Как работят, различни видове и защо са важни
Невротрансмитер се определя като химически посланик, който носи, усилва и балансира сигналите между невроните , нервните клетки и други клетки в тялото. Тези химични посланици могат да засегнат голямо разнообразие от физически и психологически функции, включително сърдечен ритъм, сън, апетит, настроение и страх. Милиарди невротрансмитери работят постоянно, за да поддържат мозъка ни функциониращи, като управляват всичко, от дишането ни до сърдечния ритъм, до нашите нива на обучение и концентрация.
Как работят невротрансмитерите
За да могат невроните да изпращат съобщения в цялото тяло, те трябва да могат да комуникират един с друг, за да предават сигнали. Невроните обаче не са свързани един с друг. В края на всеки неврон има малка празнина, наречена синапса, и за да се комуникира със следващата клетка, сигналът трябва да може да пресече това малко пространство. Това се случва чрез процес, известен като невротрансмисия.
В повечето случаи невротрансмитер се освобождава от това, което е известно като аксоновия терминал, след като потенциалът на действие достигне синапса, място, където невроните могат да предават сигнали един към друг.
Когато електрическият сигнал достигне края на неврона, той задейства освобождаването на малки торбички, наречени везикули, които съдържат невротрансмитерите. Тези сакове проливат съдържанието си в синапса, където невротрансмитерите след това се движат през празнината към съседните клетки.
Тези клетки съдържат рецептори, при които невротрансмитерите могат да се свързват и да задействат промени в клетките.
След освобождаването невротрансмитерът пресича синаптичната пропаст и се прикрепя към рецепторното място на другия неврон, като възбужда или подтиска приемащия неврон в зависимост от това какво е невротрансмитер.
Невротрансмитерите действат като ключ и рецепторният сайт действа като ключалка. Това отнема правилния ключ, за да отворите конкретни брави. Ако невротрансмитерът е в състояние да работи на рецепторния сайт, той задейства промени в получаващата клетка.
Понякога невротрансмитерите могат да се свързват с рецепторите и да причинят предаването на електрически сигнал в клетката (възбудително). В други случаи, невротрансмитерът може действително да блокира сигнала от продължаване, като по този начин предотврати предаването на съобщението (инхибиращо).
И така, какво се случва с невротрансмитера след приключване на работата му? След като невротрансмитерът има проектирания ефект, неговата активност може да бъде спряна чрез различни механизми.
- Тя може да бъде деградирана или деактивирана от ензими
- Тя може да се отклони от приемника
- Той може да бъде взет обратно от аксона на неврона, който го освободи в процес, известен като повторно захващане
Невротрансмитерите играят важна роля в ежедневието и функционирането. Учените все още не знаят точно колко невротрансмитери съществуват, но са идентифицирани повече от 100 химически посланици.
Какво правят невротрансмитерите
Невротрансмитерите могат да бъдат класифицирани според тяхната функция:
Приемни невротрансмитери: Тези видове невротрансмитери имат възбудителни ефекти върху невроните, което означава, че те повишават вероятността невронът да изстреля потенциала за действие.
Някои от главните възбудителни невротрансмитери включват епинефрин и норепинефрин.
Инхибиторни невротрансмитери: Тези видове невротрансмитери имат инхибиторни ефекти върху невроните; те намаляват вероятността невронът да задейства потенциала за действие. Някои от главните инхибиторни невротрансмитери включват серотонин и гама-аминомаслена киселина (GABA).
Някои невротрансмитери, като ацетилхолин и допамин, могат да създадат както възбуждащи, така и инхибиторни ефекти в зависимост от вида рецептори, които присъстват.
Модулаторни невротрансмитери: Тези невротрансмитери, често наричани невромодулатори, са способни да повлияват по-голям брой неврони по едно и също време.
Тези невромодулатори влияят и на ефектите на други химически посланици. Когато синаптичните невротрансмитери се освобождават от аксоновите терминали, за да имат бързодействащо въздействие върху други рецепторни неврони, невромодулаторите дифундират в по-голяма област и са по-бавно действащи.
Видове невротрансмитери
Съществуват редица различни начини за класифициране и категоризиране на невротрансмитерите. В някои случаи те просто се разделят на моноамини, аминокиселини и пептиди.
Невротрансмитерите могат да бъдат категоризирани в един от шестте типа:
Аминокиселини
- Гама-аминобутировата киселина (GABA) действа като основен инхибиращ химически агент на организма. GABA допринася за визията, моторния контрол и играе роля в регулирането на безпокойството. Бензодиазепините, които се използват за подпомагане на тревожността, функционират чрез повишаване на ефективността на невротрансмитерите на GABA, което може да увеличи чувствата на релаксация и спокойствие.
