στη σύναψη, με τη δράση ενζύμων (που είναι πρωτεϊνες που διεγείρουν ή αναστέλλουν βιοχημικές αντιδράσεις, χωρίς να συμμετέχουν σ’αυτές) Για παράδειγμα, η ακετυλοχολίνη, ένας από τους λίγους νευροδιαβιβαστές για τους οποίους η ενζυμική αποδόμηση είναι ο κύριος μηχανισμός συναπτικής απενεργοποίησης, διασπάται από το ένζυμο ακετυλοχολινεστεράση. Τα τελικά κομβία είναι πρότυπα αποδοτικότητας. Αμέσως μετά την απελευθέρωση μορίων νευροδιαβιβαστών, τα μόρια αυτά ή τα προϊόντα διάσπασής τους μεταφέρονται πίσω στο κομβίο και ανακυκλώνονται, ανεξάρτητα από το μηχανισμό απενεργοποίησής τους. Ακόμη και τα κυστίδια, αφού πρώτα κάνουν τη δουλειά τους, μεταφέρονται πίσω στο σώμα του νευρώνα από την προσυναπτική μεμβράνη, και χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία νέων κυστιδίων.

24 Διαβίβαση Μηνυμάτων: Νευρώνες ΜΟΝΟ;
Διαβίβαση Μηνυμάτων: Νευρώνες ΜΟΝΟ; Πρόσφατα ευρήματα ανατρέπουν την άποψη οτι η η εγκεφαλική λειτουργία οφείλεται αποκλειστικά στις συνδέσεις μεταξύ νευρώνων. Αναθεώρηση ρόλου νευρογλοιακών κυττάρων Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι τα αστροκύτταρα: απελευθερώνουν χημικούς νευροδιαβιβαστές, περιέχουν υποδοχείς νευροδιαβιβαστών άγουν σήματα συμμετέχουν στην επαναπρόσληψη νευροδιαβιβαστών. Μεγαλύτερος αριθμός νευρογλοιακών κυττάρων στους φυλογενετικά υψηλότερους οργανισμούς. Απλοί οργανισμοί: νευρώνες > νευρογλοιακά κύτταρα Ανθρώπινος εγκέφαλος: νευρογλοία > νευρώνες (10/1). Νευρογλοιακή λειτουργία και Συναπτική Διαβίβαση Είναι πλέον άτοπο να θεωρούμε ότι η εγκεφαλική λειτουργία οφείλεται αποκλειστικά στις συνδέσεις μεταξύ νευρώνων. Οι νευρωνες αποτελούν απλά έναν από τους παράγοντες. Παράδειγμα: Ο ρόλος των νευρογλοιακών κυττάρων είχε αρχικά υποτιμηθεί, θεωρούμενος «υποστηρικτικός» της νευρωνικής δραστηριότητας. Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι τα αστροκύτταρα απελευθερώνουν χημικούς νευροδιαβιβαστές, περιέχουν υποδοχείς νευροδιαβιβαστών, άγουν σήματα και συμμετέχουν στην επαναπρόσληψη νευροδιαβιβαστών. Η σπουδαιότητα των νευρογλοιακών κυττάρων στην εγκεφαλική λειτουργία αντανακλάται στον μεγαλύτερο αριθμό των κυττάρων αυτών στους ευφυείς οργανισμούς. Πολλοί απλοί οργανισμοί έχουν περισσότερους νευρώνες απ' ότι νευρογλοιακά κύτταρα, ο αριθμός όμως των νευρογλοιακών κυττάρων είναι μεγαλύτερος των νευρώνων στον ανθρώπινο εγκέφαλο, με περίπου 10 προς 1.

