Hogyan működnek, különböző típusok, és miért fontosak
A neurotranszmitter olyan kémiai hírvivőnek minősül, amely hordozza, felerősíti és egyensúlyba hozza a neuronok , vagy idegsejtek és a test többi sejtje közötti jeleket. Ezek a kémiai hírvivők mind fizikai, mind pszichológiai funkciók széles skáláját érinthetik, beleértve a pulzusszámot, az alvást, az étvágyat, a hangulatot és a félelmet. Milliárd neurotranszmitterek folyamatosan dolgoznak, hogy az agyunk működőképes maradjon, kezeljük mindent a légzésünktől a szívverésig a tanulásig és a koncentrációig.
Hogyan működnek a neurotranszmitterek
Annak érdekében, hogy az idegsejtek üzeneteket küldjenek az egész testben, képesnek kell lenniük kommunikálni egymással a jelek továbbítására. Azonban a neuronok nem egyszerűen kapcsolódnak egymáshoz. Minden egyes neuron egy apró rés, amelyet szinapszának hívnak, és hogy a következő cellával kommunikáljon, a jelnek képesnek kell lennie átkelni ezt a kis területet. Ez egy neurotranszmissziónak nevezik.
A legtöbb esetben egy neurotranszmitter felszabadul az axon terminálról, miután az akciós potenciál elérte a szinapszist, ahol a neuronok egymás felé továbbíthatnak jeleket.
Amikor egy elektromos jel eléri egy neuron végét, ez kiváltja a neurotranszmittereket tartalmazó hólyagok nevezett kis zsákok felszabadulását. Ezek a zacskók a tartalmukat szinapszisba tölti, ahol a neurotranszmitterek a szomszédos sejtek felé vezető résen keresztül mozognak.
Ezek a sejtek olyan receptorokat tartalmaznak, ahol a neurotranszmitterek kötődhetnek és kiválthatnak változásokat a sejtekben.
A kibocsátás után a neurotranszmitter átmegy a szinaptikus résen, és a másik neuronhoz kötődik, ami izgalmas vagy gátolja a fogadó neuront attól függően, hogy mi a neurotranszmitter.
A neurotranszmitterek kulcsként működnek, és a receptor helyén, mint egy zár. Megkéri a megfelelő billentyűt a speciális zárak megnyitásához. Ha a neurotranszmitter képes dolgozni a receptor helyén, megváltoztatja a befogadó sejtet.
Néha a neurotranszmitterek kötődhetnek a receptorokhoz, és elektromos jelet küldhetnek le a sejtben (izgatottság). Más esetekben a neurotranszmitter ténylegesen blokkolhatja a jelet a folytatásban, és megakadályozhatja az üzenet továbbítását (gátló).
Tehát mi történik egy neurotranszmitterrel, miután a munkája befejeződött? Ha a neurotranszmitter a tervezett hatással rendelkezik, tevékenységét különböző mechanizmusokkal lehet megállítani.
- Az enzimek degradálhatják vagy deaktiválhatják
- El lehet távolodni a receptoraktól
- Az újbóli visszavételnek nevezett folyamatban felszabaduló neuron axonja felveszi
A neurotranszmitterek fontos szerepet játszanak a mindennapi életben és a működésben. A tudósok még nem tudják pontosan, hogy hány neurotranszmitter létezik, de több mint 100 kémiai hírvivőt azonosítottak.
Milyen neurotranszmitterek
A neurotranszmitterek funkciójuk szerint osztályozhatók:
Excitáló neurotranszmitterek: Az ilyen típusú neurotranszmitterek ingerlő hatással vannak a neuronra, vagyis növelik annak a valószínűségét, hogy a neuron akciós potenciált fog kivinni .
Néhány fő ingerlő neurotranszmitter közé tartozik az epinefrin és a noradrenalin.
Gátló neurotranszmitterek: Az ilyen típusú neurotranszmitterek gátló hatással vannak a neuronra; csökkentik annak valószínűségét, hogy a neuron akciós potenciált fog kivetni. A fő gátló neurotranszmitterek közé tartoznak a szerotonin és a gamma-amino-vajsav (GABA).
