F3 CNS neurotransmission Flashcards
Hvad er plasticitet?
hjernens evne til at flytte visse funktioner fra skadede områder af hjernen over til et andet område
hjernens evne til at ændre sig fx:
- Ændring af antal nerveceller (neurogenese / apoptose)?
- Ændring af antal af synapser mellem par af nerveceller.
- Ændring af enkelte synapsers styrke via f.eks:
* ændring af postsynaptisk receptordensitet eller
receptoregenskaber
* præsynaptiske ændringer (ofte kortvarige, short term)
* ændring af kontaktfladens udstrækning (synapsen vokser / skrumper)
forklar Celle-til-celle kommunikation, langdistance:
Hvad er forskellen på det endokrine system vs nervesystemet?
nævn 2 eksempler her
langdistance signalering kan være elektriske signaler som passerer neuroner eller kemiske signaler som går gennem the sirkulære system den forgår langsomt, hvor beskeden sendes til hele kroppen men kun celler med de rigtige receptorer modtager den.
Det endokrine system bruger kemisk signalering (hormoner): Det endokrine system er langsommere, men mere længervarigt, hvor nervesystemet bruger elektrisk signalering.
Nervesystemets signaloverførsel er hurtig, fordi neuronerne er indbyrdes forbundne, men funktionerne er mere kortvarige.
det kan være det endokrine system - hormorner som er secrerert ved endocrine kirtler eller celler ind i blodet. kun target celler med receptorer med hormon respons får signalet.
- kan efterlignes af lægemidler., da de kan virke som hormoner og påvirker alle celler med relevante receptorer
nervesystment - neurotransmittere er kemikalier som secreres af neuroner som diffunderer over et lille gap til target cellen
det forgå hurtigt, til udvalgte celler
-neurotransmission har høj spatial præcision og selektivitet, som ikke kan efterlignes af lægemidlet
hvilke glial celler findes i central nerve systemet(4) og hvilke i periferal nerve systemet (2) samt deres funktioner
i CNS:
Ependymal celler;
- danner barriere mellem rum
- er kilde til neurale stamceller
Astrocytter;
- kilde til neurale stamceller
- tager K+, vand og neurotransmittere op
- secrerer neurotropiske faktorer
- får hjælp af blod-hjerne barrieren
- sørger for stoffer til ATP produktion
Microglia; modificerede immunceller
- tilkalder immunsystemet
Oligodendrocytter;
- er fra mylincerede sheaths
I PNS:
schwann celler
- er fra mylincerede sheaths
- secerer neurotopiske faktorer
Satellite celler;
- støtter celle kroppe
CNS metabolisme og blodforsyning:
Hjernen har brug for ilt så der er en kontrolleret blodtilførsel til hjernen.
hvordan forgår autoregulering af blodflow til CNS?
hvilke energisubstrater skal hjernen bruge?
Autoregulering af blodflow:
Når der er en forstyrrelse i blodtrykket (regulerende variabel), så vil baroreceptorerne (detector) registere dette og sende et signal via sensoriske neuroner til medulla oblongata (comparator). Medulla ablongata modtager samtidigt et signal omkring det ønskede blodtryk (set point) fra interneuroner. Her kan medulla ablongata så regulerer enten hjerte- eller blodkar (effector) via autonomiske neuroner, således at blodtrykket indstilles til det ønskede værdi (set point).
