Kā viņi strādā, dažādi veidi un kāpēc viņi ir svarīgi
Neuromediators ir definēts kā ķīmisks ziņotājs, kas veic, palielina un līdzsvaro signālus starp neironiem vai nervu šūnām un citām ķermeņa šūnām. Šie ķīmiskie ziņotāji var ietekmēt dažādas fiziskās un psiholoģiskās funkcijas, tostarp sirdsdarbības ātrumu, miegu, apetīti, garastāvokli un bailes. Miljardi neirotransmiteru strādā nepārtraukti, lai saglabātu mūsu smadzenes darbību, pārvaldot visu, sākot no mūsu elpas, līdz mūsu sirdsdarbībai līdz mūsu mācīšanās un koncentrācijas līmenim.
Kā darbojas neirotransmiteri
Lai neironi varētu sūtīt ziņojumus visā ķermenī, tiem jāspēj sazināties vienam ar otru, lai pārsūtītu signālus. Tomēr neironi nav vienkārši savienoti viens ar otru. Katra neirona beigās ir maza plaisa, kas saucas par sinapsu, un, lai sazinātos ar nākamo šūnu, signālam jāspēj šķērsot šo mazo telpu. Tas notiek, izmantojot procesu, kas pazīstams kā neirotransmisija.
Vairumā gadījumu neirotransmitera atbrīvo no tā, kas ir pazīstams kā aksona termināls, kad darbības potenciāls ir sasniedzis sinapsi, kur neironi var pārraidīt signālus vienam otram.
Kad elektriskais signāls sasniedz neirona galu, tas izraisa mazu maisu izlaišanu, ko sauc par pūslīšiem, kuros ir neirotransmiteri. Šīs saces izplūst to saturu sinapsē, kur neirotransmiteri pāri plaukstai virzās uz kaimiņu šūnām.
Šajās šūnās ir receptori, kuros neirotransmiteri var saistīties un izraisīt izmaiņas šūnās.
Pēc atbrīvošanas neirotransmiters šķērso sinapses spraugu un piestiprina otrā neirona receptoru vietā, neiesaistot vai inhibējot saņemošo neironu atkarībā no tā, kāds ir neiromediators.
Nervu transmisija darbojas kā atslēga, un receptora vietne darbojas kā slēdzene. Lai atvērtu konkrētas slēdzenes, tiek parādīts pareizais taustiņš. Ja neirotransmiteris spēj strādāt pie receptora vietnes, tas aktivizē izmaiņas saziņas šūnā.
Dažreiz neirotransmiteri var saistīties ar receptoriem un izraisīt elektriska signāla izplatīšanos šūnā (aizraujoša). Citos gadījumos neirotransmiteris faktiski var bloķēt signālu no turpināšanas, neļaujot ziņai tikt pārvadātai (inhibējoša).
Tātad, kas notiek ar neirotransmiteru pēc tā darba pabeigšanas? Kad nieru transmisijai ir izveidots efekts, tā darbību var apturēt ar dažādiem mehānismiem.
- To var samazināt vai dezaktivēt ar fermentiem
- Tas var novirzīt no receptora
- To var uzņemt atpakaļ ar aksonu no neironu, kas to atbrīvoja procesā, ko sauc par atkārtotu uzņemšanu
Neviromediitoriem ir liela nozīme ikdienas dzīvē un funkcionēšanā. Zinātnieki vēl precīzi nezina, cik daudz neirotransmiteru pastāv, bet ir identificēti vairāk nekā 100 ķīmisko ziņu avoti.
Ko dara neurotransmitētāji
Neirotransmitētājus var klasificēt pēc viņu funkcijām:
Izsaucošie neirotransmiteri: Šiem neirotransmiteru veidiem ir nervozitāte , kas palielina varbūtību, ka neirons aktivizēs darbības potenciālu.
Daži no lielākajiem aizraujošajiem neirotransmitētājiem ietver epinefrīnu un norepinefrīnu.
Inhibējoši neirotransmiteri: Šiem neirotransmiteru veidiem ir inhibējoša ietekme uz neironu; tie samazina varbūtību, ka neirons aktivizēs darbības potenciālu. Daži no galvenajiem inhibējošiem neirotransmitētājiem ietver serotonīnu un gamma-aminovidīnskābi (GABA).
