ktsimage/iStock/GettyImages
Det mänskliga centrala nervsystemet (CNS) består av hjärnan och ryggmärgen, som tillsammans rymmer ungefär 100 miljarder neuroner. Varje neuron innehåller en cellkropp som orkestrerar dess funktion, dendriter som tar emot signaler från andra neuroner och ett långt axon som bär elektriska impulser.
Elektriska signaler som kallas nervimpulser färdas längs axoner, vilket möjliggör snabb kommunikation inom nervsystemet.
Neurotransmission är reläet av signaler från en neuron till en annan. När en neurons axon avfyras, når den resulterande nervimpulsen dendriterna i nästa neuron. Impulsen initierar sedan en annan handlingspotential, som sprider budskapet vidare längs kedjan. Hastigheten på denna överföring beror till stor del på närvaron av myelin, ett isolerande hölje som produceras av Schwann-celler i det perifera nervsystemet (PNS) och oligodendrocyter i CNS. Myelin sveper sig runt axonet och lämnar luckor som kallas Ranviers noder. Denna konfiguration tillåter impulser att hoppa mellan noder – en process som kallas saltande ledning – vilket ökar hastigheten upp till cirka 250 miles per timme.
Alla celler upprätthåller en membranpotential, spänningsskillnaden över deras membran. I vila har en neuron en negativ inre laddning, till stor del beroende på en högre koncentration av kalium (K⁺) joner inuti cellen och natrium (Na⁺) och klorid (Cl⁻) joner utanför. När en stimulans anländer öppnas spänningsstyrda Na⁺-kanaler, vilket låter Na⁺ flöda in och depolarisera membranet. Denna depolarisering utgör aktionspotentialen, varar endast 1–2 millisekunder. Kort därefter öppnas spänningsstyrda K⁺-kanaler igen, vilket återställer den negativa laddningen (repolarisering). Denna snabba cykel av depolarisering och repolarisering bär den elektriska impulsen längs axonet.
Vid axonterminalen omvandlas den elektriska signalen till en kemisk. Neurotransmittorer släpps ut i den synaptiska klyftan - det trånga utrymmet mellan neuroner - och diffunderar över för att binda receptorer på dendriten i den postsynaptiska neuronen. Bindning öppnar jonkanaler, förändrar den postsynaptiska cellens membranpotential och avgör om den blir stimulerad eller hämmad. Efteråt bryts neurotransmittorer antingen ned enzymatiskt eller reabsorberas (återupptag) för återanvändning. Denna kemiska signalering sträcker sig bortom neuroner, vilket gör att nervsystemet kan koordinera muskler, körtlar och andra organ.
