Kort antwoord
Hersencellen communiceren met elkaar door middel van elektrische en chemische signalen. Door de structuur van de cellen kunnen elektrische signalen door een cel heen, van het begin naar het uiteinde reizen. Aan het einde van de cel, start dit signaal een nieuw proces door het vrijlaten van stofjes genaamd neurotransmitters. Deze neurotransmitters bewegen tussen hersencellen, om in de volgende cel het elektrische signaal weer aan te wakkeren. Dit is hoe informatie tussen hersencellen wordt gecommuniceerd.
Langer antwoord
De hersenen hebben veel verantwoordelijkheden, die worden gecombineerd in een ingewikkelde takenlijst: Om goed te kunnen werken en alle taken af te krijgen moeten de delen van de hersenen samenwerken om informatie te ontvangen, beoordelen en versturen. Een goed communicatiesysteem is dus heel belangrijk! De cellen van de hersenen noemen we neuronen. Deze hebben een specifieke structuur voor de belangrijke taak van het communiceren. Daarom moeten we eerst even de structuur van de neuronen uitleggen, voordat we dieper op de communicatie ingaan.
Een neuron bestaat uit drie delen: Een cellichaam, de dendrieten en een axon. Het cellichaam bevat de nucleus, dit is het “controlesysteem” van de cel die alle belangrijke informatie bevat. Aan het cellichaam zitten de dendrieten. Dit zijn een soort uitsteeksels die lijken op boomwortels. Met deze wortels kunnen neuronen informatie ontvangen van andere neuronen, of van buitenaf (via onze zintuigen). Aan de andere kant zit de axon. Een enkel uitsteeksel dat juist informatie verstuurt. Aan het einde van een axon zitten kleine knopjes, de axon-uiteinden, waardoor informatie door kan stromen naar andere neuronen.
Op het punt waar de dendrieten (waar signalen ontvangen worden) en de axon-uiteinden (waar signalen vertrekken) elkaar bijna ontmoeten, zit een synaps. Dit is waar de twee delen van de neuronen dus niet fysiek verbonden zijn, maar waar er een kleine gleuf zit tussen het axon van een cel, en de dendriet van een andere. Dit is voor de communicatie tussen hersencellen een essentieel stuk wat overbrugd moet worden, we zullen uitleggen waarom:
Als neuronen met elkaar communiceren, vinden twee soorten van communicatie plaats: binnen en tussen neuronen. Binnen een neuron is de communicatie elektrisch! Het elektrische signaal begint als een dendriet deze ontvangt en reist heel snel door het neuron, helemaal naar de andere kant van het axon-uiteinde. Dit heet een actiepotentiaal. Wanneer een actiepotentiaal de synaps bij het axon-uiteinde heeft bereikt, wordt het elektrische signaal omgezet naar een chemisch signaal: Dit is omdat een chemisch signaal de ruimte na de synaps kan overbruggen, terwijl een elektrisch signaal dit niet zou kunnen. Daarnaast kan een chemisch signaal ook meer betekenis aan de boodschap geven, met specifieke chemische stofjes.
Een chemisch signaal werkt als volgt: Aan het einde van het neuron stimuleert het elektrische signaal het axon-uiteinde, waardoor deze kleine moleculen loslaat, die neurotransmitters heten. Neurotransmitters, zoals dopamine en serotonine, hebben beide een specifiekere boodschap: Ze kunnen een neuron bijvoorbeeld juist activeren of afremmen. Als deze worden losgelaten, reizen ze door de ruimte van de synaps, naar de dendriet van het volgende neuron. Daar verbinden neurotransmitters zich aan receptoren en kunnen ze, als het signaal sterk genoeg is, weer een elektrisch actiepotentiaal veroorzaken, wat de reis verder doorzet. Op deze manier communiceren neuronen door ons hele zenuwstelsel.
References
Gazzaniga, M. S., Ivry, R. B., & Mangun, G. R. (2014). Cognitive Neuroscience, the biology of the mind. W. W. Norton & Company.