Egyes neurotranszmitterek, például az acetilkolin és a dopamin, mind izgatottsági, mind gátló hatásokat hozhatnak létre a jelen lévő receptorok típusától függően.
Modulációs neurotranszmitterek: Ezek a neurotranszmitterek, amelyeket gyakran neveznek neuromodulátoroknak, képesek egyidejűleg nagyobb számú neuronra befolyásolni.
Ezek a neuromodulátorok más kémiai hírvivők hatását is befolyásolják. Ha a szinaptikus neurotranszmittereket felszabadítják az axon terminálok, hogy gyors hatással legyenek más receptor idegsejtekre, a neuromodulátorok diffúzálnak egy nagyobb területen és lassabban reagálnak.
A neurotranszmitterek típusai
A neurotranszmitterek osztályozása és kategorizálása számos különböző módon lehetséges. Bizonyos esetekben egyszerűen csak monoaminokra, aminosavakra és peptidekre oszlik.
A neurotranszmitterek a következő hat típus egyikébe sorolhatók:
Aminosavak
- A gamma-amino-vajsav (GABA) a szervezet fő gátló kémiai hírvivője. A GABA hozzájárul a látáshoz, a motorvezérléshez és szerepet játszik a szorongás szabályozásában. A benzodiazepinek, amelyeket a szorongás kezelésére használnak, a GABA neurotranszmitterek hatékonyságának növelésével működnek, ami növelheti a relaxáció és a nyugalom érzését.
- A glutamát a legelterjedtebb neurotranszmitter az idegrendszerben, ahol szerepet játszik a kognitív funkciókban, mint a memória és a tanulás . A glutamát túlzott mennyisége excitotoxicitással járhat, ami celluláris halálhoz vezethet. A glutamát felhalmozódása által okozott excitotoxicitás egyes betegségekkel és agyi sérülésekkel jár, ideértve az Alzheimer-kórt, a stroke-ot és az epilepsziás görcsrohamokat.
peptidek
- Az oxitocin egyaránt hormon és neurotranszmitter. A hypothalamus termeli és szerepet játszik a társadalmi felismerésben, kötésben és szexuális reprodukcióban. A szintetikus oxitocint, például a Pitocint gyakran segíti a munka és a szülés. Mind az oxitocin, mind a Pitocin a méhkélődést a munkaerő alatt szűnik meg.
- Az endorfinok neurotranszmitterek, mint gátolják a fájdalomjelek továbbítását, és elősegítik az eufória érzését. Ezeket a kémiai hírvivõket a szervezet természetes módon termeli a fájdalomra adott válaszként, de más aktivitással, például aerob testmozgással is kiválthatók. Például, a "futó magas" megtapasztalása az örökletes érzelmek példája az endorfin termelésnek.
monoaminok
- Az epinefrint egyaránt hormonnak és neurotranszmitternek tekintik. Általában az epinefrin (adrenalin) egy stressz hormon, amelyet felszabadul a mellékvese rendszer. Azonban neurotranszmitterként működik az agyban.
- A noradrenalin olyan neurotranszmitter, amely fontos szerepet játszik az éberségben, részt vesz a test harcában vagy repülés közben . Ennek feladata a szervezet és az agy mozgósítása a veszély vagy a stressz veszélyének megteremtése érdekében. Ennek a neurotranszmitternek a szintjei alvás közben a legalacsonyabbak és a stressz idején a legmagasabbak.
- A hisztamin neurotranszmitterként működik az agyban és a gerincvelőben. Az allergiás reakciókban szerepet játszik, és az immunrendszer kórokozókra adott válaszának része.
- A dopamin fontos szerepet játszik a testmozgások koordinálásában. A dopamin is részt vesz a jutalomban, motivációban és kiegészítésekben. Az addiktív gyógyszerek több típusa növeli az agyban a dopamin szinteket. A Parkinson-kór, amely degeneratív betegség, amely remegést és mozgásszervi károsodást okoz, a dopamin-termelő neuronok elvesztése az agyban.
