söndag 10 mars 2013

Löpning, synapser och serotonin

Hjärnan är kroppens sista terra incognita. Man upptäcker fortfarande nya signalsubstanser i djunglerna av dendriter och i djupen av synapsklyftorna. Man upptäcker även nya sidor på gamla substanser, som t ex serotonin. En av de senaste upptäckterna är gjord av danska forskare och är mycket intressant för oss som springer och idrottar. Det tycks nämligen vara signalsubstansen serotonin som säger åt vår hjärna att sluta springa. Det är serotonin som gör oss mentalt trötta, så trötta att vi inte orkar ta ett steg till eller så att vi fattar helt fel beslut. Det är en smula paradoxalt eftersom man sedan länge vet att just löpning frigör serotonin, vilket får oss att må bra och medverkar till att vi vill fortsätta springa. Serotonin kan sägas vara hjärnans polis eftersom den håller lite kontroll på hjärnaktiviteten. Den påverkar humör, impulsivitet, ilska och aggression. Dessutom säger den alltså stopp, som en riktig polis. 
Serotonin sätter stopp. Lekte lite med paint:)
I den danska studien såg man att ett överskott av serotonin utlöste en bromsmekanism i hjärnan. Enligt Jean-François Perrier, en av forskarna bakom studien, beror det på att serotonin aktiverar en receptor just där neuronerna ska generera impulser till musklerna. Serotonin står således både på gasen och på bromsen. Det är inte uttröttade muskler, vätskebrist eller mjölksyra som gör att vi blir trötta, utan hjärnan känner av flera olika typer av input från kroppen och när kroppens homeostas hotas, strömmar en stor mängd serotonin ut i hjärnan och gör så att vi känner oss helt utmattade.

Neuroner och synapser
Det finns omkring 100 miljarder neuroner (nervceller, hjärnceller) i hjärnan. Dessa kommunicerar med varandra genom kemiska ämnen som kallas signalsubstanser. Ett neuron tar emot signalsubstanser från andra neuroner genom ett omfattande grenverk som kallas dendriter. Om summan av dessa inkommande signaler överstiger ett tröskelvärde skickas signalen vidare som en elektrisk aktionspotential genom neuronens utskott axonet. I slutet av axonet ligger säckar fyllda med signalsubstanser. Det ligger tusentals molekyler i varje säck, som kallas vesikel. När aktionspotentialen når dessa vesikler, öppnas de och nervimpulsen överförs på kemisk väg till dendriterna på en mottagande neuron på andra sidan. Denna kemiska koppling kallas synaps. Signalsubstanserna binder till receptorer på de mottagande dendriterna och öppnar jonkanaler, vilket i sin tur eventuellt ger upphov till en aktionpotential som skickar nervimpulsen vidare i hjärnans nätverk.



Om jag lär mig en helt ny italiensk glosa aktiveras en grupp neuroner. De binds samman med nya synapser. Om jag inte repeterar glosan, kommer denna koppling att försvagas och försvinna. Jag glömmer. Om jag istället övar på glosan förstärks synapsen. Kopplingarna mellan neuronerna blir starkare. Glosan formas fysiskt i hjärnans struktur. Ju oftare man upprepar något, desto starkare blir kopplingarna mellan hjärncellerna. Det är så information bearbetas, förmedlas och lagras i hjärnan. Det är bakgrunden till allt vi gör, till alla våra beteenden och minnen.

En vacker bild av en synaps. Den lilla rutan i slutet på axonet är förstorad till höger nedkant och visar hur den elektriska impulsen får signalsubstanserna att flöda över till receptorer på den mottagande neuronens dendrit. Källa Wikipedia.
Det finns över 100 olika signalsubstanser. Några av de viktigaste är dopamin, glutamat, GABA, adrenalin, noradrenalin, acetylkolin och serotonin. En del av dessa stärker och andra hämmar aktiviteten i hjärnan. Glutamat förstärker signalen, medan GABA hämmar den och de två står för nästan 80 procent av hjärnans signaltrafik. Summan av stärkande och hämmande signaler avgör om neuronen ska avge en aktionpotential och skicka signalen vidare över en synaps till ett mottagande neuron. Signalsubstanser som noradrenalin, dopamin och serotonin fungerar mer som regulatorer; de finjusterar flödet av signaler.

Ett neuron kan ha tusentals synapser till andra neuroner och man har uppskattat antalet synapser till mer än 100 biljoner, kanske så många som 700 biljoner. Antalet möjliga synapser är nästan oändligt. Enligt en uträkning är antalet möjliga synapser ett tal som börjar med en etta och följs av 200 nollor. Det är ett obegripligt stort tal. Antalet atomer i universum vore bara en pöl i detta hav av möjliga synapser.