Daži neirotransmiteri, piemēram, acetilholīns un dopamīns, var radīt gan aizraujošas, gan inhibējošas iedarbības atkarībā no receptoru tipa.
Modulējošie neirotransmiteri: šie neirotransmiteri, kurus bieži dēvē par neironu modulatoriem , vienlaicīgi var ietekmēt vairāk neironu.
Šie neuromodulatori arī ietekmē citu ķīmisko ziņotāju iedarbību. Ja sinontiskās nervu transmisijas tiek atbrīvotas ar aksona spailēm, lai ātri iedarbotos uz citiem receptoru neironiem, neuromodulatori izkliedē lielāku laukumu un darbojas lēnāk.
Neurotransmiteru veidi
Ir vairāki veidi, kā klasificēt un klasificēt neirotransmitētājus. Dažos gadījumos tos vienkārši iedala monoamīnos, aminoskābēs un peptīdos.
Neviromediatorus var iedalīt arī vienā no sešiem tipiem:
Aminoskābes
- Gamma-aminovidīnskābe (GABA) darbojas kā ķermeņa galvenais inhibējošais ķīmiskais ziņotājs. GABA veicina redzi, motoru kontroli un spēlē lomu trauksmes regulēšanā. Benzodiazepīni, kurus lieto trauksmes ārstēšanai, darbojas, palielinot GABA neirotransmiteru efektivitāti, kas var palielināt relaksācijas un miera sajūtu.
- Glutamāts ir visvairāk bagātīgais neirotransmiters nervu sistēmā, kurā tam ir nozīme kognitīvās funkcijās, piemēram, atmiņā un mācīšanās procesā . Pārmērīgs glutamāta daudzums var izraisīt eksikutoksicitāti, kas izraisa šūnu nāvi. Šī glutamatu uzkrāšanās izraisītā eksitotoksicitāte ir saistīta ar dažām slimībām un smadzeņu ievainojumiem, tostarp Alcheimera slimību, insultu un epilepsijas lēkmes.
Peptīdi
- Oksitocīns ir gan hormons, gan neiromediators. To ražo hipotalāms un tam ir nozīme sociālās atzīšanas, sasaistes un seksuālās reprodukcijas procesā. Sintētiskais oksitocīns, piemēram, pitocīns, bieži tiek izmantots kā līdzeklis darbā un piegādē. Gan oksitocīns, gan pitocīns izraisa dzemdēšanos darba laikā.
- Endorfīni ir neirotransmiteri, nevis kavē sāpju signālu pārnešanu un veicina eiforijas izjūtas. Šos ķīmiskos ziņotājus organisma dabīgā veidā ražo, reaģējot uz sāpēm, bet tās var izraisīt arī citas darbības, piemēram, aerobikas nodarbības. Piemēram, piedzīvojot "skrējēja augstu", tas ir piemeklēts par patīkamām sajūtām, ko rada endorphins.
Monoamīni
- Epinefrīnu uzskata par hormonu un neiromediatoru. Parasti epinefrīns (adrenalīns) ir stresa hormons, ko atbrīvo virsnieru sistēma. Tomēr tas darbojas kā nervu transmisija smadzenēs.
- Norepinefrīns ir nervu transmisija, kas spēlē svarīgu lomu modrībā ir iesaistīta ķermeņa cīņā vai lidojuma reaģēšanā . Tās uzdevums ir palīdzēt mobilizēt ķermeni un smadzenes, lai rīkotos briesmu vai stresa laikā. Šī neirotransmitera līmenis parasti ir viszemākais miega laikā un vislielākais stresa laikā.
- Histamīns darbojas kā nervu transmisija smadzenēs un mugurkaulā. Tam ir nozīme alerģiskajās reakcijās, un tā tiek veidota kā daļa no imūnsistēmas reakcijas uz patogēniem.
- Dopamīnam ir svarīga loma ķermeņa kustību koordinēšanā. Dopamīns ir iesaistīts arī atlīdzībā, motivācijā un papildinājumos. Vairāki atkarību izraisošu zāļu veidi palielina dopamīna līmeni smadzenēs. Parkinsona slimība, kas ir deģenerējoša slimība, kuras rezultātā rodas trīce un kustību traucējumi, rodas no dopamīna veidojošo neironu zuduma smadzenēs.
