Cum funcționează, diferite tipuri și de ce sunt importante
Un neurotransmitator este definit ca un mesager chimic care transportă, amplifică și echilibrează semnalele dintre neuroni , celulele nervoase și alte celule din organism. Acești mesageri chimici pot afecta o mare varietate de funcții fizice și psihologice, inclusiv ritmul cardiac, somnul, apetitul, starea de spirit și frica. Miliarde de neurotransmițători lucrează în mod constant pentru a ne menține funcționarea creierului, pentru a gestiona totul, de la respirația noastră până la bătăile inimii, la nivelurile noastre de învățare și concentrare.
Cum funcționează neurotransmițătorii
Pentru ca neuronii să trimită mesaje pe întreg corpul, trebuie să fie capabili să comunice între ei pentru a transmite semnale. Cu toate acestea, neuronii nu sunt pur și simplu conectați unul la celălalt. La sfârșitul fiecărui neuron este un mic decalaj numit sinapse și pentru a comunica cu celula următoare, semnalul trebuie să poată să treacă prin acest spațiu mic. Acest lucru se întâmplă printr-un proces cunoscut sub numele de neurotransmisie.
În majoritatea cazurilor, un neurotransmițător este eliberat din ceea ce se numește terminalul axon după ce un potențial de acțiune a ajuns la sinapse, un loc în care neuronii pot transmite semnale unul altuia.
Când un semnal electric ajunge la capătul unui neuron, acesta declanșează eliberarea de saculete mici numite vezicule care conțin neurotransmițătorii. Aceste saculete își varsă conținutul în sinapse, unde neurotransmițătorii se deplasează apoi peste golul spre celulele vecine.
Aceste celule conțin receptori în care neurotransmițătorii se pot lega și declanșa schimbări în celule.
După eliberare, neurotransmitatorul traversează gap-ul sinaptic și se atașează la locul receptorului de pe celălalt neuron, fie excitând sau inhibând neuronul primitor în funcție de ceea ce este neurotransmițătorul.
Neurotransmițătorii se comportă ca o cheie și site-ul receptorului acționează ca o cheie. Este nevoie de cheia dreapta pentru a deschide anumite încuietori. Dacă neurotransmițătorul este capabil să lucreze pe site-ul receptorului, acesta declanșează modificări în celula receptoare.
Uneori, neurotransmițătorii se pot lega de receptori și pot cauza transmiterea unui semnal electric pe celulă (excitator). În alte cazuri, neurotransmiatorul poate bloca efectiv semnalul de la continuă, împiedicând transmiterea mesajului (inhibitor).
Deci, ce se întâmplă cu un neurotransmițător după terminarea activității sale? Odată ce neurotransmițătorul a avut efectul proiectat, activitatea sa poate fi oprită prin mecanisme diferite.
- Acesta poate fi degradat sau dezactivat de enzime
- Poate să se îndepărteze de receptor
- Acesta poate fi preluat de către axonul neuronului care la eliberat într-un proces cunoscut sub numele de reabsorbție
Neurotransmițătorii joacă un rol major în viața de zi cu zi și în funcționarea lor. Oamenii de știință încă nu știu exact câte neurotransmițători există, dar mai mult de 100 de mesageri chimici au fost identificați.
Ce fac neurotransmițătorii
Neurotransmițătorii pot fi clasificați după funcția lor:
Exerciții neurotransmițătoare: Aceste tipuri de neurotransmițători au efecte excitatorii asupra neuronului, ceea ce înseamnă că ele sporesc probabilitatea ca neuronul să tragă un potențial de acțiune.
Unii dintre cei mai importanți neurotransmițători excitatori includ epinefrina și norepinefrina.
Inhibitori neurotransmițători: Aceste tipuri de neurotransmițători au efecte inhibitoare asupra neuronului; diminuează probabilitatea ca neuronul să declanșeze un potențial de acțiune. Unii dintre cei mai importanți neurotransmițători inhibitori includ serotonina și acidul gama-aminobutiric (GABA).
Unii neurotransmițători, cum ar fi acetilcolina și dopamina, pot crea atât efecte excitatorii, cât și inhibitori, în funcție de tipul de receptori prezenți.
Module neurotransmițătoare: acești neurotransmițători, adesea denumiți neuromodulatori, sunt capabili să afecteze un număr mai mare de neuroni în același timp.
Aceste neuromodulatoare influențează, de asemenea, efectele altor mesageri chimici. Atunci când neurotransmițătorii sinaptici sunt eliberați de terminalele axon pentru a avea un impact rapid asupra altor neuroni ai receptorilor, neuromodulatoarele difuzează într-o zonă mai mare și acționează mai lent.