- A szerotonin fontos szerepet játszik a hangulat, az alvás, a szorongás, a szexualitás és az étvágy szabályozásában és modulálásában. A szelektív szerotonin újrafelvétel-gátlók , amelyeket általában SSRI-ként említenek, egyfajta antidepresszáns gyógyszer, amelyet általában depresszió, szorongás, pánikbetegség és pánikrohamok kezelésére írnak fel. Az SSRI-k a szerotonin szintjének az agyban való újrahasznosítását blokkoló szerotoninszintet mérik, ami javíthatja a hangulatot és csökkenti a szorongás érzéseit.
purinok
- Az adenozin neuromodulátorként működik az agyban, és részt vesz az alvás felkeltésében és javításában.
- Az adenozin-trifoszfát (ATP) neurotranszmitterként működik a központi és perifériás idegrendszerekben . Ez szerepet játszik az autonóm kontrollban, az érzékszervi transzdukcióban és a gliáiis sejtekben való kommunikációban. A kutatás azt sugallja, hogy része lehet bizonyos neurológiai problémáknak, köztük fájdalomnak, traumának és neurodegeneratív rendellenességeknek.
Gasotransmitters
- A nitrogén-monoxid szerepet játszik a simaizmok befolyásolásában, pihentetve, hogy lehetővé tegye az erek dilatálását és a test bizonyos területeinek véráramlását.
- A szén-monoxid általában színtelen, szagtalan gáz, amely mérgező és potenciálisan halálos kimenetelű lehet, ha az ember nagy mennyiségű anyagnak van kitéve. Azonban természetesen a test által is termelt, ahol neurotranszmitterként működik, amely segít a szervezet gyulladásos reakciójának modulálásában.
Az acetil-kolin
- Az acetilkolin az egyetlen neurotranszmitter az osztályában. Mind a központi, mind a perifériás idegrendszerben megtalálható, ez a primer neurotranszmitter motoros idegsejtekkel társul. Ez szerepet játszik az izommozgásban, valamint a memóriában és a tanulásban.
Mi történik, ha a neurotranszmitterek nem működnek megfelelően
Mint sok testfolyamat esetében, a dolgok néha meghibásodhatnak. Talán nem meglepő, hogy a rendszer olyan hatalmas és összetett lenne, mint az emberi idegrendszer, a problémákra fogékony.
Néhány dolog, ami esetleg hibás lehet:
- A neuronok nem képesek eléggé gyártani egy adott neurotranszmittert
- Túl sok egy adott neurotranszmitter szabadulhat fel
- Túl sok neurotranszmitter lehet deaktiválva enzimekkel
- A neurotranszmitterek túl gyorsan felszívódhatnak
Ha a neurotranszmittereket betegség vagy gyógyszer befolyásolja, a szervezetre számos különböző káros hatás jelentkezhet. Az olyan betegségek, mint az Alzheimer-kór, az epilepszia és a Parkinson-kór, bizonyos neurotranszmitterek hiányában vannak.
Az egészségügyi szakemberek felismerik, hogy a neurotranszmitterek milyen szerepet játszhatnak a mentális egészségi állapotokban, ezért gyakran írják fel azokat a gyógyszereket, amelyek befolyásolják a szervezet kémiai hírnökeinek tevékenységét, hogy segítsenek különböző pszichológiai állapotok kezelésében.
Például a dopamin olyan tényezőkhez kapcsolódik, mint a függőség és a skizofrénia. A szerotonin szerepet játszik a hangulati rendellenességekben, beleértve a depressziót és az OCD-t. A gyógyszereket, például az SSRI-ket orvosok és pszichiáterek írhatják elő a depresszió vagy a szorongás tüneteinek kezelésére. A gyógyszereket néha önmagában alkalmazzák, de más terápiás kezelésekkel együtt alkalmazhatók, beleértve a kognitív viselkedési terápiát is .