Serotoninets ursprung och roll
För 700 miljoner år sedan utvecklade de första djuren en tarmkanal och serotonin användes för att koordinera tarmrörelser. Mer föda ger mer tarmrörelser, därmed betyder rik tillgång på serotonin att man befinner sig i en näringsrik miljö. De tidiga djuren använde alltså serotonin som en signalsubstans som indikerade tillgången på föda. Såväl en utsvulten rundmask som en deprimerad människa, upplever att de befinner sig i en ogynnsam miljö och de har båda låga nivåer på serotonin. Det är därför vanligt att behandla depression med läkemedel (serotoninåterupptagshämmare som prozac) som gör det serotonin som finns mer tillgängligt för hjärnan. Risken med detta är förstås att rundmaskarna försöker föröka sig istället för att spara energi och leta föda och att den deprimerade människan fattar felaktiga beslut.

Bästa sättet att öka mängden serotonin
Man kan öka nivåerna av serotonin utan läkemedel. Det enklaste sättet är kanske att ge sig ut i naturen och springa. När man springer är man på jakt och jakt ger belöningar i form av byte. Brist på både jakt och byte i det moderna samhället kanske leder till depressioner. Åtminstone tycks både själva löpningen och även belöningen efteråt, öka mängden serotonin och lindra och t o m bota depressioner. Dessutom leder solljus i sig till att serotoninhalten ökar. Ljuset meddelar hjärnan att det är dag och hjärnan svarar med att frisätta serotonin som gör oss pigga och på gott humör.

Nya superskidor
Det blir allt ljusare nu, safterna i hjärnan stiger. Alla är lite gladare. Den blå himmeln gör också tanken klarare, känns det som. Skymning och gryning drar sig tillbaka och livsutrymmet breder ut sig.

I morse åkte jag en skidtur tidigt på morgonen. All värme hade strålat ut i rymden under natten och det var kallt, men solen värmde när jag åkte på de hårda, kalla spåren. Det gick fort på mina nya superskidor som jag beställde i veckan från Pölder. Jag var aldrig riktigt nöjd med mina förra skidor. Glidet var dåligt, spannet obefintligt. Nu flög jag fram. Dels för att skidorna var mycket bättre, dels för att jag lärt mig en teknisk detalj. Jag längtar nästan till nästa skidsäsong. Det gjorde jag inte för ett år sedan.



Jag har haft en lugn träningsvecka och känner mig pigg och återhämtad. Den kommande veckan ska jag köra mycket hårdare. Jag ska springa, åka skidor och lyfta lite vikter. Jag kör hårt i tre veckor, sedan en lite lugnare vecka igen. Tre steg framåt, ett steg bakåt. När jag följer det schemat, brukar det gå bra.

9 kommentarer:

  1. Underbar läsning om neuroner och synapser :-)

    SvaraRadera
    Svar
    1. Tack, kul att du gilla det:) Inte världens enklaste ämne. Fick just ett tips att vetenskapens värld ska handla just om serotonin och mental trötthet och Perriers studie. Snacka om tajming:)

      Radera
  2. Tackar och Bockar!
    Det var bra och enkel beskrivning av komplicerad process, en förklaring som vi vanliga dödliga kan ta till oss på ett lättkonsumerat sätt!

    Hälsningar Yogamannen...

    SvaraRadera
  3. Grym läsning!
    Pluggar psykologi och jobbar på en djupdykning om just serotonin.
    Hade en frågeställning som jag funderat på länge, som kanske du kan svara på? Serotonin finns ju även i blodet.. : " Blodplättar kan exempelvis utsöndra det vid skada för att stimulera reparation." - wikipedia.
    Serotonin som signalsubstans berättar för oss att vi befinner oss i en gynnsam miljö.. Men serotonin som hormon i blodet berättar för hjärnan att ett sår måste läkas. Min fråga är om det finns en koppling till att vissa människor uppvisar självskadebeteende? Om det finns en möjlighet att serotonin är inblandat? Jag vet att de flesta påstår att självskadebeteende beror på att man fokuserar smärtan på något annat. Men jag är intresserad av att veta om det finns en möjlighet att serotonin är inblandat, eller om det är helt nonsens. Har inte fått nåt ordentligt svar på det.

    SvaraRadera
    Svar
    1. Tack:) Inget som jag känner till, men man vet ju att personer som uppvisar självskadebeteende har lägre nivåer av serotonin så någon koppling finns det.

      Radera
  4. Den här kommentaren har tagits bort av bloggadministratören.

    SvaraRadera
  5. Den här kommentaren har tagits bort av bloggadministratören.

    SvaraRadera
  6. det var mycket täckande på synaps och aktionspotential. tack för informationen

    SvaraRadera