Kaip jie veikia, skirtingi tipai ir kodėl jie yra svarbūs
Neuromediatorius apibrėžiamas kaip cheminis signalas, kuris nešioja, padidina ir subalansuoja signalus tarp neuronų ar nervų ląstelių ir kitų kūno ląstelių. Šie cheminiai pranešėjai gali paveikti įvairias fizines ir psichologines funkcijas, įskaitant širdies ritmą, miegą, apetitą, nuotaiką ir baimę. Milijardai neuromediatorių nuolat dirba, kad veiktų mūsų smegenys, valdydama viską nuo kvėpavimo iki mūsų širdies iki mūsų mokymosi ir koncentracijos.
Kaip veikia neurotransmiteriai
Kad neuronai galėtų siųsti laiškus visame kūne, jie turi turėti galimybę bendrauti vienas su kitu, kad perduotų signalus. Tačiau neuronai nėra vien tik susiję. Kiekvieno neurono pabaigoje yra maža spraga, vadinama sinapsiu, ir norint bendrauti su kita ląstele, signalas turi būti perkeltas per mažą erdvę. Tai įvyksta per procesą, vadinamą neurotransmisija.
Daugeliu atvejų, neurotransmiteris išsiskiria iš to, kas žinoma kaip aksoninis terminalas, kai veikimo potencialas pasiekia sinapsę - vietą, kurioje neuronai gali perduoti signalus vieni kitiems.
Kai elektrinis signalas pasiekia neurono galą, jis paleidžia mažus maišelius, vadinamus vezikulus, kuriuose yra neurotransmiterių. Šie maišeliai išsiskleidžia jų turinį į sinapsę, kur neurotransmiteriai tada persikelia per spragą prie kaimyninių ląstelių.
Šiose ląstelėse yra receptorių, kuriuose neurotransmiteriai gali susieti ir sukelti ląstelių pokyčius.
Po išlaisvinimo neurotransmiteris kerta sinapsinį spragą ir pritvirtina prie kito neurono receptoriaus vietos, sužadinantis ar slopinantį gaunančiojo neuroną, priklausomai nuo to, kas yra neuromediatorius.
Neuromediatoriai veikia kaip raktas, o receptoriaus svetainė veikia kaip spyna. Paspaudus dešinįjį klavišą, atsiras konkrečių spynų. Jei neuromediatorius sugeba dirbti receptoriaus svetainėje, jis sukelia pokyčius gaunančioje ląstelėje.
Kartais neurotransmiteriai gali prisijungti prie receptorių ir sukelti elektrinį signalą per ląstelę (sužadinimo). Kitais atvejais neuromediatorius faktiškai gali užblokuoti signalo tęsimą, užkertant kelią pranešimui (slopinantis).
Taigi, kas atsitinka su neuromediatoriu, kai jo darbas baigtas? Kai neuromediatorius turi suprojektuotą efektą, jo veiklą gali sustabdyti skirtingi mechanizmai.
- Jis gali būti pablogėjęs arba dezaktyvuojamas fermentais
- Jis gali nukristi nuo receptoriaus
- Jis gali būti sugrąžinamas pagal neurono aksoną, kuris jį išleido procese, vadinamu pakartotiniu įsisavinimu
Neurotransmiteriai atlieka svarbų vaidmenį kasdieniame gyvenime ir veikloje. Mokslininkai dar tiksliai nežinojo, kiek yra neurotransmiterių, tačiau buvo nustatyta daugiau nei 100 cheminių žinučių.
Ką daro neurotransmiteriai
Neurotransmiterius galima suskirstyti pagal jų funkcijas:
Neginčijami neurotransmiteriai. Šie neurotransmiterių tipai turi netikėtą poveikį neuronui, todėl jie padidina tikimybę, kad neuronas sukels veiksmų potencialą.
Kai kurie pagrindiniai sužadinimo neurotransmiteriai yra epinefinas ir norepinefrinas.
Inhibitoriniai neurotransmiteriai. Šie neurotransmiterių tipai slopina neuroną; jie sumažina tikimybę, kad neuronas užsidegs veiksmų potencialą. Kai kurie didieji slopinantys neurotransmiteriai apima serotoniną ir gama-aminobutyro rūgštį (GABA).