25 ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ: Απελευθέρωση ΝΔ από προσυναπτικό κύτταρο
ΝΔ επηρεάζει λειτουργία µετασυναπτικού (αλλά και προσυναπτικού) κυττάρου. ο ΝΔ ασκεί τη δράση του δεσµευόµενος από ειδικούς υποδοχείς. Οι ιοντοτροπικοί υποδοχείς ανοίγουν / κλείνουν διαύλους συγκεκριµένων ιόντων. Οι μεταβολοτροπικοί υποδοχείς δρούν είτε επηρεάζοντας διαύλους είτε επιφεροντας βραδύτερες, αλλά µακρόχρονες αλλαγές στο κύτταρο. Οι προσυναπτικοί υποδοχείς βρίσκονται στις απολήξεις του νευράξονα. Η ενεργοποίησή τους τροποποιεί το ρυθμό σύνθεσης / απελευθέρωσης του ΝΔ. Μετά τη διέγερση υποδοχέων, µερικά µόρια ΝΔ επαναπροσλαµβάνονται, άλλα μεταβολίζονται Μόρια ή προϊόντα ανακυκλώνονται. Περίληψη Η λειτουργία των περισσότερων συνάψεων βασίζεται στην απελευθέρωση ενός νευροδιαβιβαστή από ένα προσυναπτικό κύτταρο, ο οποίος επηρεάζει τη λειτουργία του µετασυναπτικού κυττάρου. Είναι πιθανό να αυξηθεί ή να µειωθεί η παραγωγή ενός συγκεκριµένου νευροδιαβιβαστή, τουλάχιστον για σύντοµο χρονικό διάστηµα, µέσω της κατανάλωσης τροφών µε υψηλή ή χαµηλή περιεκτικότητα σε πρόδροµες του νευροδιαβιβαστή αυτού ουσίες. Πολλές χηµικές ουσίες λειτουργούν ως νευροδιαβιβαστές. Σύµφωνα µε όσα γνωρίζουµε, κάθε νευρώνας απελευθερώνει τον ίδιο συνδυασµό νευροδιαβιβαστών από όλες τις διακλαδώσεις του νευράξονσ του. Σε ορισµένες συνάψεις, ο νευροδιαβιβαστής ασκεί τη δράση του δεσµευόµενος σε έναν υποδοχέα που ανοίγει τους διαύλους κάποιων συγκεκριµένων ιόντων, όπως του νατρίου, επιτρέποντάς τους να διασχίσουν ευκολότερα τη µεµβράνη. Σε άλλες συνάψεις ο νευροδιαβιβαστής µπορεί να επιφερει βραδύτερες, αλλά µεγαλύτερης διάρκειας αλλαγές στο εσωτερικό του µετασυναπτικού κυττάρου. Οι προσυναπτικοί υποδοχείς βρίσκονται στις απολήξεις του νευράξονα. Η ενεργοποίηση αυτών των υποδοχέων µπορεί να αναστείλει ή να διευκολύνει την απελευθέρωση ενός νευροδιαβιβαστή από αυτόν τον νευράξονα. Μετά τη διέγερση ενός υποδεχεα από το νευροδιαβιβαστή του, µερικci µόρια του νευροδιαβιβαστή επαναπροσλαµβάνονται από το προσυναπτικό κύτταρο, ενώ άλλα µεταβολίζονται σε µη δραστικές χηµικές ουσίες, που τελικώς αποµακρύνονται. Οι διάφοροι νευροδιαβιβαστές συµβάλλουν στη συµπεριφορά µε διαφορετικό τρόπο. Ορισµένες διαταραχές της συµπεριφοράς µπορεί να χαρακτηρίζονται από υπερλειτουργία ή υπολειτουργία ενός ορισµένου είδους συνάψεων.

26 ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟΥ ΕΤΟΥΣ 2015-2016
ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗΣ ΨΥΧΟΛΟΓΙΑΣ (6031) ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟΥ ΕΤΟΥΣ ΘΕΜΑ Κεφάλαια Pinel Κεφάλαια Kolb-Wishaw Kalat ΝΕΥΡΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΚΑΙ ΝΕΥΡΙΚΕΣ ΩΣΕΙΣ 4 3, 4 2 ΣΥΝΑΨΕΙΣ ΚΑΙ ΦΑΡΜΑΚΑ 5, 7 3 Η ΑΝΑΤΟΜΙΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Η ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ 2, 9 6 5 Η ΟΡΑΣΗ 8 Η ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΜΑΘΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΜΝΗΜΗΣ 11 5, 13 13 ΣΥΝΑΙΣΘΗΜΑ ΚΑΙ ΣΤΡΕΣ 17 7, 11 12 ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΔΙΑΤΑΡΑΧΩΝ ΔΙΑΘΕΣΗΣ, ΣΧΙΖΟΦΡΕΝΕΙΑΣ, ΑΥΤΙΣΜΟΥ 18 15 ΚΙΝΗΣΗ 10