Beyindeki Karmaşık Ve Mükemmel İletim Sistemi

1.300 gram kadar gelen beynimizde 100 milyar sinir hücresi (nöron) ve bunun 10 katı kadar destek olan glia hücreleri mevcuttur. Her bir nöron, başka bir nöronla yaklaşık 10 bin bağlantı halindedir. Bu bağlantıların toplam sayısı ise 10¹⁵ (1 katrilyon) gibi hayal edemeyeceğimiz büyük bir rakama ulaşır.

Sinapslar işte bu bağlantılarda yer alır ve hücreden hücreye bilgi geçişinin olduğu yerler olarak tarif edilebilir. Normalde sinirlerde ileti saatte 105 km hızla elektriksel olduğu halde, sinapslara gelince kimyasal yolla olur.

Kimyasal ileti, sinir hücresinin ürettiği sinyali, o hücreden diğerlerine taşıyan aksonun dallarından birinin uç kısmı ile alıcı hücrenin etrafındaki hücre zarının birbirleriyle yaklaşması sonucu meydana gelir. Hücreler birbirine temas etmeden, sadece çok küçük bir boşluk (sinaps) bırakacak şekilde yaklaşırlar. Sinir uyarımı aksonun en sonuna ulaştığında, uçtaki keseciklerde depolanan ve ‘nörotransmitter’ler olarak adlandırılan kimyasalların salınımı gerçekleşir.

Nörotransmitter maddeler nasıl iletilir?

Sinapsta bir sinyalin bir hücreden diğerine geçişi, ‘nörotransmitter’ olarak bilinen bu ileti maddeleri aracılığı ile olur. Nörotransmitterler, nöronlar tarafından sentezlenen kimyasallardır ve diğer hücrelerle haberleşmeyi sağlamak için kullanırlar.

Bu ileti maddeleri, iletinin geldiği kaynak (sinaps öncesi) hücrenin aksonundan salgılanır. Bu salgılanma, elektriksel uyarının aksonun ucuna gelmesi sayesinde olur. Salgılanan bu maddeler, sinaps oluşturan o iki hücre arasındaki ince aralığa gitmektedir. Bu salgılanmayı takiben, ileti maddeleri, hızlı bir şekilde karşıdaki hedef (sinaps sonrası) hücrenin zarı üzerindeki uygun reseptör (alıcı) moleküllerine bağlanırlar. Bu bağlanma, yeni hücrede bir elektriksel sinyalin doğmasına sebep olur.

Nöron uyarı gönderdiğinde, nörotransmitter içeren keseciklerin terminal zarına göçünü başlatır. Bundan sonra keseciğin zarı presinaptik zarla birleşir ve nörotransmitter sinaptik yarığa (yaklaşık 20 nm genişliğinde bir boşluktur) bırakılır; nörotransmitter daha sonra hücrenin reseptörüne bağlanır. Bu da elektriksel uyarımı artırır veya baskılayıp azaltır.

Farklı duygulara farklı transmitter

Sinaps adı verilen boşlukta ilerleyen bu maddeler karşı hücreye gelirler. İşin ilginç yanı, burada hemen sadece o transmitterlere özgü alıcılar çıkıntı yaparak onları kabul etmektedir.

Üstelik gelen haberin içeriğine göre değişik nörotransmitter fonksiyon görmektedir. Endişeyi kontrol etmede GABA, kalp hızını ve basıncını artırmada noradrenalin, mutlulukta dopamin, duygu ve algıda serotonin, zevk ve ağrı kesici olarak endorfin adlı nörotransmitterler salgılanmaktadır.

Haber naklinin kimyasal olan kısmı böylelikle tamamlanır, sonra yine elektriksel yolla iletinin nakli devam eder. Sonra bir başka sinir hücresine (nöron) gelindiğinde aynı işlem tekrarlanır.

Bilinen kaç farklı nörotransmitter var denilirse, sayıları şimdilik 80’in üzerindedir ve giderek yenileri keşfedilmektedir.

Sinapslarda neden kimyasal iletim olur?

Sinapslarda kimyasal iletim, sinir iletimini belirgin bir biçimde yavaşlatır. Öyleyse bunun önemli bir hikmeti olması gerekir. Nöronların tepkilerinin sadece aktif olmak veya olmamak tarzında olduğu halde, sinapstaki kimyasallar iletişim sisteminin çok karmaşık olabilmesini sağlarlar. Farklı nörotransmitter türlerini ve birçok farklı sinapsta farklı alıcı alan tiplerini kullanarak, tıpkı dili oluştururken alfabedeki birçok harfin kullanılması gibi sinir sistemi karmaşık bir kodlama oluşturabilmektedir.

Diyelim ki, bir davranışta bulunuyor veya konuşuyorsak veyahut sevinçli, üzüntülü isek ona uygun nörotransmitter salgılanmaktadır. Karşı yakada ise o nörotransmittere uyan reseptörler (alıcılar) çıkıntı yaparak kabul etmektedir. Bu nasıl olmaktadır? Ayrıca böyle soyut duygu ve bilgiler nasıl somuta çevrilmektedir?

Yani karşımızda aklın anlamakta zorlandığı çok karmaşık ve mükemmel bir sistem mevcuttur.