Neurotransmiterių vaidmuo

Neuromediatorius yra cheminis pasiuntinys, kuris perduoda, skatina ir subalansuoja signalus tarp neuronų (dar vadinamų nervinėmis ląstelėmis) ir viso kūno ląstelių. Šios tikslinės ląstelės gali būti liaukose, raumenyse ar kituose neuronuose.

Milijardai neuromediatorių molekulių nuolat dirba, kad mūsų smegenys veiktų, valdydamos viską, pradedant kvėpavimu, baigiant širdies ritmu, baigiant mokymosi ir koncentracijos lygiu. Jie taip pat gali paveikti įvairias psichologines funkcijas, tokias kaip baimė, nuotaika, malonumas ir džiaugsmas.

Kaip veikia neuromediatoriai

Kad neuronai galėtų siųsti pranešimus visame kūne, jie turi sugebėti bendrauti vieni su kitais, kad perduotų signalus. Tačiau neuronai nėra tiesiog susiję vienas su kitu. Kiekvieno neurono gale yra nedidelis tarpelis, vadinamas sinapsė ir norint susisiekti su kita ląstele, signalas turi sugebėti pereiti šią mažą erdvę. Tai vyksta per procesą, vadinamą neurotransmisija.

Daugeliu atvejų neuromediatorius išsiskiria iš vadinamojo aksono terminalo po to, kai veiksmo potencialas pasiekia sinapsę - vietą, kurioje neuronai gali perduoti vienas kitam signalus.

Kai elektrinis signalas pasiekia neurono galą, jis sukelia mažų maišelių, vadinamų pūslelėmis, išsiskyrimą, kuriuose yra neuromediatoriai. Šie maišeliai išsilieja savo turinį į sinapsę, kur neuromediatoriai juda per tarpą link kaimyninių ląstelių. Šiose ląstelėse yra receptorių, kuriuose neuromediatoriai gali prisijungti ir sukelti ląstelių pokyčius.

Po išleidimo neuromediatorius peržengia sinapsinį tarpą ir prisitvirtina prie kito neurono receptoriaus vietos, arba jaudinantis, arba slopinantis priimantį neuroną, atsižvelgiant į tai, kas yra neuromediatorius.

Receptoriai ir neuromediatoriai veikia kaip užrakto ir rakto sistema. Neuromediatorius (raktas) prisijungs tik prie konkretaus receptoriaus (spynos), kaip reikia tinkamo rakto, kad atidarytumėte konkretų užraktą. Jei neuromediatorius sugeba veikti receptoriaus vietoje, jis sukelia pokyčius priimančioje ląstelėje.

Kartais neuromediatoriai gali prisijungti prie receptorių ir sukelti elektrinį signalą per ląstelę (sužadinimo). Kitais atvejais neuromediatorius gali iš tikrųjų užblokuoti signalo tęsimąsi, neleisdamas perduoti pranešimo (slopinantis).

Neurotransmiterių inaktyvavimas

Taigi, kas nutinka neuromediatoriui baigus darbą? Kai neuromediatorius turi suprojektuotą efektą, jo veiklą galima sustabdyti trimis mechanizmais:

• Degradacija: Fermentas keičia neuromediatoriaus struktūrą, todėl receptorius jo negali atpažinti
• Difuzija: Neuromediatorius nutolsta nuo receptoriaus
• Sugrąžinimas: Visą neuromediatorių molekulę atgal jį paima jį išleidęs neurono aksonas

Kriterijai

Faktinis neuromediatorių identifikavimas gali būti gana sunkus. Nors mokslininkai gali stebėti pūsleles, kuriose yra neuromediatorių, išsiaiškinti, kokios cheminės medžiagos yra pūslelėse, nėra taip paprasta.

