Tuesday, March 14, 2017

135 ఓ బుల్లి కథ 123 ---- మన మెదడు (Brain ) ఎల్లా పనిచేస్తుంది ? - Part 4

(న్యూరో ట్రాన్స్మిటర్స్ ) Neurotransmitters


Neurotransmitters గురించి చెప్పాలంటే ముందరగా మెదడు గురించి సూక్ష్మంగా చెప్పాలి.మన మెదడులో సమాచార పంపిణీ కేంద్రం న్యూరాన్ అనే ఒక కణం (cell ). మనం పుట్టేటప్పుడే 100 బిల్లియన్ న్యూరాన్ల తో పుడతాము. మనం కొత్తసంగతులు నేర్చుకున్నకొద్దీ, విడి విడిగా ఉండే ఈ న్యూరాన్లు కలిసిపోతూ ఉంటాయి. ఈ కలసి కట్టుగా ఉన్న దాన్ని neural  network అంటారు. దాదాపు 20 ఏళ్ల వయస్సు నుండీ మనలో ఉన్న న్యూరాన్స్ రోజుకు 200,000 చొప్పున తగ్గి పోతూ ఉంటాయి.ఇవి కలిసికట్టుగా లేని విడి విడిగా ఉన్న న్యూరాన్స్ అవ్వచ్చు.( కారణం 1.40 కిలోల మెదడు 20 ఏళ్ల తరువాత సంవత్సరానికి ఒక గ్రామ్ బరువు తగ్గుతూ ఉంటుంది ).  అందుకని సమయము మించకముందే, చిన్నప్పుడే కొత్త కొత్తసంగతులు త్వరగా నేర్చుకుంటూ న్యూరాన్స్ ని ఒక కూటమిలోకి (network లోకి) తీసుకురావటం చాలా ముఖ్యం.

మన శరీరంలో sensor న్యూరాన్స్ పంచేంద్రియాలనుండి  సమాచారం తీసుకుని మెదడుకి సమాచారం అందిస్తాయి . అల్లాగే motor న్యూరాన్స్,  కండరాలకు సమాచారం తీసుకు వెళ్తాయి. ఈ సమాచారం కరెంట్ (action potential) రూపంలో ఉండి ఒక చోటునుండి ఒకచోటుకు గంతులేస్తూ వెళ్తుంది.

న్యూరాన్ network లో ఉన్న న్యూరాన్ల మధ్య ఖాళీ(synapse ) ఉండటం కారణంగా, కరెంట్ ఒక న్యూరాన్ నుండి ఇంకొక న్యూరాన్ కి సూటిగా వెళ్ళ లేదు. అందుకని అది రసాయన పదార్థంగా రూపు మారి ఈదుకుని అవతల న్యూరాన్ దగ్గరకి చేరుతుంది. అవతల న్యూరాన్లో ఈ రసాయనిక పదార్ధం మళ్ళా కరెంట్ గా మార్చ బడుతుంది. ఈ విధంగా రూపాలు మారుతూ గంతులేస్తూ action potential గమ్యస్థానం చేరుకుంటుంది.

ఈ రసాయనిక పదార్ధాలని neurotransmitters అంటారు. ఇవి సమాచారంని బట్టి రక రకాలు గా మారుతూ ఉంటాయి. ఇవి దాదాపు 2500 ఉండవచ్చు అని అంచెనా. కొత్త కొత్త వాటికోసం ఇంకా పరిశోధనలు జరుగుతూనే ఉన్నాయి. ఈ action potential వెళ్ళటానికి దోహదం చేసేవి న్యూరాన్ల లో ఉన్నకాల్షియం (CA), పొటాషియం (K), సోడియం (Na), క్లోరీన్ (Cl) అయాన్లు (ions). Ca+2,K+,Na+,Cl-.

అయాన్లు అంటే గాబరా పడవలసిన అవసరంలేదు. పక్క బొమ్మ హైడ్రోజన్ (H) యాటం
(atom).ఒక ప్రోటాన్ చుట్టూతా ఒక ఎలక్ట్రాన్ తిరుగుతూ ఉంటుంది. ప్రోటాన్ పాజిటివ్ ఎలెక్ట్రాన్ నెగెటివ్. ఈ రెండూ ఒక చోట ఉండటం మూలాన ముట్టుకుంటే షాక్ ఇవ్వదు. ఒక ఎలక్ట్రాన్ బయటికి పంపామనుకోండి, హైడ్రోజన్ యాటం పాజిటివ్ అవుతుంది. అదే ఇంకొక ఎలెక్ట్రాన్ వచ్చి కలిసిందనుకోండి, హైడ్రోజన్ యాటం నెగెటివ్ అవుతుంది. వీటినే హైడ్రోజన్ ఆయాన్స్ అంటారు.

మన శరీరంలో ఏపని జరగాలన్నా ఈ  neurotransmitters వలన జరిగేవే. ఉదాహరణకి కొన్ని ముఖ్యమయిన వాటిని కింద ఇస్తున్నాను.

