तंत्रिका आवेग का अन्तर्ग्रथनी संचरण

तंत्रिका आवेग का अन्तर्ग्रथनी संचरण

अन्तर्ग्रथनी संचरण वह प्रक्रिया है जिसके माध्यम से तंत्रिका आवेग (क्रिया विभव) एक न्यूरॉन से दूसरे न्यूरॉन या लक्ष्य कोशिका (जैसे मांसपेशी या ग्रंथि कोशिका) में स्थानांतरित होता है। यह प्रक्रिया मुख्य रूप से रासायनिक अन्तर्ग्रथनों के माध्यम से होती है, हालांकि विद्युत अन्तर्ग्रथन भी मौजूद होते हैं।

अन्तर्ग्रथन (Synapse) की संरचना

एक अन्तर्ग्रथन में तीन मुख्य भाग होते हैं:

• प्रीसिनैप्टिक न्यूरॉन (Presynaptic Neuron): यह वह न्यूरॉन होता है जो आवेग को भेजता है। इसके अक्षतंतु (axon) का अंतिम सिरा, जिसे अंतर्ग्रथनी घुंडी (synaptic knob) या टर्मिनल कहते हैं, न्यूरोट्रांसमीटर नामक रासायनिक पदार्थों को संग्रहित करता है।
• सिनैप्टिक विदर (Synaptic Cleft): यह प्रीसिनैप्टिक और पोस्टसिनैप्टिक न्यूरॉन के बीच का छोटा सा स्थान होता है। यह लगभग 20-40 नैनोमीटर चौड़ा होता है।
• पोस्टसिनैप्टिक न्यूरॉन (Postsynaptic Neuron): यह वह न्यूरॉन या लक्ष्य कोशिका होती है जो आवेग को प्राप्त करती है। इसकी झिल्ली पर ग्राही (receptors) होते हैं जो न्यूरोट्रांसमीटर से बंधते हैं।

रासायनिक अन्तर्ग्रथनी संचरण की प्रक्रिया

रासायनिक अन्तर्ग्रथनी संचरण एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

1. क्रिया विभव का आगमन: जब एक तंत्रिका आवेग (क्रिया विभव) प्रीसिनैप्टिक न्यूरॉन के अक्षतंतु के अंतिम सिरे तक पहुंचता है।
2. कैल्शियम आयनों का अंतर्प्रवाह: क्रिया विभव के आगमन से प्रीसिनैप्टिक झिल्ली में वोल्टेज-गेटेड कैल्शियम चैनल खुल जाते हैं, जिससे कैल्शियम आयन () कोशिका के अंदर प्रवाहित होते हैं।
3. न्यूरोट्रांसमीटर का विमोचन: कैल्शियम आयनों के उच्च सांद्रण से अंतर्ग्रथनी पुटिकाएं (synaptic vesicles), जिनमें न्यूरोट्रांसमीटर संग्रहित होते हैं, प्रीसिनैप्टिक झिल्ली के साथ संलयित (fuse) हो जाती हैं। यह संलयन न्यूरोट्रांसमीटर को सिनैप्टिक विदर में मुक्त करता है (एक्सोसाइटोसिस द्वारा)।
4. रिसेप्टर से बंधन: सिनैप्टिक विदर में मुक्त हुए न्यूरोट्रांसमीटर पोस्टसिनैप्टिक झिल्ली पर स्थित विशिष्ट ग्राही प्रोटीन (receptor proteins) से बंधते हैं।
5. पोस्टसिनैप्टिक विभव का उत्पादन: न्यूरोट्रांसमीटर के बंधन से पोस्टसिनैप्टिक झिल्ली पर आयन चैनल खुल जाते हैं, जिससे आयनों का प्रवाह होता है। यह प्रवाह पोस्टसिनैप्टिक पोटेंशियल (PSP) उत्पन्न करता है, जो उत्तेजक (EPSP - Excitatory Postsynaptic Potential) या निरोधात्मक (IPSP - Inhibitory Postsynaptic Potential) हो सकता है।
   • उत्तेजक अन्तर्ग्रथन: यदि PSP थ्रेसहोल्ड विभव तक पहुंच जाता है, तो पोस्टसिनैप्टिक न्यूरॉन में एक नया क्रिया विभव उत्पन्न होता है।
   • निरोधात्मक अन्तर्ग्रथन: यदि PSP थ्रेसहोल्ड को पार नहीं करता, तो यह अगले आवेग के संचरण को रोकता है या कम करता है।
6. न्यूरोट्रांसमीटर का निष्क्रियकरण: आवेग के संचरण के बाद, न्यूरोट्रांसमीटर को सिनैप्टिक विदर से हटा दिया जाता है। यह या तो एंजाइमों द्वारा निष्क्रिय करके (जैसे एसिटाइलकोलीन का एसिटाइलकोलीनेस्टेरेज द्वारा) या प्रीसिनैप्टिक न्यूरॉन द्वारा पुनः अवशोषण (reuptake) द्वारा होता है। यह सुनिश्चित करता है कि संकेत का संचरण संक्षिप्त और नियंत्रित रहे।

विद्युत अन्तर्ग्रथन (Electrical Synapses)

रासायनिक अन्तर्ग्रथनों की तुलना में ये कम सामान्य होते हैं। इनमें न्यूरॉन्स सीधे गैप जंक्शन (gap junctions) के माध्यम से जुड़े होते हैं। ये जंक्शन आयनों को सीधे एक न्यूरॉन से दूसरे में प्रवाहित होने देते हैं, जिससे विद्युत संकेत का बहुत तेज़ संचरण होता है। हालांकि, इनमें रासायनिक अन्तर्ग्रथनों की तुलना में कम मॉड्यूलेशन और नियंत्रण होता है।

अन्तर्ग्रथनी संचरण का महत्व

• सूचना का एकदिशीय प्रवाह: अन्तर्ग्रथन सुनिश्चित करते हैं कि तंत्रिका आवेग हमेशा एक न्यूरॉन से अगले न्यूरॉन तक एक ही दिशा में संचरित हो (प्रीसिनैप्टिक से पोस्टसिनैप्टिक)।
• संकेत का एकीकरण: एक न्यूरॉन को कई अन्य न्यूरॉनों से इनपुट प्राप्त होता है। अन्तर्ग्रथन इन इनपुटों को एकीकृत करके यह निर्धारित करते हैं कि नया आवेग उत्पन्न होगा या नहीं।
• मॉड्यूलेशन और प्लास्टिसिटी: अन्तर्ग्रथन तंत्रिका तंत्र को सीखने, स्मृति और अनुकूलन जैसी प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक मॉड्यूलेशन और प्लास्टिसिटी प्रदान करते हैं।