- Serotonīnam ir svarīga loma, regulējot un modulējot garastāvokli, miegu, trauksmi, seksualitāti un apetīti. Selektīvie serotonīna atpakaļsaistes inhibitori , ko parasti sauc par SSAI, ir antidepresantu medikaments, ko parasti lieto depresijas, trauksmes, panikas traucējumu un panikas lēkmes ārstēšanai. SSAI darbojas, lai līdzsvarotu serotonīna līmeni, bloķējot serotonīna atpakaļsaisti smadzenēs, kas var palīdzēt uzlabot garastāvokli un mazināt trauksmes izjūtas.
Purīni
- Adenozīns darbojas kā neuromodulators smadzenēs un ir iesaistīts nomākšanas izraisīšanā un miega uzlabošanā.
- Adenozīna trifosfāts (ATP) darbojas kā nervu transmisija centrālajā un perifēriskajās nervu sistēmās . Tam ir loma autonomā kontrolē, maņu transdukcijā un saziņā ar glīva šūnām. Pētījumi liecina, ka tā var būt daļa no dažām neiroloģiskām problēmām, tostarp sāpēm, traumām un neirodeģeneratīviem traucējumiem.
Gāzes pārveidotāji
- Slāpekļa oksīdam ir loma, ietekmējot gludos muskuļus, atvieglojot tos, lai asinsvadus varētu paplašināt un palielināt asinsriti noteiktās ķermeņa daļās.
- Oglekļa monoksīdu parasti sauc par bezkrāsainu, bez smaržas gāzi, kam var būt toksiska un potenciāli letāla ietekme, kad cilvēki pakļauti augsta līmeņa vielai. Tomēr organismu tā dabiski ražo arī tad, ja tā darbojas kā nervu transmisija, kas palīdz modulēt ķermeņa iekaisuma reakciju.
Acetilholīns
- Acetilholīns ir vienīgais savā klasē esošais neirotransmitētājs. Atrodams gan centrālajā, gan perifēriskajās nervu sistēmās, tas ir galvenais neirotransmitētājs, kas saistīts ar motoru neironiem. Tas spēlē lomu muskuļu kustībās, kā arī atmiņā un mācīšanās procesā.
Kas notiek, kad neirotransmiteri nedarbojas pareizi
Tāpat kā ar daudziem ķermeņa procesiem, lietas dažkārt var kļūt nepatīkamas. Iespējams, nav pārsteidzoši, ka tik plaša un sarežģīta sistēma kā cilvēka nervu sistēmai varētu būt jutīga pret problēmām.
Dažas no lietām, kas varētu kļūt nepareizi, ietver:
- Neironiem var nebūt pietiekami daudz konkrēta neiromediatora
- Pārāk daudz konkrēta neirotransmitera var tikt atbrīvots
- Pārāk daudz neirotransmiteru var dezaktivēt ar fermentiem
- Neviromediitorus var pārtraukt pārāk ātri
Ja neirotransmitētājus ietekmē slimība vai narkotikas, var būt dažādi nelabvēlīgi efekti uz ķermeni. Slimības, piemēram, Alcheimera slimība, epilepsija un Parkinsona slimības, ir saistītas ar deficītu noteiktos neirotransmitētājos.
Veselības speciālisti atzīst, ka neirotransmiteri var spēlēt garīgās veselības stāvoklī, tādēļ bieži vien zāles, kas ietekmē ķermeņa ķīmisko kurjeru darbības, ir paredzēti, lai palīdzētu ārstēt dažādus psiholoģiskos apstākļus .
Piemēram, dopamīns ir saistīts ar tādām lietām kā atkarība un šizofrēnija. Serotonīnam ir nozīme garastāvokļa traucējumu, tostarp depresijas un OCD. Ārstējus, piemēram, SSAI, var parakstīt ārsti un psihiatri, lai palīdzētu ārstēt depresijas vai trauksmes simptomus. Medikamentus dažreiz lieto vienīgi, bet tos var lietot arī kopā ar citām terapeitiskajām procedūrām, tostarp kognitīvi-uzvedības terapiju .