Dėl šios priežasties neuromokslininkai sukūrė keletą gairių, kaip nustatyti, ar cheminė medžiaga turėtų būti apibrėžta kaip neuromediatorius:

• Cheminės medžiagos buvimas ląstelėje. Cheminė medžiaga arba sintezuojama neurone, arba kitaip randama joje.
• Nuo stimulo priklausomas paleidimas. Ją stimuliuodamas neuronas išleidžia tinkamu kiekiu.
• Veiksmas postsinapsinėje ląstelėje. Cheminę medžiagą turi išlaisvinti presinapsinis neuronas, o postsinapsiniame neurone turi būti receptoriai, prie kurių cheminė medžiaga prisijungs.
• Pašalinimo mechanizmas. Yra specialus mechanizmas, pašalinantis cheminę medžiagą iš jos aktyvacijos vietos, atlikus jos darbą.

klasifikacija

Neuromediatoriai vaidina svarbų vaidmenį kasdieniame gyvenime ir funkcionavime. Mokslininkai dar tiksliai nežino, kiek yra neurotransmiterių, tačiau buvo nustatyta daugiau nei 60 skirtingų cheminių medžiagų.

Neuromediatoriai gali būti klasifikuojami pagal jų funkciją:

• Žadinantys neuromediatoriai: Šie neurotransmiterių tipai turi sužadinantį poveikį neuronui, o tai reiškia, kad jie padidina tikimybę, kad neuronas sužadins veikimo potencialą. Kai kurie iš pagrindinių sužadinamųjų neurotransmiterių yra epinefrinas ir norepinefrinas.
• Slopinantys neuromediatoriai: Šie neurotransmiterių tipai slopina neuroną; jie sumažina tikimybę, kad neuronas suveiks veikimo potencialą. Kai kurie iš pagrindinių slopinamųjų neurotransmiterių yra serotoninas ir gama-aminovandenilio rūgštis (GABA).
• Moduliuojantys neuromediatoriai: Šie neuromediatoriai, dažnai vadinami neuromoduliatoriais, tuo pačiu metu gali paveikti didesnį neuronų skaičių. Šie neuromoduliatoriai taip pat daro įtaką kitų cheminių pasiuntinių poveikiui. Kai aksoniniai terminalai išleidžia sinapsinius neuromediatorius, kad greitai veiktų kitus receptorių neuronus, neuromoduliatoriai difunduoja didesniame plote ir veikia lėčiau.

Kai kurie neuromediatoriai, tokie kaip acetilcholinas ir dopaminas, gali sukelti ir sužadinantį, ir slopinantį poveikį, priklausomai nuo esančių receptorių tipo.

Tipai

Yra keletas skirtingų būdų klasifikuoti ir skirstyti neurotransmiterius. Kai kuriais atvejais jie tiesiog skirstomi į monoaminus, aminorūgštis ir peptidus.

Neurotransmiterius taip pat galima suskirstyti į vieną iš šešių tipų:

Amino rūgštys

• Gama-amino sviesto rūgštis (GABA): Ši natūraliai atsirandanti aminorūgštis veikia kaip pagrindinis organizmą slopinantis cheminis agentas. GABA prisideda prie regėjimo, motorinės kontrolės ir vaidina svarbų vaidmenį nerimo reguliavime. Benzodiazepinai, kurie naudojami nerimui gydyti, veikia padidindami GABA neuromediatorių efektyvumą, o tai gali padidinti atsipalaidavimo ir ramybės jausmą.
• Glutamatas: Gausiausias neuromediatorius, randamas nervų sistemoje, glutamatas vaidina svarbų vaidmenį kognityvinėse funkcijose, tokiose kaip atmintis ir mokymasis. Per didelis glutamato kiekis gali sukelti eksitotoksiškumą ir sukelti ląstelių mirtį. Šis glutamato kaupimosi sukeltas eksitotoksiškumas yra susijęs su kai kuriomis ligomis ir smegenų pažeidimais, įskaitant Alzheimerio ligą, insultą ir epilepsijos priepuolius.

Peptidai

• Oksitocinas: Šis galingas hormonas smegenyse veikia kaip neuromediatorius. Jį gamina pagumburis ir vaidina socialinį atpažinimą, sujungimą ir lytinį dauginimąsi. Sintetinis oksitocinas, pvz., Pitocinas, dažnai naudojamas kaip pagalba gimdant ir gimdant. Tiek oksitocinas, tiek pitocinas sukelia gimdos susitraukimą gimdymo metu.
• EndorfinaiŠie neuromediatoriai ne tik slopina skausmo signalų perdavimą ir skatina euforijos jausmą. Šiuos cheminius pasiuntinius organizmas gamina natūraliai, reaguodamas į skausmą, tačiau juos taip pat gali sukelti kita veikla, pavyzdžiui, aerobiniai pratimai. Pavyzdžiui, patiriant „bėgiko aukštį“ yra malonių jausmų, kuriuos sukelia gamyba, poveikis. endorfinai.