Kai kurie neuromediatoriai, tokie kaip acetilcholinas ir dopaminas, gali sukelti tiek sužadinimo, tiek slopinančio poveikio, priklausomai nuo receptorių, kurie yra jų tipo.
Moduliuojami neurotransmiteriai. Šie neurotransmiteriai, dažnai vadinami neuromoduliatoriumi, tuo pačiu metu gali paveikti daugiau neuronų.
Šie neuromodulatoriai taip pat veikia kitų cheminių pasiuntinių poveikį. Kai sinontiniai neurotransmiteriai išleidžiami akoniniais gnybtais, kad greitai veiktų kiti receptorių neuronai, neuromodulatoriai skleidžia didesnę plotą ir yra lėtesni.
Neurotransmiterių tipai
Yra keletas skirtingų būdų klasifikuoti ir suskirstyti neurotransmiterius. Kai kuriais atvejais jie yra tiesiog padalinti į monoaminus, aminorūgštis ir peptidus.
Neuromediatoriai taip pat gali būti suskirstyti į vieną iš šešių tipų:
Amino rūgštys
- Gama-aminobutyro rūgštis (GABA) veikia kaip pagrindinė organizmo slopinanti cheminė medžiaga. GABA prisideda prie regėjimo, variklio valdymo ir vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant nerimą. Benzodiazepinai, naudojami nerimo sutrikimui gydyti, funkcionuoja didinant GABA neurotransmiterių efektyvumą, todėl gali padidėti ramybės ir atsipalaidavimo jausmas.
- Glutamatas yra labiausiai paplitęs neurotransmiteris nervų sistemoje, kuriame jis vaidina svarbų vaidmenį pažinimo funkcijose, tokiose kaip atmintis ir mokymasis . Pernelyg dideli glutamato kiekiai gali sukelti ekstotino toksiškumą, dėl kurio atsiranda ląstelių mirtis. Ši ekstotoktoksija, kurią sukelia glutamato kaupimasis, yra susijusi su kai kuriomis ligomis ir smegenų sužalojimais, įskaitant Alzheimerio ligą, insultą ir epilepsijos priepuolius.
Peptidai
- Oksitocinas yra tiek hormonas, tiek neurotransmiteris. Tai gamina hipotalamas ir vaidina svarbų vaidmenį socialiniame pripažinime, klijavimo ir seksualinės reprodukcijos. Sintetinis oksitocinas, toks kaip Pitocinas, dažnai naudojamas kaip pagalbinė priemonė darbo ir pristatymo metu. Tiek oksitocinas, tiek piotokinas sukelia gimdą nutraukti darbo metu.
- Endorfinai yra neurotransmiteriai, nei slopina skausmo signalų perdavimą ir skatina euforijos jausmus. Šie cheminiai pasiuntiniai natūraliai organizme gaminami reaguojant į skausmą, tačiau jie taip pat gali būti sukelti kitomis veiklomis, tokiomis kaip aerobinis pratimas. Pavyzdžiui, "bėgikų aukšto" susidūrimas yra malonių jausmų pavyzdys, kurį sukelia endorfinų gamyba.
Monoaminai
- Epinefrinas laikomas hormonu ir neuromediatoriu. Paprastai epinefrinas (adrenalinas) yra streso hormonas, kurį išleidžia antinkstis. Tačiau jis veikia kaip smegenų neurotransmiteris.
- Norepinefrinas yra neurotransmiteris, kuris atlieka svarbų vaidmenį budriai dalyvaujant organizmo kova ar atsakas į skrydį . Jos vaidmuo yra padėti mobilizuoti kūną ir smegenis, kad galėtų imtis veiksmų pavojingų ar stresų metu. Šio neuromediatoriaus lygiai paprastai yra mažiausi miego metu ir didžiausias streso metu.
- Histaminas veikia kaip smegenų ir nugaros smegenų nervų transmisatorius. Jis vaidina svarbų vaidmenį alerginių reakcijų metu ir gaminamas kaip imuninės sistemos reakcijos į patogenus dalis.