Tipuri de neurotransmițători
Există o serie de moduri diferite de clasificare și clasificare a neurotransmițătorilor. În unele cazuri, ele sunt pur și simplu împărțite în monoamine, aminoacizi și peptide.
De asemenea, neurotransmițătorii pot fi clasificați în unul din următoarele șase tipuri:
Aminoacizi
- Acidul gama-aminobutiric (GABA) acționează ca principalul agent chimic inhibitor al organismului. GABA contribuie la viziune, controlul motorului și joacă un rol în reglementarea anxietății. Benzodiazepinele, care sunt folosite pentru a ajuta la tratarea anxietății, funcționează prin creșterea eficienței neurotransmițătorilor GABA, ceea ce poate crește sentimentele de relaxare și calm.
- Glutamatul este cel mai abundent neurotransmitator găsit în sistemul nervos, unde joacă un rol în funcțiile cognitive, cum ar fi memoria și învățarea . Cantități excesive de glutamat pot provoca excitotoxicitate, ducând la moartea celulară. Această excitotoxitică cauzată de acumularea de glutamat este asociată cu unele boli și leziuni cerebrale, inclusiv boala Alzheimer, accident vascular cerebral și convulsii epileptice.
peptidele
- Oxitocina este un hormon și un neurotransmițător. Este produsă de hipotalamus și joacă un rol în recunoașterea socială, legătura și reproducerea sexuală. Oxitocinul sintetic, cum ar fi Pitocin, este adesea folosit ca un ajutor în muncă și livrare. Atât oxitocina cât și Pitocin determină uterul să se contracteze în timpul travaliului.
- Endorfinele sunt neurotransmițători decât inhibarea transmiterii semnalelor de durere și promovarea sentimentelor de euforie. Acești mesageri chimici sunt produși în mod natural de organism ca răspuns la durere, dar pot fi de asemenea declanșați de alte activități cum ar fi exercițiile aerobice. De exemplu, experimentarea unui "nivel înalt al alergătorului" este un exemplu de sentimente plăcute generate de producția de endorfine.
monoamine
- Epinefrina este considerată atât un hormon, cât și un neurotransmițător. În general, epinefrina (adrenalina) este un hormon de stres eliberat de sistemul suprarenalian. Cu toate acestea, funcționează ca un neurotransmițător în creier.
- Norepinefrina este un neurotransmițător care joacă un rol important în vigilența este implicat în lupta corpului sau răspunsul la zbor . Rolul său este de a ajuta la mobilizarea corpului și a creierului pentru a acționa în momente de pericol sau stres. Nivelurile acestui neurotransmitator sunt în mod obișnuit cele mai scăzute în timpul somnului și cele mai mari în timpul momentelor de stres.
- Histamina acționează ca un neurotransmițător în creier și măduva spinării. Acesta joacă un rol în reacțiile alergice și este produs ca parte a răspunsului sistemului imun la agenții patogeni.
- Dopamina joacă un rol important în coordonarea mișcărilor corpului. Dopamina este, de asemenea, implicată în recompensă, motivație și adăugiri. Mai multe tipuri de medicamente dependente cresc nivelul de dopamină în creier. Boala Parkinson, care este o boală degenerativă care duce la tremor și tulburări de mișcare a motorului, este cauzată de pierderea neuronilor generatoare de dopamină din creier.
- Serotonina joacă un rol important în reglarea și modularea stării de spirit, somnului, anxietății, sexualității și apetitului. Inhibitorii selectivi ai recaptării serotoninei , denumiți în mod obișnuit SSRI, sunt un tip de medicamente antidepresive frecvent prescrise pentru a trata depresia, anxietatea, tulburarea de panică și atacurile de panică. SSRI-urile lucrează pentru a echilibra nivelele de serotonină prin blocarea recaptării serotoninei în creier, ceea ce poate ajuta la îmbunătățirea stării de spirit și la reducerea sentimentelor de anxietate.
purine
- Adenozina acționează ca un neuromodulator în creier și este implicată în suprimarea excitării și îmbunătățirea somnului.
- Adenozin trifosfat (ATP) acționează ca un neurotransmițător în sistemele nervoase centrale și periferice . Acesta joacă un rol în controlul autonom, transducția senzorială și comunicarea cu celulele gliale. Cercetările sugerează că aceasta poate avea, de asemenea, un rol în unele probleme neurologice, inclusiv durere, traume și tulburări neurodegenerative.
Gasotransmitters
- Oxidul de azot joacă un rol în afectarea mușchilor netede, relaxându-i pentru a permite vasele de sânge să se dilueze și să crească fluxul sanguin în anumite zone ale corpului.