Narkotikas, kas ietekmē neirotransmitētājus
Iespējams, ka lielākais praktiskais pielietojums atklāšanai un sīkāka izpratne par to, kā darbojas neirotransmiteri, ir tādu zāļu izstrāde, kas ietekmē ķīmisko pārnešanu. Šīs zāles spēj mainīt neirotransmiteru iedarbību, kas var mazināt dažu slimību simptomus.
- Agonisti un antagonisti: dažas zāles ir pazīstamas kā agonisti, un tās darbojas, palielinot specifisko neirotransmiteru iedarbību. Citas zāles, ko sauc par antagonistiem, un tie darbojas, lai bloķētu nervu transmisijas sekas.
- Tiešais un netiešs efekts: Šīs neiroloģiski iedarbīgās zāles var iedalīt tālāk, pamatojoties uz to, vai tām ir tieša vai netieša ietekme. Tie, kuriem ir tieša iedarbība, imitējot neirotransmitētājus, jo tie ķīmiskajā struktūrā ir ļoti līdzīgi. Tie, kuriem ir netiešs ietekmes darbs, iedarbojas uz sinapses receptoriem.
Zāles, kas var ietekmēt neirotransmisiju, ir zāles, ko lieto slimību ārstēšanai, tostarp depresijai un trauksmei, piemēram, SSAI, fibricīdu antidepresantiem un benzodiazepīniem .
Nelegālas narkotikas, piemēram, heroīns, kokaīns un marihuāna, arī ietekmē neirotransmisiju. Heroīns darbojas kā tiešas darbības agonists, kas imitē smadzeņu dabiskos opioīdus, lai stimulētu ar tiem saistītos receptorus. Kokaīns ir netiešās darbības zāles, kas ietekmē dopamīna pārnešanu.
Neirotransmiteru identifikācija
Faktiskais neirotransmiteru identifikators patiešām var būt diezgan sarežģīts. Kamēr zinātnieki var vērot vezikulas, kas satur neirotransmitētājus, ir grūti saprast, kādas ķimikālijas uzglabāt pūslīšos.
Tāpēc neirofiziologi ir izstrādājuši vairākas vadlīnijas, lai noteiktu, vai ķīmisko vielu vajadzētu definēt kā neurotransmitētāju:
- Ķīmiskā viela jāuzrāda neirona iekšpusē.
- Neironā ir jābūt nepieciešamiem prekursoru fermentiem.
- Jābūt pietiekami daudz ķīmiskās vielas, kas faktiski varētu ietekmēt postsinaptisko neironu.
- Ķīmija ir jāatbrīvo no presinaptiskas neirona, un postsinaptiskajam neironam jābūt receptoriem, ar kuriem ķīmiskā viela saistās.
- Jābūt atkārtotas uzņemšanas mehānismam vai fermentam, kas aptur ķimikālijas darbību.
Vārds no
Neviromeditoriem ir izšķiroša nozīme nervu saziņā, ietekmējot visu, sākot no neobligātām kustībām līdz mācībām līdz noskaņojumam. Šī sistēma ir gan sarežģīta, gan ļoti savstarpēji saistīta. Neviromediatori darbojas specifiski, bet tos var ietekmēt arī slimības, narkotikas vai pat citu ķīmisko ziņu avoti.
> Avoti:
> Benarroch, EE. Adenozīna trifosfāts: daudzšķautņains ķīmiskais signāls nervu sistēmā. Neiroloģija 2010; 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.
> Kring, M. M., Džonsons, SL, Davison, GC, & Neale, J. M. Anomālijas psiholoģija . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2010.
> Magon, N & Kalra, S. Oksitocīna orgasma vēsture: mīlestība, iekāre un darbs. Indijas J Endocrinol Metab. 2011; 15: S156-S161. doi: 10.4103 / 2230-8210.84851.
> Verkhratsky, A & Krishtal, OA. Adenozīna trifosfāts (ATP) kā neirotransmitētājs. Neiroloģijas enciklopēdijā, 4. izdevums. Elsevier: 115-123; 2009.