- Dopaminas vaidina svarbų vaidmenį koordinuojant kūno judesius. Dopaminas taip pat dalyvauja apdovanojime, motyvacijoje ir papildyme. Keli priklausomybę sukeliančių vaistų tipai padidina dopamino koncentraciją smegenyse. Parkinsono liga, kuri yra degeneracinė liga, dėl kurios atsiranda drebulys ir variklio judesio sutrikimas, yra dėl to, kad smegenyse prarandami dopaminą generuojantys neuronai.
- Serotoninas vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant ir moduliuojant nuotaiką, miegą, nerimą, seksualumą ir apetitą. Selektyvūs serotonino reabsorbcijos inhibitoriai , paprastai vadinami SSRI, yra antidepresantinių vaistų, paprastai skiriamų gydyti depresiją, nerimą, panikos sutrikimus ir panikos priepuolius, rūšis. SSRI veikia siekiant išlaikyti pusiausvyrą tarp serotonino kiekio, nes blokuoja serotonino grąžinimą į smegenis, o tai gali pagerinti nuotaiką ir sumažinti nerimo pojūtį.
Purinas
- Adenozinas veikia kaip smegenų neuromoduliatorius ir yra susijęs su uždegimu ir miego pagerinimu.
- Adenozino trifosfatas (ATP) veikia kaip centrinis ir periferinės nervų sistemos neurotransmiteris. Jis vaidina autonominį valdymą, sensorinę transdukciją ir bendravimą su gliulinėmis ląstelėmis. Tyrimai rodo, kad jis taip pat gali prisidėti prie kai kurių neurologinių problemų, įskaitant skausmą, traumą ir neurodegeneracinius sutrikimus.
Dujų perdavimo įrenginiai
- Azoto oksidas turi įtakos sklandžiam raumenims, atpalaiduojant juos, leisdamas kraujagysles plėsti ir padidinti kraujo tekėjimą tam tikrose kūno vietose.
- Anglies monoksidas dažniausiai vadinamas bespalviais bekvapėmis dujomis, kurios gali sukelti toksinį ir galimai mirtiną poveikį, kai žmonės susiduria su aukštu cheminės medžiagos kiekiu. Tačiau jis taip pat natūraliai gaminamas organizme, kai jis veikia kaip neurotransmiteris, kuris padeda moduliuoti organizmo uždegiminį atsaką.
Acetilcholinas
- Acetilcholinas yra vienintelis jo klasės neuromediatorius. Rasta tiek centrinėje, tiek periferinės nervų sistemose yra pagrindinis neurotransmiteris, susijęs su motoriniais neuronais. Jis vaidina svarbų vaidmenį raumenų judėjimuose, atmintyje ir mokyme.
Kas atsitinka, kai neurotransmiteriai neveikia tinkamai
Kaip ir daugelyje kūno procesų, viskas kartais gali kisti. Galbūt nenuostabu, kad tokia didelė ir sudėtinga sistema, kaip ir žmogaus nervų sistema, būtų jautri problemoms.
Keletas dalykų, kurie gali būti klaidingi, yra šie:
- Neuronai gali nepakankamai pagaminti tam tikro neurotransmiterio
- Gali būti išleistas per daug tam tikro neurotransmiterio
- Per daug neurotransmiterių gali būti dezaktyvuojami fermentai
- Neurotransmiteriai gali būti reabsorbuojami per greitai
Kai neurotransmiterių patiria ligos ar narkotikai, gali būti įvairių skirtingų neigiamų padarinių organizmui. Ligos, tokios kaip Alzheimerio liga, epilepsija ir Parkinsono liga, yra susijusios su trūkumais tam tikruose neuromediatoriuose.
Sveikatos apsaugos specialistai pripažįsta neurotransmiterių vaidmenį psichinės sveikatos sąlygomis, todėl dažnai gydomi vaistai, kurie veikia organizmo cheminius pasiuntinius, siekiant padėti gydyti įvairias psichologines sąlygas .
Pavyzdžiui, dopaminas yra susijęs su tokiais reiškiniais kaip priklausomybė ir šizofrenija. Serotoninas vaidina nuotaikos sutrikimus, įskaitant depresiją ir OCD. Narkotikai, tokie kaip SSRI, gali skirti gydytojai ir psichiatrai, kad padėtų gydyti depresijos ar nerimo simptomus. Medikamentai kartais vartojami atskirai, tačiau jie taip pat gali būti vartojami kartu su kitais terapiniais vaistais, įskaitant kognityvinį elgesį .
