Signalsystemer - Hvordan Fungerer Kommunikationen I Hjernen?

Front 1

Nævn mindst 4 forskellige måder, hvorpå man kan ændre aktiviteten af hjerneceller

Back 1

Modulation i præsynapsen:

7. Man kan blokere for transportproteiner, således at der ikke sker et reuptake af neurotransmittere fra synapsekløften.

Dette er fx gældende for rusmidlet kokain, hvor der er manglende reuptake af dopamin fra synapsekløften, da der sker en blokering af specielt dopamintransporteren.

Det gør sig også gældende for de såkaldte SSRI-præperater (selective serotononin reuptake-inhibitor), der gives som antidressiva. Disse blokerer for serotonintransporteren.

8. Man kan også blokere for de enzymer, der skal nedbryde neurotransmitterne i synapsekløften.

Modulation i postsynapsen:

1. Man kan blokere receptorer i den postsynaptiske membran (antagonister).

Fx antipsykotika, der blokerer dopaminreceptor.

2. Man kan aktivere receptorer (agonister).

3. Op- eller nedregulering af receptorer. Dette ser man ved funktionel tolerance.

4. Man kan modulere intracellulære mekanismer (fx G-proteinet (2nd messengeren) ved metabotrope receptorer.

Front 2

Hvordan forløber den elektriske del af signaltransmissionen?

Back 2

Signaltransmissionen foregår mellem det præsynaptiske og detpostsynaptiske neuron.

Opbygningen af et neuron:

Soma, axon hillock, dendritter, axon og axonsterminal.

Hvilemembranpotentialet:

En celles hvilemembranpotentiale er på -70 mV, hvilket vil sige, at den er mere negativ på indersiden end på ydersiden.

En stor mængde natriumioner på ydersiden bidrager til det positive, mens negative proteiner i cellen + få kaliumioner bidrager til negativitet på indersiden.

Natriumkalium-ATPasen:

Opretholder cellens hvilemembranpotentiale ved aktivt at pumpe 3 natriumioner ud af cellen og 2 kaliumioner ind i cellen.

Selve transmissionen:

Det præsynaptiske neuron får et kemisk signal, der fører tilinflux af natriumioner i cellen - hvis membranpotentialet når over -40 mv (fyringstærskel) vilder blive afsendt et aktionspotentiale fra udspringskonus (axon hillock), der ligger iforlængelse af somaet.

Ud fra udspringskonus udgår axonet. Her begynder denelektriske del af signaltransmissionen. Aktionspotentialet rejser ved, at der sker et influx af natrium gennem de spændingsafhængige natriumkanaler. Dette spreder sig lidt ligesom en steppebrand ( :-) ), og ledningshastigheden er hurtig, da axoner i CNS har myelinskeder omkring sig.

De spændingsafhængige natriumkanaler er placeret, der hvor der ikke er myelin.

Natriumkanalerne lukker efter ca. 1 ms, når membranpotentialet er kommet op på +40 mV.

Til sidst sker der en hyperpolarisering, hvor cellens inderside igen bliver negativ.

Front 3

Hvordan forløber den biokemiske del af signaltransmission?

Back 3

Ved synapsen bliver et elektrisk signal omdannet til et kemisk signal.

1. Når aktionspotentialet når axonterminalen vil depolariseringen af membranen i axonterminalen føre til, at der sker et influx af calciumioner i axonterminalen.

2. Dette influx af calciumioner påvirker vesikler i axonterminalen til via exocytose at frigive neurotransmittere i synapsekløften.

3. Herefter vil neurotransmitterne diffunderer over til receptorer på den postsynaptiske membran. De vil binde sig til receptorerne som ligander (et stof der binder sig til en receptor). Ved ionotrope receptorer påvirker man ionkanaler direkte, således at ionerne strømmer ind. Ved metabotrope receptorer vil bindingen af en neurotransmitter føre til, at et G-protein, der er koblet til receptoren vil blive aktiveret og dette G-protein vil påvirke en nærliggende ionkanal til at blive åbnet, således at der kan strømme ioner ind i kanalen.