A neurotranszmittereket befolyásoló gyógyszerek
Talán a legnagyobb gyakorlati alkalmazás a felfedezéshez és a neurotranszmitterek működésének részletes megértéséhez olyan gyógyszerek kifejlesztése volt, amelyek hatással vannak a kémiai átvitelre. Ezek a gyógyszerek képesek megváltoztatni a neurotranszmitterek hatásait, amelyek enyhíthetik egyes betegségek tüneteit.
- Agonisták és antagonisták: Egyes gyógyszerek agonistákként ismertek és működésük révén növelik az adott neurotranszmitterek hatásait. Egyéb gyógyszerek, amelyeket antagonistáknak neveznek és a neurotranszmisszió hatásainak blokkolására szolgálnak.
- Közvetlen vagy közvetett hatások: Ezek a neuroaktív hatóanyagok tovább bonthatók abból a szempontból, hogy közvetlen vagy közvetett hatással bírnak-e. Azok, amelyek közvetlen hatást fejtenek ki, a neurotranszmittereket utánozzák, mert nagyon hasonlóak a kémiai szerkezetben. Azok, amelyek közvetett hatással járnak, a szinaptikus receptorokon tevékenykednek.
A neurotranszmissziót befolyásoló gyógyszerek közé tartoznak a betegség kezelésére alkalmazott gyógyszerek, beleértve a depressziót és a szorongást, mint például az SSRI-k, a triptonikus antidepresszánsok és a benzodiazepinek .
Az illegális drogok, mint a heroin, a kokain és a marihuána szintén hatással vannak a neurotranszmisszióra. A heroin közvetlen hatású agonistaként működik, ami utánozza az agy természetes opioidjait ahhoz, hogy stimulálja a hozzájuk kapcsolódó receptorokat. A kokain egy közvetett hatású gyógyszer egy példája, amely befolyásolja a dopamin átvitelét.
A neurotranszmitterek azonosítása
A neurotranszmitterek tényleges azonosítása valójában nagyon nehéz lehet. Míg a tudósok megfigyelhetik a neurotranszmittereket tartalmazó hólyagokat, kimutatva, hogy milyen vegyi anyagokat tárolnak a hólyagokban, nem elég egyszerű.
Emiatt az idegtudósok számos iránymutatást dolgoztak ki annak meghatározására, hogy egy vegyi anyagot neurotranszmitternek kell-e meghatározni vagy sem:
- A kémiai anyagot a neuronon belül kell előállítani.
- A szükséges prekurzor enzimeknek jelen kell lenniük a neuronban.
- A vegyi anyagnak elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy valóban hatással legyen a posztszinaptikus neuronra.
- A vegyszert fel kell szabadítani a preszinaptikus neuronból, és a posztszinaptikus neuronnak olyan receptort kell tartalmaznia, amelyhez a vegyi anyag kötődik.
- Létezik egy újrahasznosító mechanizmus vagy enzim, amely megakadályozza a vegyi anyag hatását.
Egy Word From
A neurotranszmitterek kritikus szerepet játszanak az idegi kommunikációban, mindent befolyásolnak az akaratlan mozdulatoktól a tanulásig. Ez a rendszer egyaránt összetett és erősen összekapcsolt. A neurotranszmitterek bizonyos módon járnak el, de hatással lehetnek a betegségekre, a kábítószerekre vagy akár más kémiai hírvivők cselekvésére is.
> Források:
> Benarroch, EE. Adenozin-trifoszfát: Többféle kémiai jel az idegrendszerben. Ideggyógyászat. 2010-ben; 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.
> Kring, A M., Johnson, SL, Davison, GC, & Neale, J. M. Abnormális pszichológia . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2010.
> Magon, N & Kalra, S. Az oxitocin orgazmustörténete: Szerelem, lustaság és munkaerő. Indian J Endocrinol Metab. 2011, 15: S156-S161. doi: 10,4103 / 2230-8.210,84851.
> Verkhratsky, A & Kristal, OA. Adenozin-trifoszfát (ATP) neurotranszmitterként. Az Encyclopedia of Neuroscience, 4. ed. Elsevier: 115-123; 2009.