A gátlósejtek szerepe és működése I.
Annak bemutatásához, hogy milyen módokon szabályozzák a gátlósejtek a serkentő sejtek működését, és ezáltal az agykérgi hálózatok stabilitását, ismételjük át gyorsan hogyan is történik az idegsejteken a jelintegráció (alapjaiban ez minden sejttípuson hasonló), azaz, hogyan lesz a sejtekre érkező serkentő és gátló szinaptikus áramok kölcsönhatásából (bemenő jelekből) akciós potenciál (kimenő jel).
1) A serkentő axonok végtalpaiból felszabaduló glutamát megnyitja az AMPA és NMDA, a gátlókból felszabaduló GABA a GABAa ionotróp receptorokat.
2) a beáramló Na+, illetve Cl- ionok hatására EPSPk és IPSPk, azaz serkentő és gátló posztszinaptikus potenciálok alakulnak ki a sejteken, melyek helyben depolarizálják, pozitívabbá teszik vagy hiperpolarizálják, negatívabbá teszik a dendritek sejthártyáján eső membránpotenciált.
3) A különböző helyekről érkező áramok csillapodva végigterjednek a sejtek dendritfáján, miközben összegződnek. A gátló áramok részben kioltják a serkentő áramokat.
4) Az összegződött áramok által kiváltott potenciálok beterjednek a sejttestre és ha elérik az axondombon a tüzelési küszöböt, akkor akciós potenciál indul az axonon, ami eljut az összes végtalpba, hogy ott ingerületátvivő anyag felszabadulást váltson ki a célsejtekkel alkotott szinapszisokban, azaz jelet adjon át a következő sejtnek (akár 20 ezernek).
Mint említettük a gátlósejtek anatómiailag és élettanilag változatos csapatot alkotnak. A gátlósejtek alakja, morfológiája, azaz, hogy hol helyezkednek el információgyűjtő dendritjeik, és hol gátlást kiváltó axonvégződéseik, két dolgot határoz meg: 1) honnan milyen és mennyi bemeneteket gyűjtenek be, azaz milyen hálózati eseményekre reagálnak és 2) az axonok a többi sejt mely részén végződnek, azaz a célsejtek jelintegrációjának mely szintjén csökkentik azok aktivitását.
A változatos élettani tulajdonságok lehetővé teszik, hogy a gátlósejt típusok érzékeljék a beérkező jelsorozatok időbeli és térbeli szerkezetét.: bizonyos gátlósejtek csak akkor kapcsoljanak be, ha egyszerre sok bemenetet kapnak, más sejttípusok esetében elég, ha csak egy szélesebb időablakban érkezik be elegendő bemenet. Az aktiválódott sejtek vérmérsékletüknek (a genetikai program alapján, a hálózatban betöltött szerepüknek) megfelelően vagy sok akciós potenciált bocsájtanak ki vagy lassan, lustán szólalnak meg. Ilyen módon a gyors és a lassú aktivitás változásokat is kezelni tudják különböző időablakokban.
Az anatómiai és élettani tulajdonságaik mellet a gátlósejtek abban is igen változatosak, hogy milyen moduláló ingerületátvivő anyag érzékelésére alkalmas receptor mely fajtáit fejezik ki. Mivel a különböző stabilizáló feladatokat betöltő gátlósejtek más moduláló anyagokra érzékenyek, a felszabaduló moduláló anyagok arányának változására a gátlósejtek áthangolják működésüket és ezáltal az agykérgi hálózatok működése megváltozik. Erről hamarosan részletesebben is lesz szó. Az előbbi példát folytatva vannak ugye olyan időszakok amikor például tűzgyújtási tilalmat rendelnek el az állami szervek és készenlétbe helyezik a tűzoltókat. Nyáron szárazság és hőség idején van erre szükség, de télen nemigen. Hasonlórendszereket tart fent az állam járványok, viharok, árvizek megelőzésére.
Szerző: Gulyás Attila