mózg – cz. 5 /synapsy, neuroprzekaźniki/

mózg – cz. 5 /synapsy, neuroprzekaźniki/

W poprzedniej publikacji wskazałam, że wszystko, czego dokonujemy, o czym myślimy bądź czego mniej lub bardziej świadomie zaniechamy, co zapamiętujemy i w jaki sposób realizujemy zadania, jak postrzegamy przeszłość i w związku z tym w jaki sposób planujemy przyszłość zależy od serii impulsów elektrycznych i chemicznych pomiędzy neuronami tworząc swoiste sieci oraz sieci w tych sieciach. Miejsce, w którym impuls elektrochemiczny zostaje przekazany to SYNAPSA, znajduje się w istocie szarej. Ilość synaps nie jest stała, jak w przypadku neuronów, co wynika chociażby z poprzedniego zdania – powstają dopiero wtedy, gdy neurony się łączą, synapsy tworzą optymalne środowisko dla tych połączeń. Komórka nerwowa musi być stymulowana elektrycznie, żeby wzbudzić potencjał do powstania synaps, a to się dzieje, gdy uczymy się czegoś nowego, poznajemy nieznane dotąd miejsca, ludzi, kultury, sztukę. Działa to w makro- i mikroskali, każda bowiem odbyta rozmowa czy widok są przyczynkiem do stworzenia nowych synaps. Niestety, ich trwałość ma limit, jeśli nie powtarzasz, nie przypominasz czy odtwarzasz dostarczonej mózgowi wiedzy lub nie wykorzystujesz jej w praktyce. Synapsy tworzą się i znikają przez całe nasze życie, pozostają z nami na stałe wyłącznie te utrwalone. Każdy neuron ma od 10 do 150 tysięcy łączących je synaps, ale to liczba szacunkowa. Obliczenie dokładnej ilości synaps jest niemalże niemożliwe, ponieważ są o wiele mniejsze od neuronów i znajdują się w bardzo splątanej sieci. Jest to przykład, że mózg jest zbyt rozbudowany, żeby bez skomplikowanej technologii móc poznawać coraz większe jego obszary. Chodzi tu na przykład o trywialny problem – szybkość dokonywania rachunków.

Litera „A” na schemacie przedstawia zakończenie aksonu, który przekazuje informację (tzw. presynaptycznego), litera „B” dendryt drugiego aksonu (tzw. postsynaptycznego), który odbiera wysłany impuls. Jak widzicie, nie ma między nimi bezpośredniego kontaktu, jest za to szczelina o szerokości od 20 do 40 miliardowych części metra. Właśnie w owej szczelinie synaptycznej następuje chemiczna rozmowa dwóch komórek nerwowych.

Zakończenia aksonu (części neuronu, o której napisałam -> tutaj) wypełnione są pęcherzykami, w których znajdują się neurotransmitery, inaczej zwane neuroprzekaźnikami lub neuromediatorami. Gdy neuron jest pobudzony elektrycznie, czyli dostaje potencjał, bo został sprowokowany do pracy, wydziela neurotransmitery, które przemieszczają się przez szczelinę synaptyczną aż do receptorów drugiej komórki nerwowej. W ten sposób uruchamiają sygnał pobudzający lub hamujący. Pamiętacie przykład z wyimaginowanym strachem, który ogarnia nas, kiedy przebywamy w ciemności? Powstaje on w ciele migdałowatym, o czym pisałam w części drugiej cyklu. Potrafimy się opanować i uświadomić sobie, że to tylko nasza wyobraźnia, ponieważ skutecznie zadziałał impuls hamujący.

To, jak silny jest sygnał i przetrwalność synapsy wiąże się z terminem ich wydajności, a wydajność z kolei jest uzależniona od czynników, które wymieniłam wyżej. Jeśli synapsa staje się z czasem coraz bardziej wydajna, proces ten określa się długotrwałym wzmocnieniem synaptycznym. Long term potentiation, w skrócie LTP powstaje, gdy neurony tej samej grupy tak często nawiązują ze sobą kontakt, w konsekwencji czego stają się na siebie bardziej wyczulone. Im więcej razy przeczytasz tekst, tym go lepiej zapamiętasz. Im częściej opowiesz zmyśloną historię, tym bardziej prawdopodobne, że kiedyś w nią uwierzysz, ponieważ mózg zapamięta obrazy, które wyobraziłeś sobie dla uwiarygodnienia kłamstwa i zmniejszenia szansy na popełnienie głupich błędów podczas kolejnego razu, kiedy będziesz chciał je powtórzyć. W ten sposób oszukuje się test na wariografie. Mózg stworzone obrazy potraktuje jak coś, co ma stworzyć wspomnienie przez ciągłe ich odtwarzanie, aż w końcu przeniesie je do pamięci długotrwałej. Poprzez ten mechanizm można również ludźmi manipulować i bardzo obrazowo, skutecznie kłamać, a gdy zaczynają podejrzewać, że wydarzenie z przeszłości, o którym im opowiadacie, mogło mieć miejsce, dorabiają sobie doń obrazy w oparciu o pamięć przeszłych zdarzeń, coś jakby dosztukowują rzeczywistość. Tak naprawdę fałszują ją i będą zaciekle walczyć, jeśli ktoś zdecyduje się temu zaprzeczyć. Takiemu człowiekowi wystarczy podać kilka szczegółów naprowadzających go na wspomnienia faktyczne, dać wędkę, a resztę złowi sobie sam. Niestety, będą to wirtualne ryby.