Monoaminai

• Epinefrinas: Adrenalinas taip pat žinomas kaip adrenalinas, laikomas ir hormonu, ir neurotransmiteriu. Paprastai epinefrinas yra streso hormonas, kurį išskiria antinksčių sistema. Tačiau jis veikia kaip smegenų neuromediatorius.
• Norepinefrinas: Ši natūraliai atsirandanti cheminė medžiaga yra neuromediatorius, kuris vaidina svarbų budrumo vaidmenį, yra susijęs su organizmo kova ar skrydžio reakcija. Jo vaidmuo yra padėti mobilizuoti kūną ir smegenis, kad jie galėtų veikti pavojaus ar streso metu. Šio neuromediatoriaus lygis paprastai būna žemiausias miegant ir didžiausias streso metu.
• Histaminas: Šis organinis junginys veikia kaip smegenų ir nugaros smegenų neuromediatorius. Jis vaidina svarbų vaidmenį alerginėse reakcijose ir yra gaminamas kaip imuninės sistemos atsako į patogenus dalis.
• Dopaminas: Dopaminas paprastai vadinamas geros savijautos neuromediatoriumi, yra susijęs su atlygiu, motyvacija ir papildymu. Keli priklausomybę sukeliančių vaistų tipai padidina dopamino kiekį smegenyse. Šis cheminis pasiuntinys taip pat vaidina svarbų vaidmenį koordinuojant kūno judesius. Parkinsono ligą, kuri yra degeneracinė liga, sukelianti drebulį ir motorikos judėjimo sutrikimus, sukelia dopaminą generuojančių neuronų netekimas smegenyse.
• Serotoninas: Hormonas ir neuromediatorius, serotoninas vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant ir moduliuojant nuotaiką, miegą, nerimą, seksualumą ir apetitą. Selektyvūs serotonino reabsorbcijos inhibitoriai (SSRI) yra antidepresantų rūšis, paprastai skiriama depresijai, nerimui, panikos sutrikimams ir panikos priepuoliams gydyti. SSRI siekia subalansuoti serotonino kiekį, blokuodamas serotonino reabsorbciją smegenyse, o tai gali padėti pagerinti nuotaiką ir sumažinti nerimo jausmą.

Purinai

• Adenozinas: Ši natūraliai atsirandanti cheminė medžiaga veikia kaip neuromoduliatorius smegenyse ir dalyvauja slopinant žadinimą ir gerinant miegą.
• Adenozino trifosfatas (ATP): Laikoma, kad gyvybės energijos valiuta, ATP veikia kaip neuromediatorius centrinėje ir periferinėje nervų sistemose. Ji vaidina autonominę kontrolę, jutimo perdavimą ir ryšį su glijos ląstelėmis. Tyrimai rodo, kad tai taip pat gali turėti įtakos kai kurioms neurologinėms problemoms, įskaitant skausmą, traumas ir neurodegeneracinius sutrikimus.

Dujų siųstuvai

• Azoto oksidas: Šis junginys vaidina įtaką lygiesiems raumenims, juos atpalaiduoja, kad kraujagyslės išsiplėstų ir padidėtų kraujotaka tam tikrose kūno vietose.
• Smalkės: Šios bespalvės bekvapės dujos gali sukelti toksišką ir potencialiai mirtiną poveikį, kai žmonės patiria didelį medžiagos kiekį. Tačiau jį natūraliai gamina ir kūnas, kur jis veikia kaip neuromediatorius, padedantis moduliuoti uždegiminį organizmo atsaką.

