Juga disebut sebagai pembawa pesan kimiawi, neurotransmitter adalah agen kimia yang dibuat dan dilepaskan oleh neuron. Mereka disimpan dalam vesikel di ujung terminal (terminal presinaptik) dari sebuah neuron. Pelepasannya merangsang neuron, sel otot, atau sel kelenjar di dekatnya, sehingga memungkinkan impuls saraf listrik diteruskan dari satu sel ke sel lainnya.
Terminal presinaptik dipisahkan dari sel; neurotransmitter dirangsang oleh celah kecil yang disebut celah sinaptik. Bersama-sama, terminal presinaptik, celah sinaptik, dan dendrit penerima dari sel saraf di dekatnya membentuk sambungan saraf, juga disebut sinaps. Sinaps antara sel saraf dan otot disebut sebagai sambungan neuromuskuler.
Pengertian
Neurotransmiter didefinisikan sebagai pembawa pesan kimia yang membawa, meningkatkan, dan menyeimbangkan sinyal antara neuron, atau sel-sel saraf, dan sel-sel lain dalam tubuh. Pesan kimiawi ini dapat memengaruhi beragam fungsi fisik dan psikologis termasuk detak jantung, tidur, nafsu makan, suasana hati, dan ketakutan. Miliaran molekul neurotransmitter bekerja terus-menerus untuk menjaga otak kita berfungsi, mengatur segalanya mulai dari pernapasan hingga detak jantung, hingga tingkat pembelajaran dan konsentrasi.
Bagaimana Mereka Bekerja
Agar neuron dapat mengirim pesan ke seluruh tubuh, mereka harus dapat berkomunikasi satu sama lain untuk mengirimkan sinyal. Namun, neuron tidak hanya terhubung satu sama lain. Pada akhir setiap neuron terdapat celah kecil yang disebut sinaps dan untuk berkomunikasi dengan sel berikutnya, sinyal harus dapat melintasi ruang kecil ini. Ini terjadi melalui proses yang dikenal sebagai transmisi neurot.
Dalam kebanyakan kasus, neurotransmiter dilepaskan dari apa yang dikenal sebagai terminal akson setelah potensi aksi mencapai sinaps, tempat di mana neuron dapat mengirimkan sinyal satu sama lain.
Ketika sinyal listrik mencapai ujung neuron, itu memicu pelepasan kantung kecil yang disebut vesikel yang mengandung neurotransmitter. Kantung-kantung ini menumpahkan isinya ke dalam sinaps, di mana neurotransmiter kemudian bergerak melintasi celah menuju sel-sel tetangga. Sel-sel ini mengandung reseptor di mana neurotransmiter dapat mengikat dan memicu perubahan dalam sel.
Setelah dilepaskan, neurotransmiter melintasi celah sinaptik dan menempel pada situs reseptor pada neuron lain, baik menarik atau menghambat neuron penerima tergantung pada apa neurotransmitter itu.
Neurotransmitter bertindak seperti kunci dan situs reseptor bertindak seperti genbok. Dibutuhkan tombol yang tepat untuk membuka kunci tertentu. Jika neurotransmiter dapat bekerja di situs reseptor, ia memicu perubahan pada sel penerima.
Terkadang neurotransmiter dapat berikatan dengan reseptor dan menyebabkan sinyal listrik ditransmisikan ke sel (rangsang). Dalam kasus lain, neurotransmitter dapat benar-benar memblokir sinyal dari melanjutkan, mencegah pesan dari dibawa (penghambatan).
Jadi apa yang terjadi pada neurotransmitter setelah pekerjaannya selesai? Setelah neurotransmitter memiliki efek yang dirancang, aktivitasnya dapat dihentikan dengan mekanisme yang berbeda.
- Ini dapat terdegradasi atau dinonaktifkan oleh enzim
- Itu bisa menjauh dari reseptor
- Ini dapat diambil kembali oleh akson neuron yang melepaskannya dalam proses yang dikenal sebagai reuptake
Neurotransmiter memainkan peran utama dalam kehidupan dan fungsi sehari-hari. Para ilmuwan belum tahu persis berapa banyak neurotransmiter yang ada, tetapi lebih dari 100 pembawa pesan kimia telah diidentifikasi.
Fungsi
Neurotransmitter dapat diklasifikasikan berdasarkan fungsinya:
- Neurotransmiter eksitasi: Neurotransmitter jenis ini memiliki efek rangsang pada neuron, yang berarti mereka meningkatkan kemungkinan bahwa neuron akan menembakkan potensial aksi. Beberapa neurotransmiter rangsang utama termasuk epinefrin dan norepinefrin.
- Neurotransmiter penghambat: Neurotransmitter jenis ini memiliki efek penghambatan pada neuron; mereka mengurangi kemungkinan bahwa neuron akan menembakkan potensial aksi. Beberapa neurotransmiter penghambat utama termasuk serotonin dan asam gamma-aminobutyric (GABA). Beberapa neurotransmiter, seperti asetilkolin dan dopamin, dapat menciptakan efek rangsang dan penghambatan tergantung pada jenis reseptor yang ada.
