การถ่ายทอดกระแสประสาทระหว่างเซลล์ประสาททำได้อย่างไร ?
| เมื่อกระแสประสาทเคลื่อนที่มาถึงปลายแอกซอนแล้ว จะถ่ายทอดไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆได้อย่างไร ? |  |
ออทโต ลอวิ (Otto Loewi ) นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียทำการทดลอง
โดยศึกษาจากหัวใจกบพบว่า เมื่อกระตุ้นเส้นประสาทสมองคู่ที่ 10 จะทำให้เกิดการปล่อยสาร
บางชนิดออกมายับยั้งการทำงานของหัวใจ เช่นเดียวกับการกระตุ้น ใยประสาทที่ไปเลี้ยง
กล้ามเนื้อนั้น โดยมีการหลั่งสารจากปลายประสาทเพื่อกระตุ้นให้กล้ามเนื้อหดตัว สารนี้เรียกว่า
สารสื่อประสาท (neurotransmitter) ต่อมามีการศึกษาพบว่า ที่บริเวณปลายแอกซอนจะมี
ปริมาณสารดังกล่าวในปริมาณที่สูงมาก สารนี้จะทำหน้าที่เป็นตัวกลางถ่ายทอดกระแสประสาท
จากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ในปัจจุบันมีการค้นพบว่า สารสื่อประสาทด้งกล่าวมีอยู่
หลายชนิดได้แก่
|
||
| อยากรู้ไหม การทดลองของ ออทโต ลอวิ (Otto Loewi) เป็นอย่างไร? | คลิก | |
| สารสื่อประสาทมีบทบาทอย่างไรในการถ่ายทอดกระแสประสาท | |
การนำกระแสประสาทจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งของร่างกาย จะมีการส่ง
กระแสประสาทผ่านเซลล์ประสาทมากกว่าหนึ่งเซลล์ โดยส่งกระแสประสาทจากแอกซอน
ของเซลล์หนึ่งข้ามไปยังเดนไดรต์ของอีกเซลล์หนึ่งซึ่งจาการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์
อีเล็กตรอนพบว่า รอยต่อระหว่างเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ซิแนปส์ จะไม่ติดต่อถึงกัน
แต่อยู่ใกล้ชิดกันมาก โดยเป็นช่องขนาด 0.02 ไมโครเมตรคั่นอยู่ ทำให้กระแสประสาท
ไม่สามารถข้ามผ่านซิแนปส์ ได้ และบริเวณปลายแอกซอนของเซลล์ประสาทจะพองออก
เป็นกระเปาะ ภายในกระเปาะมีถุงขนาดเล็ก และไมโตคอน เดรียสะสมอยู่เป็นจำนวนมาก
ภายในถุงเหล่านี้จะบรรจุสารสื่อประสาท เมื่อกระแสประสาทเคลื่อนที่มาถึงปลายแอกซอน
ถุงเหล่านี้จะเคลื่อนไปรวมตัวกันที่เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทก่อนไซแนปส์ แล้วหลั่งสารสื่อประสาท
ออกไปกระตุ้นให้เกิดกระแสประสาทที่เยื่อหุ้มเซลล์ถัดไป โดยสารสื่อประสาทที่ถูกปล่อยเข้าสู่
ช่องซิแนปส์ จะไปจับกับโปรตีนตัวรับที่เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทหลังซิแนปส์ ทำให้เกิด
การเคลื่อนที่ของไอออนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ มีการเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์ที่เดนไดรต์ของ
เซลล์ประสาทหลังซิแนปส์ และทำให้เกิดการส่งกระแสประสาทต่อไปเรื่อยๆ
ภาพที่ 1.16 การสื่อสารผ่านช่องซิแนปส์
ที่มา: ดัดแปลงจากhttp://www.mind.ilstu.edu/flash/synapse_1.swf
กับชนิดของสารสื่อประสาทนั้นๆ สารที่ได้จากการสลายบางส่วนจะถูกนำกลับไปสร้างเป็น
สารสื่อประสาทใหม่ บางส่วนก็เข้าสู่ระบบหมุนเวียนเลือดเพื่อกำจัดออก ดังนั้นเดนไดรต์
จึงถูกกระตุ้นเฉพาะเวลาที่แอกซอนปล่อยสารสื่อประสาทออกมาเท่านั้น
นอกจากนี้ในปัจจุบันพบว่า
มียาและสารเคมีหลายชนิดที่มีผลต่อการถ่ายทอด
กระแสประสาทบริเวณซิแนปส์ได้แก่
| สารเคมี |
ผลต่อการถ่ายทอดกระแสประสาท |
| สารพิษจากแบคทีเรีย เช่น คลอสตริเดรียม โบทูรินัม |
ยับยั้ง การปล่อยสารสื่อประสาทโดยออกฤทธ์ต่อโปรตีนที่ถุงบรรจุสารสื่อประสาท (synaptic vesicle) เกิดอัมพาต (กล้ามเนื้อไม่หดตัว) |
| พิษงูเห่า | แย่งสารสื่อประสาทจับกับตัวรับแอซิติลโคลีน (acetylcholine receptor) เป็นผลให้ไม่เกิด ดีโพลาไรเซชัน ที่หลังซิแนปส์ เกิดอาการอัมพาต |
| สารนิโคติน คาเฟอีน แอมเฟตามีน |
กระตุ้นให้ปล่อยสารสื่อประสาทออกมามาก
เนื่อง จากสารสื่อประสาทเช่น แอซิติลโคลีนไม่หลุดจากบริเวณซิแนปส์ จึงกระตุ้นประสาทตลอดเวลา ทำให้เกิดการตื่นตัว หัวใจเต้นเร็ว |
| ยาฆ่าแมลงเช่น ออการ์โนฟอสเฟตและคาร์บาเมท |
ยับยั้ง การทำงานของเอนไซม์ที่จะมาสลายสารสื่อประสาทได้แก่ เอนไซม์แอซิติลโคลีนเอสเทอเรส(acetylcholinesterase) เป็นผลให้ มีการคั่งของแอซิติลโคลีน ที่ตัวรับต่างๆ ทำให้เกิดอาการอัมพาต ถ้าไม่ได้รับการแก้ไขที่ถูกต้องภายใน 24 ชั่วโมง สารนี้จะสร้างพันธะที่คงทน (stable bond) ทำให้เสียสภาพอย่างถาวร |