- myogent respons af BT stiger: Øget blodtryk øger spændingen i karvæggen, og den glatte muskulatur trækker sig sammen. På samme måde mindsker et fald i blodtrykket spændingen, og den glatte muskulatur slapper af
- lokal CO2 dilaterer arteriolerne
Energisubstrater: Glukose (primært), ketonstoffer (alternativt ved glukosemangel)
Kemisk signalering i nervesystemet - ikke så vigitgt - se skema slide 11
-hvilke processer tager ms, s, timer og dage
ms:
-process: transmitter frigivelse -kemisk mediator; [Ca2+]i - mekanismen: exocytosis
- process: hurtig synapsisk transmission -kemisk mediator; glutamat, GABA, ACh -mekanismen: ligand-gated ion kanaler
s:
- process: langsom synapsisk transmission -kemisk mediator; monoaminer, peptider, ACh -mekanismen: G protein- koblede receptorer
- process: neuromodulation -kemisk mediator; langsomme transmittere og andre (NO, arachidonic acid metabolitter) -mekanismen: G protein- koblede receptorer bundet til ion kanaler, [Ca2+]i, sekund messengers, opløselige guanylyl cyclase
timer:
- process: synapsisk plasticitet - kemisk mediator; langsomme transmittere og andre (NO, arachidonic acid metabolitter) -mekanismen: G protein- koblede receptorer bundet til ion kanaler, [Ca2+]i, sekund messengers, opløselige guanylyl cyclase
- process: delayed pharmacological effects -kemisk mediator; mange neuroaktive medicin, som antidepressiv medicin
- process: pharmacological tolorance -kemisk mediator; mange neuroaktive medicin, som opoider, benzodiazepiner
dage:
process: struktural remodelling -kemisk mediator; chemokiner, cytokiner, vækstfaktorer, steroider - mekanismen: blandt andet kinase-linked receptoer som contralerer gen expression
hurtige neurotransmittere
angiv 3 og hvor de findes
Aminosyrer: Glutamat, gamma-aminosmørsyre (GABA), glycin
Glutamat er vigtigste excitatoriske transmitter
GABA er vigtigste inhibitoriske transmitter
Glutamaterge og GABAerge neuroner er i stort set hele CNS
Glycin er inhibitorisk, findes mest i rygmarven (stand-in for GABA).
- glycin er også co-agonist på NMDA-receptorer, men pga høj affinitet for glycin er disse bindingssteder normalt besat hele tiden
angiv To vigtige typer af nervecelle
Principale neuroner (glutamaterge, excitatoriske) er langdistance (projection) neuroner, som sender besked fra et område til et andet.
Interneuroner (oftest GABAerge, glycinerge, inhibitoriske) virker lokalt (intrinsic neurons).
GABAerge neuroner kan også være langdistance (projection) neuroner
GABAerg synapse: “hurtig hæmmende”: Hvordan foregår den inhibitoriske funktion?
hvor bliver GABA syntatiseret og hvordan kommer GABA ud til synapsiske kløft? hvor kan GABA ende efter det er i kløften?
Hvilke 3 receptorer kan GABA binde til i postsynapsen?
GABA kan binde sig til receptorer i plasmamembranen på både præ- og postsynaptiske neuroner. Denne binding kan øge en strøm af negativt ladede chloridioner ind i cellen eller en øget strøm af positivt ladede kaliumioner ud af cellen. Dette resulterer i at cellen er mere negativ - en hyperpolarisering – hvilket forhindrer neurotransmission
GABA bliver syntetiseret i presynapiske cellen og transporteres ud til kløften via vesikler herfra binder til receptorer på postsynapiske celle, eller optag via GAT i glial celler eller tilbage i presynapiske neuron
Receptorer: når GABA binder
- Hurtige ionotrope receptorer, GABAA åbner kanal Cl- = går ind hyperpolariserer cellen så der ikke sker neurotransmission,
- langsommere GPCR, GABAB åbner K+ kanal = så K+ går ud = hyperpolariseirng af cellen , Ca2+ kanal falder
- ekstrasynpatiske receptorer (langsomt respons: hvor undsluppet GABA går ind til postsynapsen
Hvad er Desensiblisering?
hvilken GABA receptor har lav og høj densibilitet?
Desensiblisering:
Den desensibiliserede tilstand (Rdes) er en tilstand med lukket ionkanal, men er karakteristisk ved sin lange levetid (r1 er lille).
De synaptiske GABAa receptorer har en moderat GABA affinitet, prominent desensibilisering.
Dvs GABAaR bliver mindre følsomme for GABA, og derfor skal mere til for at åbne kanalen. De ender i desensibilisering - langvarige tilstand ved vedvarende tilstedeværelse af en høj agonist-koncentration.
mens Ekstrasynaptiske GABAa receptorer har en høj GABA affinitet, sparsom desensibilisering.
