De werking van onze hersencellen (neuronen) en andere zenuwcellen

De hoofdtaak van een neuron is om boodschappen verpakt als electrische pulsen aan andere neuronen door te geven. Een neuron bevat tot 100.000 ingangen voor electrische pulsen die dendrieten worden genoemd en per cel één uitgang die neuriet wordt genoemd. Dendrieten en neurieten zijn dunne draadachtige "takjes". De dendrieten verbinden het neuron met de omliggende hersencellen. De neuriet van een neuron kan bijzonder kort zijn en slechts tot aan de buurcel raken, of ze kan ook meer dan 1 meter lang tot in het lichaam rijken via het ruggemerg.

Bijzonder belangrijk is dat neuronen volledig aparte eenheden zijn die elkaar niet eens raken. Er is evenmin direkt kontakt tussen de dendrieten en neurieten van een neuron en de dendrieten en neurieten van andere neuronen. Er is steeds een tussenruimte die de synaps wordt genoemd en gevuld is met de cerebrospinale vloeistof. De electrische puls kan niet direkt doorheen de vloeistof in deze synaps-ruimte stromen. De overdracht van de informatie gebeurt via biomoleculen die neurotransmitters worden genoemd en die electrische signalen kunnen "opnemen en doorgeven". Alles wat we denken of voelen kan dus uiteindelijk worden herleid tot een serie van afwisselend electrische en biochemische signalen.

De eerste neurotransmitters die werden ontdekt in de jaren '50 waren acetylcholine, noradrenaline, dopamine en serotonine. In de jaren '60 volgden de aminozuren van het type GABA. In de jaren '70 volgden de peptiden en die stelden de wetenschappers voor een probleem. Voorheen werd verondersteld dat er maar één neurotransmitter nodig is om een signaal over een synaps te brengen. De peptides bleken evenwel in interactie met andere neurotransmitters de informatie-overdracht te beïnvloeden. In de jaren '80 werd ontdekt dat stikstofdioxide (lachgas) ook als neurotransmitter fungeert en later volgden ook andere gassen.

Naast het belang en de interactie van verschillende soorten neurotransmitters werd ook duidelijk dat elke neurotransmitter verschillende receptoren heeft, die op een andere manier op een neurotransmitter reageren. Deze receptoren zijn lange moleculen die aan de buitenkant van lichaamscellen vastzitten als ware het antennes. Als we dit samenspel van dendrieten en neurieten via neurotransmitters en receptoren in aanmerking nemen, beginnen we in te zien dat onze hersenen een enorme flexibiliteit hebben bij de communicatie tussen neuronen. Neuronen die informatie louter electrisch doorgeven zouden tot veel minder complexe denkpatronen in staat zijn.

Zonder de biochemie in ons denken en voelen zouden we veel minder ontwikkelde wezens zijn. Dat ons lichaam via deze biomoleculen een belangrijke rol speelt, doet dus niet af aan de waarde van ons denken, wel in tegendeel.

De oorsprong van neurotransmitters en peptiden

De verbinding tussen lichaam en geest wordt des te duidelijker wanneer we ons afvragen waar neurotransmitters vandaan komen. De meer klassieke neurotransmitters worden in de hersenen zelf geproduceerd. Dopamine wordt geproduceerd door de Substantia nigra en het ventraal tegmentaal gebied. Noradrenaline komt uit de Locus coeruleus en de hippocampus. Serotonine uit de Hypothalamus en de Raphné nuclei. Vanuit deze gebieden worden de neurotransmitters via dendrieten naar andere hersendelen en tot ver in het lichaam gebracht.

Ondertussen is duidelijk dat de zaak oneindig veel komplexer is. Vooral de peptiden worden doorheen het hele lichaam geproduceerd en over het hele lichaam zijn ook receptoren voor peptiden. Ze worden niet direkt aan de synaps tussen neuronen afgegeven, maar vanuit de zijkanten van de neurieten. Zo hebben ze een veel grotere invloedssfeer en kunnen vele omliggende cellen beïnvloeden. Sommige peptiden worden in de darmen geproduceerd, andere door de nieren. Zo kunnen bijvoorbeeld de lymfocyten, behorend tot de witte bloedcellen en het immuunsysteem, endorfines produceren, de natuurlijke morfines van het lichaam. Ook werd bijvoorbeeld ontdekt dat histamine, geproduceerd door cellen van het immuunsysteem om allergische reacties zoals hoesten en niezen te verooraken, ook als neurotransmitter in de hersenen werkzaam is.

