Signalstoffet har en dobbel rolle i reguleringen av hjernens signaler til musklene. Det kan øke aktiviteten i musklene, men også gjøre dem slitne.
KristianSjøgrenjournalist, videnskab.dk
Publisert
Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.
Bilde av et motonevron. Den oransje delen er aksonet, der signaler sendes videre til musklene. De blå prikkene er synapsene. (Foto: PNAS)
Om serotonin:
Serotonin er et signalstoff som er involvert i en lang rekke mekanismer i kroppen.
I tillegg til muskelsammentrekninger er serotonin også involvert som signalstoff i reguleringen av humør, appetitt, søvn, sexlyst, hukommelse, innlæring og tarmenes bevegelser.
Fakta:
I forskningen har Jean-Francois Marie Perrier og kolleger studert virkningen av serotonin i ryggmarg fra amerikanske sumpskilpadder. Ryggmarg fra voksne skilpadder tåler et oksygenfritt miljø bedre enn ryggmarg fra pattedyr.
Serotonin fungerer svært likt i mange arter, så det er ingen grunn til å tro at den nye oppdagelsen ikke også gjelder for mennesker.
Forskere fra Københavns Universitet har påvist en hittil ukjent dobbeltrolle hos signalstoffet serotonin i ryggmargen.
Når muskler skal prestere, forsterker serotonin i ryggmargen hjernens signaler, og aktiviteten i musklene økes. Men for mye serotonin blokkerer hjernens signaler til musklene, som derfor føles slitne.
Den nye forskningen er presentert i tidsskriftet PNAS.
Slik virker serotonin
Systemet forskerne har påvist, fungerer slik:
Ved en muskelsammentrekning sender hjernen av sted et signal i retning av musklene.
Signalet blir fanget opp av nerveceller, kalt motonevroner, som dirigerer signalet fra ryggmargen til musklene, som reagerer ved å trekke seg sammen.
Parallelt med den direkte signalveien fra hjerne til muskler finnes serotoninsystemet, som regulerer hvor sensitive motonevronene skal være overfor hjernens signaler.
Ved vanlig aktivitet frigir spesifikke serotonin-nerver stoffet i ryggmargen. Serotoninen binder til reseptorer i mottaker-enden (synapsen) av motonevronene og forsterker signalene fra hjernen til musklene.
Motonevronene blir altså mer sensitive.
– I takt med stigende aktivitet stiger også mengden av serotonin i ryggmargen, noe som medfører at hjernens signaler forsterkes. Det betyr at muskelaktiviteten økes, og vi kan yte mer, forklarer førsteamanuensis Jean-François Perrier fra Institut for Neurovidenskab og Farmakologi ved Københavns Universitet.
Perrier har, sammen med kollega Florence Cotel, dokumentert serotoninens hittil ukjente dobbeltrolle.
Fra å forsterke til å hemme
Varig aktivering av musklene får imidlertid konsentrasjonen av serotonin til å bli så høy at den begynner å sive ut fra motonevronenes synapser.
Når det skjer, kommer serotoninen i kontakt med reseptorer som sitter i den polen av motonevronene der nervetråden – aksonet – sender signaler fra motonevronene til musklene.
Da går motonevronene fra å forsterke signalene fra hjernen til å hemme dem. Det betyr at følelsen av muskeltretthet setter inn.
Serotoninet skifter dermed funksjon til å redusere motonevronenes følsomhet.
– Det lyder enkelt, men det har tatt oss tre til fire år å finne ut hvordan denne mekanismen fungerer, forteller Jean-François Perrier og Florence Cotel.
Annonse
Perrier fortsetter nå, sammen med student Anders Victor Petersen, med å undersøke fenomenet. Spesifikt ser de etter om nerveceller i hjernebarken har et lignende system, noe som kanskje kan forklare tretthet i en bredere betydning.
– Jeg kan ikke komme med detaljene nå, med det ser svært interessant ut, avslutter Perrier.