4. Influxet af ioner fører til, at der enten skabes et inhibitorisk post synaptisk potentiale eller et excitatorisk postsynaptisk potentiale.

5a. Enzymer i den extracellulære matrix vil nedbryde overskydende neurotransmittere.

5b. Eller også vil der via transportere i den præsynaptiske membran ske et reuptake af neurotransmitterne.

6. Der kan også ske en aktivering af en præsynaptiske autoreceptorer, der regulerer fremtidig frigivelse af transmitterstof – ved at informere axonterminalen om, hvor meget transmitter, der er blevet frigivet.

7. IPSP’erne og EPSP’erne i den postsynaptiske celle bliver spredt ud gennem dets indre. Hvis integreringen af alle EPSP’erne og IPSP’erne (de lægges sammen= depolariserer udspringskonus, så vil det postsynaptiske neuron afsende et aktionspotentiale.

Front 4

Hvilke steder kan der opstå ubalancer i transmissionen?

Back 4

Alle steder :D

Præsynaptiske mekanismer:

A. Påvirkning af transmitterproduktionen:

1. Hæmning af transmittersyntese.

2. Blokade af axonal transport af komponenter til produktionen af transmittere.

3. Forstyrrelser i opbevaringen af transmittere i vesikler. Dermed blivertransmitterne nedbrudt af enzymer.

B. Påvirkninger påtransmitterfrigivelse:

4. Forhindring af synaptisk transmission – man kan påvirke natriumkanaler, såder ikke kan skabes et aktionspotentiale.

5. Ændring i synaptisk transmitter frigivelse – man kan blokerecalciumkanalerne, så der ikke frigives neurotransmittere.

6. Ændring af transmitter frigivelse gennem modulering af den præsynaptiske aktivitet– man påvirker her autoreceptoren således at der enten frigives mere ellermindre transmitter.

C. Påvirkning af fjernelsen aftransmittere.

7. Inaktivering af transmitter reuptake – man blokerer transportproteinerne, såder ikke sker et reuptake af transmitterne (SSRI).

8. Blokering af transmitter nedbrydning – man påvirker de enzymer, der skalnedbryde transmitterne i synapsekløften.

Postsynaptiske mekanismer:

A. Påvirkninger af transmitter receptorer

1. Blokade af receptorer (antagonister)

2. Aktivering af receptorer (agonister). B. Påvirkning af cellulære processer:

3. Regulering af antallet af postsynaptiske receptorer (op ellernedregulering).

4. Modulering af intracellulære signaler (fx second messenger)

Front 5

Hvilke mekanismer findes der til at opretholde en normalfunktion?

Back 5

1. Autoreceptoren

2. Op- og nedregulering af receptorer i den postsynaptiske membran

Front 6

Nævn to typer af neurotransmittere og giv eksempler på, hvilke psykiatriske lidelser de er involverede i

Back 6

Serotonin

Serotonin er involveret i depression.

Det er en neurotransmitter der har betydning for humør, søvn, angst og seksuel adfærd.

I forhold til depression kan man give SSRI-præperater, der hæmmer reuptake af serotonin fra synapsekløften, ved at blokere transportproteiner i den præsynpatiske membran.

Der er 7 serotoninreceptorer, der findes både ionotrope og metabotrope serotoninreceptorer.

Dopamin:

Er en vigtig del af hjernens belønningssystem. Har betydning for motorisk kontrol - parkinsons.

Og betydning for indlæring og forstærkning.

Der er 5 dopaminreceptorer.

Dopamin er involveret i psykoser og skizofreni.

Noget antipsykotika går ind og blokerer dopaminreceptoren D2 i den postsynaptiske membran.

Front 7

Redegør for, hvordan en neurotransmitter udøver sin effekt

Back 7

Den fungerer som ligand, der binder sig til metabotrope eller ionotrope receptorer.

Dette kan enten resultere i, at der bliver lavet enten IPSP eller EPSP.