Hormonen, receptoren en liganden

Verder spelen op langere termijn ook hormonen een belangrijke rol in de hersenwerking. Het zijn meestal peptiden en steroïden. Ze zijn verantwoordelijk voor postnatale traumas, 'opvliegertjes' tijdens de menopauze, agressief weggedrag en passionele moorden, om nog maar te zwijgen van honger, dorst en geslachtsdrift. En ze worden overal in het lichaam geproduceerd. De schildklier produceert thyroxine, de bijschildklieren parathormon, de bijnieren noradrenaline en adrenaline, de bijnierschors corticosteroïden, de alvleesklier insuline, de eierstokken oestrogeen , enz... Deze productie wordt dan weer beïnvloed door delen van de hersenen, door immuuncellen, door andere hormonen en door neurotransmitters en peptiden.

Het hormoon agiotensine, dat ook een peptide is, geldt als een typevoorbeeld van een éénduidige interactie tussen lichaam en geest. Wanneer de hersenen er artificiëel mee worden overspoeld krijgen we plots enorme dorst. De aanwezigheid van agiotensine schept aldus een sterk gevoel van dorst, gevolgd door de gedachte "ik heb dorst". Tegelijkertijd zorgt het er overigens voor dat de wateruitscheiding in de urine afneemt, alsook de hoeveelheid waterdamp in de uitgeademde lucht.

Helemaal overweldigend wordt de link tussen lichaam en geest met de vaststelling dat aan de buitenkant van elke lichaamcel moleculen "hangen" die receptoren worden genoemd. Ze vormen de ogen, oren en andere zintuigen van de cel en vangen signalen op van rondzwervende moleculen die liganden worden genoemd. De receptoren zijn eiwitten, terwijl de liganden allerhande vormen kunnen aannemen. De verbinding tussen receptoren en liganden veroorzaakt een reeks biochemische kettingreacties in de cel. Elke receptor is ingesteld op een welbepaalde ligand, al kunnen soms ook stoffen die op de ligand lijken de receptor beïnvloeden. Tot deze liganden behoren de klassieke neurotransmitters, maar ook de steroiden zoals de sexhormonen testosteron, progestron en oestrogeen. Het overgrote deel van de liganden betreft evenwel peptiden.

Suiker, vitaminen, mineralen

Alleen wanneer er voldoende glucose in het bloed aanwezig is, zullen de hersencellen zoals alle lichaamscellen optimaal fungeren. Glucose is het enige voedsel dat ons brein nodig heeft. Wanneer suiker als een drug wordt gebruikt, zal het evenwel ook als drug ageren en het denken verstoren. Meer hierover in Chocolade en suiker famillie van extacy en prozac ?

Hetzelfde geldt voor de aanwezigheid van mineralen en vitaminen, die essentiëel zijn voor de produktie van informatiemoleculen. Zo bestaan peptiden uit aminozuren, waarvan een aantal niet door het lichaam kunnen worden geproduceerd en dan ook vitale amines of vitamines worden genoemd. Daarenboven zijn de vitaminen B6 en B2 alsook het mineraal magnesium erg belangrijk voor de werking van het decarboxylase-enzym, dat de productie van vele peptiden grotendeels reguleert. Dat voedingssuplementen de invloed op de geest hebben die ze beloven is in algemene zin dus geen verhaaltje, al hangt veel af van je persoonlijke noden en biedt een gezonde voeding de beste garantie.

Met andere woorden, het adagium van een gezonde geest in een gezond lichaam blijft meer dan overeind. Die relatie blijkt immers ook wetenschappelijk veel sterker dan voorheen was vermoed !

En verder...

Het is vooral via de konkrete invloeden op ons denken van de diverse informatiemoleculen in ons lichaam, dat we ons een scherp beeld kunnen vormen van hun belang. Klik voor een volledig Overzicht van de informatie-moleculen in ons lichaam.

De verbinding tussen lichaam en geest wordt ook des te duidelijker in het deel De werking van de zintuigen en in dat van Legale en illegale drugs, wanneer we zien hoe stoffen die van buitenaf in het lichaam ingebracht worden, via de informatiemoleculen ons voelen en denken in sterke mate kunnen bepalen.

Verder spelen ook de ademhaling, warmte, energie en andere invloedfactoren een niet onaardige rol.