- Глутаматът е най-многобройният невротрансмитер, който се намира в нервната система, където играе роля в когнитивните функции, като памет и учене . Прекомерните количества глутамат могат да предизвикат възбудотоксичност, водеща до клетъчна смърт. Тази ексцитотоксичност, причинена от натрупването на глутамат, е свързана с някои заболявания и мозъчни увреждания, включително болестта на Алцхаймер, инсулт и епилептични припадъци.
Пептиди
- Окситоцинът е едновременно хормон и невротрансмитер. Той се произвежда от хипоталамуса и играе роля в социалното признаване, свързването и сексуалното възпроизводство. Синтетичният окситоцин като Pitocin често се използва като помощ при раждането и раждането. Както окситоцинът, така и пикоцинът карат матката да се свива по време на раждането.
- Ендорфините са невротрансмитери, а не инхибират предаването на сигнали за болка и насърчават чувствата на еуфория. Тези химически посланици се произвеждат естествено от организма в отговор на болка, но могат да бъдат предизвикани и от други дейности като аеробно упражнение. Например, преживяването на "високо ниво на бегач" е пример за приятни чувства, генерирани от производството на ендорфини.
моноамини
- Епинефринът се счита както за хормон, така и за невротрансмитер. Обикновено епинефринът (адреналин) е хормон на стреса, който се освобождава от надбъбречната система. Въпреки това, той функционира като невротрансмитер в мозъка.
- Норепинефринът е невротрансмитер, който играе важна роля в бдителността, участва в борбата на тялото или реакцията на летене . Неговата роля е да помогне да се мобилизира тялото и мозъка да предприемат действия по време на опасност или стрес. Нивата на този невротрансмитер обикновено са най-ниски по време на сън и най-високи по време на стресови ситуации.
- Хистамин действа като невротрансмитер в мозъка и гръбначния мозък. Той играе роля в алергичните реакции и се произвежда като част от отговора на имунната система към патогени.
- Допаминът играе важна роля в координацията на движенията на тялото. Допаминът също участва в награди, мотивация и допълнения. Няколко вида наркотици увеличават нивата на допамина в мозъка. Болестта на Паркинсон, която е дегенеративно заболяване, което води до тремор и нарушения на двигателните движения, се дължи на загубата на неврони, генериращи допамин в мозъка.
- Серотонинът играе важна роля в регулирането и регулирането на настроението, съня, безпокойството, сексуалността и апетита. Селективните инхибитори на обратното захващане на серотонина , обикновено наричани SSRIs, са вид антидепресант, който обикновено се предписва за лечение на депресия, тревожност, паническо разстройство и атаки на паника. SSRI работят за балансиране на нивата на серотонина чрез блокиране на повторното поемане на серотонин в мозъка, което може да помогне за подобряване на настроението и намаляване на чувствата на тревожност.
Пурини
- Аденозинът действа като невромодулатор в мозъка и участва в потискането на възбуждането и подобряването на съня.
- Аденозин трифосфатът (АТР) действа като невротрансмитер в централната и периферната нервна система . Той играе роля в автономния контрол, сензорната трансдукция и комуникацията с глиални клетки. Изследванията показват, че тя може да има и роля в някои неврологични проблеми, включително болка, травма и невродегенеративни разстройства.
Gasotransmitters
- Азотният оксид играе роля в засягането на гладките мускули, като ги отпуска, за да позволи на кръвоносните съдове да се разширят и да увеличат притока на кръв към определени части на тялото.
- Въглеродният окис обикновено е известен като безцветен газ без мирис, който може да има токсични и потенциално фатални последици, когато хората са изложени на високи нива на веществото. Въпреки това тя се произвежда естествено и от тялото, където действа като невротрансмитер, който помага да се модулира възпалителния отговор на организма.
Ацетилхолин
- Ацетилхолинът е единственият невротрансмитер в своя клас. Намерен в централната и периферната нервна система, той е основният невротрансмитер, свързан с моторните неврони. Той играе роля в мускулните движения, както и в паметта и ученето.
Какво се случва, когато невротрансмитерите не работят правилно
Както при много от процесите на тялото, нещата понякога могат да се провалят. Може би не е изненадващо, че една система, толкова голяма и сложна, колкото и човешката нервна система, ще бъде податлива на проблеми.