Acetilcholinas

• Acetilcholinas: Tai vienintelis neuromediatorius savo klasėje. Randamas centrinėje ir periferinėje nervų sistemose, tai yra pagrindinis neuromediatorius, susijęs su motoriniais neuronais. Jis vaidina svarbų vaidmenį raumenų judėjime, atmintyje ir mokymesi.

Kai neuromediatoriai neveikia tinkamai

Kaip ir daugelio organizmo procesų atveju, kartais viskas gali paklysti. Turbūt nenuostabu, kad tokia didžiulė ir sudėtinga sistema kaip žmogaus nervų sistema būtų jautri problemoms.

Keletas dalykų, kurie gali suklysti, yra šie:

• Neuronai gali pagaminti nepakankamai tam tikro neuromediatoriaus
• Neurotransmiteriai gali būti absorbuojami per greitai
• Fermentai gali dezaktyvuoti per daug neuromediatorių
• Per daug tam tikro neuromediatoriaus gali išsiskirti

Kai neurotransmiterius veikia liga ar vaistai, organizmui gali pasireikšti daugybė skirtingų neigiamų padarinių. Tokios ligos kaip Alzheimerio liga, epilepsija ir Parkinsono liga yra susijusios su tam tikrų neuromediatorių trūkumu.

Sveikatos specialistai pripažįsta neuromediatorių vaidmenį psichinės sveikatos būklėse, todėl dažnai skiriami vaistai, turintys įtakos organizmo cheminių pasiuntinių veiksmams, padedantys gydyti įvairias psichiatrines ligas.

Pavyzdžiui, dopaminas siejamas su tokiais dalykais kaip priklausomybė ir šizofrenija. Serotoninas vaidina įtakos nuotaikos sutrikimams, įskaitant depresiją ir OKS. Gydytojai ir psichiatrai gali skirti vaistus, tokius kaip SSRI, kad padėtų gydyti depresijos ar nerimo simptomus.

Vaistai kartais vartojami atskirai, tačiau jie taip pat gali būti naudojami kartu su kitais terapiniais gydymo būdais, įskaitant kognityvinę-elgesio terapiją.

Neurotransmiterius veikiantys vaistai

Bene didžiausia praktinė neurotransmiterių funkcionavimo atradimo ir išsamaus supratimo taikymo sritis buvo vaistų, turinčių įtakos cheminiam perdavimui, kūrimas. Šie vaistai gali pakeisti neuromediatorių poveikį, o tai gali palengvinti kai kurių ligų simptomus.

• Agonistai prieš antagonistusKai kurie vaistai yra žinomi kaip agonistai ir veikia didindami specifinių neuromediatorių poveikį. Kiti vaistai, vadinami antagonistais, blokuoja neurotransmisijos poveikį.
• Tiesioginiai ir netiesioginiai efektai: Šie neuro veikiantys vaistai gali būti toliau skirstomi atsižvelgiant į tai, ar jie turi tiesioginį, ar netiesioginį poveikį. Tie, kurie turi tiesioginį poveikį, imituoja neuromediatorius, nes jie yra labai panašūs savo chemine struktūra. Tie, kurie turi netiesioginį poveikį, veikia veikdami sinapsinius receptorius.

Narkotikai, galintys paveikti neurotransmisiją, yra vaistai, vartojami ligoms gydyti, įskaitant depresiją ir nerimą, tokie kaip SSRI, tricikliai antidepresantai ir benzodiazepinai.

Neteisėti narkotikai, tokie kaip heroinas, kokainas ir marihuana, taip pat turi įtakos neurotransmisijai. Heroinas veikia kaip tiesioginio veikimo agonistas ir pakankamai imituoja natūralius smegenų opioidus, kad stimuluotų su jais susijusius receptorius. Kokainas yra netiesioginio veikimo narkotikų, turinčių įtakos dopamino perdavimui, pavyzdys.

Žodis iš „Wellwell“

Neuromediatoriai vaidina svarbų vaidmenį nervų bendravime, įtakodami viską nuo nevalingų judesių iki mokymosi iki nuotaikos. Ši sistema yra sudėtinga ir labai susijusi. Neuromediatoriai veikia tam tikrais būdais, tačiau juos taip pat gali paveikti ligos, vaistai ar net kitų cheminių pranešėjų veiksmai.