Derfor skal lidt til af GABA for at ionkanalen åbnes - høj affinitet og lav GABA koncentration. Koncentration af GABA er mere ”tonisk” (varierer mindre og langsommere =vedvarende Cl- strøm fordi affininteten er høj og derfor længere bundet til receptoren) end den synaptiske.
Ekstrasynaptiske GABAA receptorer har højere affinitet for GABA og desensibiliserer væsentligt mindre end synaptiske GABAA receptorer. Disse egenskaber gør dem egnede til at fungere under de lokale forhold, hvor de befinder sig.
A. Gør rede for, hvorfor højere affinitet for GABA og mindre desensibilisering er nødvendigt for ekstrasynaptiske GABAA receptorers funktion
Ved nogle sygdomme er det ønskeligt at øge aktiveringen af de postsynaptiske GABAA receptorer. Dette kan bl.a. opnås ved at øge mængden af GABA, som påvirker receptorerne. To typer af lægemidler, med hver deres angrebspunkt (target), anvendes til dette formål.
B. Gør kort rede for to mekanismer, hvorved lægemidlerne øger mængden af GABA, som påvirker de postsynaptiske GABAA receptorer.
A)
Ekstrasynaptiske receptorer påvirkes af GABA, som er diffunderet væk fra frigørelsesstedet (synapsen), og derfor er GABA koncentrationen ved de ekstrasynaptiske receptorer lavere.
For at kunne respondere på lavere GABA koncentrationer kræves en højere affinitet for GABA. Den ekstrasynaptiske koncentration af GABA er også mere ”tonisk” (varierer mindre og langsommere) end den synaptiske, og dette ville desensibilisere receptorerne, hvis de kunne desensibiliseres.
b)
1: Hæmning af GABA transaminase, som metaboliserer GABA. Hæmningen øger mængden af GABA til rådighed og bevirker derfor en større frigørelse når der kommer præsynaptiske
aktionspotentialer.
2: Hæmning af GABA-transportører, som transporterer den frigjorte GABA ind i neuroner og i astrocytter. Dette øger GABAs ”opholdstid” i synapsen og øger den gennemsnitlige GABA koncentration samme sted.
Hvad er diffuse modulatory systems?
hvilke 4 Neurotransmittere er der tale om?
hvad styrer de og hvilke sygdomme er de involveret i?
det er et system der tager udgangspunkt i specifikke retikulære kerner som fordeler til forskellige områder.
Neurotransmittere: noradrenalin, 5-HT (serotonin), dopamin, acetylkolin
Mest GPCR (relativt langsomme receptorer).
Modulerer hurtig synaptisk transmission
Styrer f.eks. opvakthed (arousal), humør, belønningssystemet,
Involveret i f.eks. schizofreni, depression, mani, afhængighed,
“Target” for mange CNS-lægemidler
Hvad er Elektroencefalografi, EEG målinger af?
hvordan opdeles frekevnsbåndene?
hvad kan EEG bruges til?
Afspejler synkroniserede oscillationer millioner af nerveceller. Måles uden på hjernen (μV signaler).
Nerveceller tættest på elektroderne slår mest igennem. I praksis viser EEG synkroniserede oscillationer af corticale potentialer, men disse opstår i samspil med andre områder, bl.a. thalamus.
Oscillationer opdeles i frekvensbånd ((alfa)α,(beta)β,(theta)θ),(delta)δ. Oscillationerne er relativt langsomme og afspejler synkroniserede synaptiske potentialer (IPSP/EPSP) frem for AP
IPSP/EPSP:
Excitatorisk postsynaptisk potentiale og inhibitorisk postsynaptisk potentiale
Anvendes bl.a. til diagnosticering af epilepsi (hyperaktivitet, hypersynkronisering) og søvnstudier
hvor ligger frekvenserne i α,β,θ,δ)
(alfa) α = 8-13 Hz
(beta) β = 13-30 Hz
(theta) θ = 4-8 Hz
(delta) δ =0,5-4 Hz
se side 31