Някои от нещата, които може да се объркат, включват:
- Невроните може да не произвеждат достатъчно определен невротрансмитер
- Твърде много от определен невротрансмитер може да бъде освободен
- Твърде много невротрансмитери могат да бъдат деактивирани от ензими
- Невротрансмитерите могат да бъдат абсорбирани прекалено бързо
Когато невротрансмитерите са засегнати от заболяване или наркотици, може да има редица различни нежелани ефекти върху организма. Болести като болестта на Алцхаймер, епилепсията и болестта на Паркинсон са свързани с дефицит на някои невротрансмитери.
Здравните специалисти признават ролята, която невротрансмитерите могат да играят при психичноздравни заболявания, поради което лекарства, които влияят върху действията на химическите посланици на организма, често се предписват, за да помогнат при лечението на различни психологични състояния .
Например, допаминът се свързва с такива неща като пристрастяване и шизофрения. Серотонинът играе роля в разстройствата на настроението, включително депресия и OCD. Лекарства като SSRI могат да бъдат предписани от лекари и психиатри, за да помогнат при лечението на симптомите на депресия или тревожност. Медикаментите понякога се използват самостоятелно, но могат да се използват и заедно с други терапевтични лечения, включително когнитивно-поведенческа терапия .
Лекарства, които оказват влияние върху невротрансмитерите
Може би най-голямото практическо приложение за откриване и подробно разбиране за това как функционират невротрансмитерите е развитието на лекарства, които въздействат върху химическото пренасяне. Тези лекарства са в състояние да променят ефекта на невротрансмитери, които могат да облекчат симптомите на някои заболявания.
- Агонисти срещу антагонисти: Някои лекарства са известни като агонисти и действат чрез повишаване на ефектите на специфични невротрансмитери. Други лекарства, които се наричат антагонисти и действат, за да блокират ефектите от невротрансмисията.
- Директни срещу непреки ефекти: Тези невро-действащи лекарства могат да бъдат допълнително разбити въз основа на това дали те имат пряк или косвен ефект. Тези, които имат пряк ефект, работят чрез имитиране на невротрансмитерите, защото те са много сходни в химическата структура. Тези, които имат косвено въздействие, въздействат върху синаптичните рецептори.
Лекарствата, които могат да повлияят на невротрансмисията, включват лекарства, използвани за лечение на заболявания, включително депресия и тревожност, като SSRIs, трициклични антидепресанти и бензодиазепини .
Незаконните наркотици като хероин, кокаин и марихуана също имат ефект върху невротрансмисията. Хероинът действа като пряко действащ агонист, имитиращ естествените опиоиди на мозъка достатъчно, за да стимулира свързаните с тях рецептори. Кокаинът е пример за лекарство с непряко действие, което влияе върху предаването на допамин.
Идентифициране на невротрансмитерите
Действителната идентификация на невротрансмитерите всъщност може да бъде доста трудна. Докато учените могат да наблюдават везикулите, съдържащи невротрансмитери, разбирането какви химикали се съхраняват във везикулите не е толкова просто.
Поради това невролози са разработили редица насоки за определяне дали даден химикал трябва да бъде определен като невротрансмитер:
- Химикалът трябва да бъде произведен в неврона.
- В невроните трябва да присъстват необходимите прекурсорни ензими.
- Трябва да има достатъчно присъствие на химикала, за да има ефект върху постсинаптичния неврон.
- Химикалът трябва да бъде освободен от пресинаптичния неврон, а постсинаптичният неврон трябва да съдържа рецептори, които химичното вещество ще свързва.
- Трябва да има механизъм за повторно поемане или наличие на ензим, който спира действието на химичното вещество.
Словото от
Невротрансмитерите играят критична роля в невронната комуникация, повлиявайки всичко от неволни движения до учене на настроение. Тази система е сложна и силно взаимосвързана. Невротрансмитерите действат по специфични начини, но могат да бъдат засегнати и от болести, наркотици или дори от действията на други химически посланици.
> Източници:
> Benarroch, EE. Аденозин трифосфат: многостранен химически сигнал в нервната система. Неврология. 2010; 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.
> Кринг, М., Джонсън, СЛ, Дейвисон, Г.К., & Неале, М. Анормална психология . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2010.
> Magon, N & Kalra, S. Оргазмичната история на окситоцин: Любов, похот и труд. Indian J Endocrinol Metab. 2011; 15: S156-S161. Дой: 10.4103 / 2230-8210.84851.
> Verkhratsky, A & Krishtal, ОА. Аденозин трифосфат (АТФ) като невротрансмитер. В Encyclopedia of Neuroscience, 4th Ed. Elsevier: 115-123; 2009.