- Neurotransmiter Neuromodulator: Neurotransmitter ini, sering disebut sebagai neuromodulator, mampu mempengaruhi sejumlah besar neuron pada saat yang sama. Neuromodulator ini juga mempengaruhi efek pembawa pesan kimia lainnya. Ketika neurotransmiter sinaptik dilepaskan oleh terminal akson untuk memiliki dampak kerja cepat pada neuron reseptor lainnya, neuromodulator berdifusi melintasi area yang lebih luas dan bertindak lebih lambat.
Bagaimana pensinyalan neurotransmitter terjadi?
Ketika impuls listrik mencapai terminal presinaptik sel saraf, vesikel bergerak melalui sitoplasma dan membentuk koneksi dengan membran terminal presinaptik dan melepaskan neurotransmiter yang bergerak melalui membran ke celah sinaptik. Mereka bermigrasi melintasi celah sinaptik ke membran postsynaptic dari sel saraf tetangga dan mengikat ke reseptor pada membran itu, yang mengaktifkannya untuk membuka atau menutup saluran ion di membran.
Aktivasi saluran ion mengubah permeabilitas sel, yang memicu depolarisasi atau hiperpolarisasi. Dalam kasus depolarisasi, sel menghasilkan potensial aksi yang memulai impuls listrik. Dalam kasus hiperpolarisasi, sel tidak menghasilkan potensial aksi dan impuls tidak dimulai. Neurotransmitter yang memicu potensial aksi di neuron penerima disebut sebagai pemancar rangsang, sedangkan yang mencegah potensial aksi disebut pemancar penghambat.
Jenis neurotransmitter ketiga – neuromodulator – bekerja secara berbeda; mereka tidak terbatas pada celah sinaptik antara dua sel saraf saja, tetapi dapat mengatur banyak neuron secara bersamaan.
Semua neurotransmitter dapat mengikat beberapa jenis reseptor dan karena itu berfungsi serbaguna.
Jenis neurotransmitter
Ilmuwan telah menemukan banyak jenis neurotransmiter, yang dikategorikan berdasarkan sifat kimia dan molekulernya. Neurotransmitter dapat berupa asam amino, monoamina, peptida, purin, atau zat gas, tetapi mayoritas adalah monoamina, asam amino, atau peptida. Zat endogen yang disebut trace amine, yang secara kimiawi terkait dengan monoamina juga dapat berfungsi sebagai neurotransmitter.
Contoh dari berbagai jenis neurotransmiter termasuk asam amino glutamat dan glisin; monoamina dopamin dan norepinefrin, neuropeptida somatostatin dan opioid, purin adenosin trifosfat (ATP), oksida nitrat gas dan jejak amina tryptamine.
Contoh
Asetilkolin
Neurotransmitter pertama yang ditemukan adalah asetilkolin, yang merupakan pemancar utama di seluruh sistem saraf parasimpatis. Asetilkolin mengatur detak jantung, kontraksi otot dan pelebaran pembuluh darah. Ini juga merupakan neurotransmitter utama dalam sistem saraf pusat, di mana ia terlibat dalam menjaga fungsi kognitif.
Glutamat dan GABA
Pemancar rangsang utama dalam sistem saraf pusat adalah asam amino glutamat, yang berperan penting dalam pembelajaran dan memori. Pemancar penghambat utama adalah gamma-aminobutyric (GABA) – turunan dari glutamat. GABA mengatur keseimbangan hambat-rangsang yang diperlukan untuk menjaga fungsi otak normal.
Glisin
Pemancar penghambat utama lainnya di sistem saraf pusat adalah glisin. Di banyak neuron di sumsum tulang belakang dan batang otak, glisin hidup berdampingan dengan GABA. Glisin memberikan penghambatan postsynaptic cepat yang diperlukan untuk mengatur rangsangan neuron. Ini memainkan peran penting dalam mengendalikan pemrosesan pendengaran, transmisi nyeri, metabolisme, dan banyak proses lainnya.
Dopamin
Dopamin monoamine adalah neuromodulator penting yang terlibat dalam banyak fungsi otak, dengan jalur dopamin yang mengatur kontrol motorik, motivasi, penghargaan, dan aktivitas seperti berjalan dan berbicara.
Noradrenalin
Juga disebut norepinefrin, monoamine noradrenalin adalah neurotransmitter utama di seluruh sistem saraf simpatis di mana ia memberikan efeknya pada berbagai organ untuk mengatur beberapa fungsi. Ini meningkatkan kekuatan kontraksi otot rangka dan meningkatkan laju dan kekuatan kontraksi jantung. Aktivitas norepinefrin sangat penting untuk respons melawan-atau-lari, di mana tubuh bersiap untuk merespons atau menghindari ancaman.
Serotonin
Serotonin monoamine adalah neurotransmitter penghambat yang tersebar luas di sistem saraf pusat yang terlibat dalam mengatur berbagai fungsi fisiologis termasuk fungsi gastrointestinal, motilitas, memori, tidur, suasana hati, dan pemrosesan hadiah. Serotonin terlibat dalam berbagai jalur, termasuk regulasi berat badan, agresi, bunuh diri, kecemasan, depresi, alkoholisme, dan gangguan obsesif-kompulsif.
Histamin
Histamin monoamine adalah neurotransmitter rangsang di sistem saraf pusat yang terlibat dalam regulasi metabolisme, suhu, hormon, dan siklus tidur-bangun.