Ponadto synapsy mają niejako zdolność uczenia się, co wpływa na ludzką łatwość przyswajania wiedzy, ale też tworzenia nawyków, co ma odciążyć mózg od nieustannej, świadomej pracy, która dużo go kosztuje, ponieważ potrzebuje do tego o wiele więcej paliwa niż gdy człowiek automatycznie lub mechanicznie odtwarza pewne sekwencje ruchów. Przykładem mogą być iluzjoniści, krupierzy, a nawet zwyczajni pracownicy fizyczni, którzy poprzez powtarzalność wykonywanych czynności stają się perfekcyjni w tej kwestii. Ta sama umiejętność synaps ma wpływ na kształtowanie się uzależnień, do tego natomiast trzeba poruszyć kwestię neuroprzekaźników i scharakteryzować te odznaczające się najbardziej widocznym wpływem na nasze życie, o czym za chwilę i w kolejnych artykułach.

Ważne by było wspomnieć, że utrata synaps zaczyna się już u progu dorosłości, lecz jej znaczny spadek datuje się na 60 – 70 lata życia człowieka. Nie ma tu przypadku. Uszczuplenie ilości synaps równa się spadkowi gęstości kory mózgowej, istota szara, którą synapsy zasiedlają staje się coraz cieńsza, zwłaszcza w płatach czołowych i hipokampach, czyli w miejscach odpowiedzialnych za uczenie się, inteligencję, empatię, rozumienie, wyciąganie wniosków, kreowanie opinii, itd. (po szczegółu odsyłam do wcześniejszej publikacji). Osoby w wieku emerytalnym, nie zobligowane do wysiłku poprzez narzucane obowiązki zawodowe (oczywiście generalizuję dla zobrazowania schematu), pozbawione często wysiłku opieki nad dorosłym już potomstwem, nie muszące lawirować z czasem i życiową logistyką między domem a miejscem zatrudnienia zaczynają odpoczywać. Odpoczywać na tyle, że nie wzmocnione powtarzalnym pobudzaniem pewnych czynności synapsy obumierają. Nie tworzą się też nowe połączenia między neuronami, nie powstają więc nowe synapsy, co w długim okresie czasu może doprowadzić do demencji.

NEUROTRANSMITERY można by określić jako specjalny, chemiczny język mózgu. Miliony neuromediatorów niosą nieustannie chemiczne wiadomości wydające poszczególnym organom komendy wzywające je do skutecznej pracy. Rozkazują na przykład sercu, żeby biło w odpowiednim tempie do wysiłku, jaki wykonujemy, a jelitom, by absorbowały potrzebne do życia witaminy i mikroelementy. Neuroprzekaźniki mogą również nakazać koncentrację, gdy okoliczności od nas tego wymagają, albo sen po odpowiednio długim w stosunku do aktywności i spożywanych pokarmów dniu. Wpływają również na niepożądane przez człowieka działania, przeciwne do oczekiwanych. Dzieje się tak dlatego, że neuron postsynaptyczny nie odbiera wyłącznie jednego sygnału, mogą ich być tysiące, setki tysięcy, a tym samym ogrom neurotransmiterów dostaje się jednocześnie przez szczeliny synaptyczne do komórki nerwowej będącej biorcą wiązki elektrochemicznej. Trafiają tam zarówno neuroprzekaźniki pobudzające, jak i hamujące. Ich ładunek dodatni i ujemny sumują się. Jeśli wynik tej sumy przekroczy pewien próg wartości, neuron uwalnia swój potencjał i zaczyna nawiązywać połączenie z innym. W przeciwnym wypadku po prostu nie dochodzi do wystrzału ładunku i nic się nie dzieje.

Dostępność neurotransmiterów nie jest oczywista. Owszem, organizm je wytwarza, niektóre są również dostarczalne z zewnątrz, co nie znaczy, że nadane trafią do biorczej komórki nerwowej. Bywa, że przez niezdrowy tryb życia (stres, nieprawidłowe odżywianie, używki, nałogi) lub uwarunkowania genetyczne neuromediatory nie zostają przechwycone. Następuje wówczas tzw. WYCHWYT ZWROTNY, co oznacza, że wracają tam, skąd zostały wyeksportowane. Dotyczy to stosunkowo często serotoniny, której brak wprowadza w człowieka w zły nastrój, a nawet w epizody depresyjne. Neuroprzekaźniki mogą również zostać w takiej sytuacji zniszczone, wówczas ma to jeszcze większy wpływ na ich zasoby, a tym samym dostępność. Jednym problemem jest ich brak, innym niemożność ich skutecznego dostarczenia. W krótkim okresie czasu skutek jest ten sam, jednak w długim różnica uwidacznia się nie tylko w funkcjonowaniu różnych sfer mózgu, ale również w metodzie leczenia przez podanie odpowiedniego syntetycznego związku chemicznego w postaci tabletki.

Utrata niektórych neuromediatorów, a w zasadzie zmniejszenie ich liczby w mózgu jest również związane z wiekiem, o czym wspomniałam w kontekście synaps. Osłabienie ilościowe konkretnych neurotransmiterów wpływa na utratę pamięci i choć najczęściej obserwuje się to zjawisko u osób starszych, może się zdarzyć w każdym wieku, jeśli nie będziemy dbać o nasz mózg, przestaniemy mu dostarczać bodźców, będziemy go źle odżywiać lub narazimy na długotrwały stres.

Ludzkość wyróżniła dotąd nieco ponad sto neuroprzekaźników, z których najpowszechniej znane to: wspomniana serotonina, adrenalina i dopamina. O nich i o kilku innych przeczytacie w kolejnych dwóch odcinkach z cyklu „Mózg”.