1. Acetylcholine (ACH) : జ్ఞాపకశక్తి కి (memory ) చాలా ముఖ్యం. ఇది కనక లేకపోతే Alzheimer's కి కారణమౌతుంది.

2. Dopamine (DA)          : దీనిని reward and pleasure ఇచ్ఛేది అని అంటారు. ఇది శరీరంలో అవయవాలు కలిసి పని చెయ్యటానికి దోహదం చేస్తుంది ( smooth coordinated movements). ఇది కనక లేకపోతే Parkinson's కి కారణమౌతుంది.

3. Norepinephrine (NE)   : ఇది కనక లేకపోతే మన emergency readiness తగ్గుతుంది. శత్రువు ఎదురుకుండా వస్తుంటే పరిగెత్తలేము.

4. Serotonin                      : మనము ఆనందంగా ఉన్నాము అనే అనుభూతిని కలిగించేది ఇదే. ఇది కనక లేకపోతే depression కి కారణమౌతుంది.

5. Glutamate and GABA : మెదడు పని చెయ్యటానికి చాలా ముఖ్యమైనవి. . Excitory and Inhibitory neurotranssmitters.

It is estimated that we were born with 200 billion neurons. As we learn new things these individual neurons make connections and bond together making neuron network. Starting age 20 it is estimated we loose about 200,000 unbonded neurons per day. (This is calculated from the fact that brain looses one gram each year after 20. Brain weighs about 3 pounds ie. about 1.40 kilos.) So it is better to learn new things and get the neurons into network as soon as possible before they disappear in pruning.

The action potentials generated by sensory and motor neurons travel the neural network and reach their destinations. There is a gap in between two neurons in the neural network called synapse. For the action potential to pass through the gap, at one end of the neuron, it gets converted to chemical substances and thrown into the gap. they swim through the gap and reach the other neuron where it gets reconverted to action potential. The chemical substances generated are called Neurotransmitters. These neurotransmitters play a crucial role in the functioning of the human body. This movement of action potential happening just because of the Ca+2,K+,Na+,Cl-. ions present in the neuron.
Examples of Neurotransmitters are:

1. Acetylcholine (ACH)  : Lack of this causes Alzheimer's.
2. Dopamine (DA)           : Reward and Pleasure neurotransmitter. Lack of it causes Parkinson's.
3. Norepinephrine (NE)   : Lack of it causes lack of emergency readiness.
4. Serotonin                      : Feel good neuro transmitter. Lack of it causes depression.
5. Glutamate and GABA  : These are Excitory and Inhibitory neurotranssmitters. Very important for body function.

దీనిలోని బొమ్మలు  గూగుల్  నుండి సేకరించినవి.

మాతృకలు :
1. Books on Brain

4 comments:

  1. రావుగారూ, నమస్కారం.
    మెదడుపై మీ పోస్టులు బాగున్నాయి.

    సార్, మీరు గతంలో అవకాడోతో ముక్కల పచ్చడి గురించి వ్రాశారు కదా. ఇప్పుడు అవకాడో, బ్రొకోలీ ఇక్కడ(హైదరాబాద్) కూడా దొరుకుతున్నాయి. బ్రొకోలీలో మంచి పోషకాలు ఉన్నాయని అంటున్నారు. దీనిని ఎలా పుచ్చుకోవాలో ఒక పోస్టు రాయగలరు, వీలైతే.
    Thanks and Regards
    శ్రవణ్

    ReplyDelete
    Replies
    1. శ్రావణ్ గారూ బ్రోకలీ మీద తప్పకుండా వీలు చూసుకుని వ్రాస్తాను. చాలా మంచిది వారానికి ఒకసారైనా తినండి. మీ వ్యాఖ్యకు ధన్యవాదములు.

      Delete
  2. శ్రీ లక్కరాజుగారికి, నమస్కారములు.

    టపాలో విషయాలు బాగున్నాయి. ఒక సందేహం: అసలు ఈ మెదడు పనిచేయటానికి మూలం ఏ పదార్ధం? అది శరీరంలో ఎక్కడ వుంటుంది? ఎలా వుంటుంది? తెలియచేయగలరు.
    పైన పేరాల్లో మెదడు బరువు `1.400' కిలోలకు బదులు `140' కిలోలుగా వ్రాయబడింది. సరిచేయగలరు.
    మీ స్నేహశీలి,
    మాధవరావు.

    ReplyDelete
  3. తప్పు సరిదిద్దాను. Thanks. ఇంకా చెప్పాల్సినవి చాలా ఉన్నాయి. మీరు అడిగిన దానికి సమాధానం మనమిద్దరమూ కలిసి ఆలోచించుదాము. ప్రస్తుతం న్యూయార్క్ లో ఉన్నాను. మళ్ళా ఏప్రిల్ లో పోస్ట్ వేస్తాను.మాధవరావు గారూ మీ వ్యాఖ్యకు ధన్యవాదములు.

    ReplyDelete