Narkotikai, kurie veikia neurotransmiterius
Galbūt didžiausias praktinis taikymas atradimui ir išsamiam supratimui apie tai, kaip veikia neurotransmiteriai, yra cheminių medžiagų perdavimo poveikį turinčių vaistų kūrimas. Šie narkotikai gali keisti neurotransmiterių, kurie gali palengvinti kai kurių ligų simptomus, poveikį.
- Agonistų ir antagonistų: kai kurie vaistai yra žinomi kaip agonistai ir veikia, didinant specifinių neuromediatorių poveikį. Kiti vaistai, kurie vadinami antagonistais ir veikia neurotransmisijos poveikį.
- Tiesioginis ir netiesioginis poveikis. Šie neurologiniai preparatai gali būti toliau suskaidyti atsižvelgiant į tai, ar jie turi tiesioginį ar netiesioginį poveikį. Tie, kurie turi tiesioginį poveikį, imituoja neurotransmiterius, nes jie yra labai panašūs cheminės struktūros. Tie, kurie veikia netiesioginį poveikį veikdami sinaptikos receptorius.
Vaistiniai preparatai, galintys turėti įtakos neurotransmisijai, yra vaistai, vartojami ligoms gydyti, įskaitant depresiją ir nerimą, pvz., SSRI, tryciklinių antidepresantų ir benzodiazepinų .
Neleistini narkotikai, tokie kaip heroinas, kokainas ir marihuana, taip pat veikia neurotransmisiją. Heroinas veikia kaip tiesioginio veikimo agonistas, imituojantis natūralius smegenų opioidus pakankamai stimuliuojant jų susijusius receptorius. Kokainas yra netiesiogiai veikiančio vaisto, kuris veikia dopamino pernešimą, pavyzdys.
Neurotransmiterių nustatymas
Tikrasis neuromediatorių identifikavimas gali būti gana sudėtingas. Nors mokslininkai gali stebėti veziklius, kuriuose yra neurotransmiterių, suprasti, kokie chemikalai yra laikomi pūslelėse, nėra taip paprasta.
Dėl šios priežasties neurologai sukūrė nemažai gairių, skirtų nustatyti, ar cheminė medžiaga turėtų būti apibrėžiama kaip neurotransmiteris:
- Ši cheminė medžiaga turi būti pagaminta neurono viduje.
- Būtini prekursorių fermentai turi būti neuronuose.
- Turi būti pakankamai cheminės medžiagos, kuri iš tikrųjų turi poveikį postsinaptiniam neuronui.
- Ši cheminė medžiaga turi išsiskirti iš presinaptinio neurono, o postsinaptiniame neuronyje turi būti receptorių, kuriuos cheminė medžiaga susies.
- Turi būti pakartotinio įsisavinimo mechanizmas arba fermentas, kuris sustabdo cheminės medžiagos veikimą.
Žodis iš
Neurotransmiteriai atlieka svarbų vaidmenį nervų komunikacijoje, įtakoja viską nuo nevalingų judesių iki mokymosi iki nuotaikos. Ši sistema yra sudėtinga ir labai tarpusavyje susijusi. Neurotransmiteriai veikia konkrečiais būdais, tačiau juos taip pat gali paveikti ligos, narkotikai ar netgi kitų cheminių pasiuntinių veiksmai.
> Šaltiniai:
> Benarroch, EE. Adenozino trifosfatas: daugiapakopis cheminis signalas nervų sistemoje. Neurologija. 2010; 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.
> Kring, M. M., Johnson, SL, Davison, GC, & Neale, J M. Anomalija psichologija . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2010 m.
> Magon, N & Kalra, S. Oksoticino orgazmo istorija: meilė, geismas ir darbas. Indijos J endokrinolio metabas. 2011; 15: S156-S161. doi: 10.4103 / 2230-8210.84851.
> Verkhradskis, A & Krishtal, O. Adenozino trifosfatas (ATP) kaip neurotransmiteris. Encyclopedia of Neuroscience, 4th Ed. "Elsevier": 115-123; 2009.