- Monoxidul de carbon este, de obicei, cunoscut ca fiind un gaz incolor, inodor, care poate avea efecte toxice și potențial letale atunci când oamenii sunt expuși la niveluri ridicate ale substanței. Totuși, este produsă și în mod natural de organismul în care acționează ca un neurotransmițător care ajută la modularea răspunsului inflamator al organismului.
acetilcolina
- Acetilcolina este singurul neurotransmițător din clasa sa. Găsit în ambele sisteme nervoase centrale și periferice, este neurotransmițătorul primar asociat cu neuronii motori. Ea joacă un rol în mișcările musculare, precum și memoria și învățarea.
Ce se întâmplă atunci când neurotransmițătorii nu funcționează corect
Ca și în cazul multora dintre procesele corpului, lucrurile pot uneori să se rătăcească. Nu este deloc surprinzător faptul că un sistem la fel de vast și complex ca sistemul nervos uman ar fi susceptibil la probleme.
Câteva dintre lucrurile care pot părea greșite includ:
- Neuronii ar putea să nu producă suficient un neurotransmițător special
- Prea mult de un neurotransmitator poate fi eliberat
- Prea mulți neurotransmițători pot fi dezactivați de enzime
- Neurotransmițătorii pot fi reabsorbiți prea repede
Când neurotransmițătorii sunt afectați de boală sau de medicamente, pot exista mai multe efecte adverse diferite asupra organismului. Boli cum ar fi Alzheimer, epilepsie și Parkinsons sunt asociate cu deficite în anumiți neurotransmițători.
Profesionistii in domeniul sanatatii recunosc rolul pe care neurotransmitatorii il pot juca in conditiile de sanatate mintala, motiv pentru care medicamentele care influenteaza actiunile mesagerilor chimici ai organismului sunt adesea prescrise pentru a ajuta la tratarea unei varietati de conditii psihologice .
De exemplu, dopamina este asociată cu astfel de lucruri, cum ar fi dependența și schizofrenia. Serotonina joacă un rol în tulburările de dispoziție, inclusiv depresia și TOC. Medicamentele, cum ar fi SSRI, pot fi prescrise de medici și psihiatri pentru a ajuta la tratarea simptomelor depresiei sau anxietății. Medicamentele sunt uneori utilizate în monoterapie, dar pot fi utilizate și împreună cu alte tratamente terapeutice, inclusiv terapia cognitiv-comportamentală .
Droguri care influențează neurotransmițătorii
Poate cea mai mare aplicație practică pentru descoperirea și înțelegerea detaliată a funcționării neurotransmițătorilor a fost dezvoltarea de medicamente care afectează transmiterea chimică. Aceste medicamente sunt capabile să modifice efectele neurotransmițătorilor, care pot ameliora simptomele unor boli.
- Agoniștii vs. antagoniști: Unele medicamente sunt cunoscute sub numele de agoniști și funcționează prin creșterea efectelor neurotransmițătorilor specifici. Alte medicamente și denumite antagoniști și care acționează pentru a bloca efectele neurotransmisiei.
- Efecte directe vs. indirecte: Aceste medicamente neuro-acționate pot fi defalcate în continuare pe baza faptului că acestea au un efect direct sau indirect. Cei care au un efect direct efect prin imitarea neurotransmițătorilor, deoarece sunt foarte asemănătoare în structura chimică. Cei care au o activitate de impact indirect, acționând asupra receptorilor sinaptici.
Medicamentele care pot influența neurotransmiterea includ medicamente utilizate pentru tratarea bolilor, inclusiv depresie și anxietate, cum ar fi SSRI, antidepresive tryciclice și benzodiazepine .
Medicamentele ilicite, cum ar fi heroina, cocaina și marijuana, au de asemenea un efect asupra neurotransmisiei. Heroina acționează ca un agonist cu acțiune directă, imitând opioidele naturale ale creierului suficient pentru a stimula receptorii asociați. Cocaina este un exemplu al unui medicament care acționează indirect care influențează transmiterea dopaminei.
Identificarea neurotransmițătorilor
Identificarea reală a neurotransmițătorilor poate fi destul de dificilă. În timp ce oamenii de știință pot observa veziculele care conțin neurotransmițători, imaginandu-se ce substanțe chimice sunt stocate în vezicule nu este chiar atât de simplă.
Din acest motiv, neurologii au dezvoltat o serie de linii directoare pentru a determina dacă un produs chimic ar trebui sau nu definit ca neurotransmițător:
- Chimicul trebuie produs în interiorul neuronului.
- Enzimele precursoare necesare trebuie să fie prezente în neuron.
- Trebuie să existe suficiente substanțe chimice prezente pentru a avea efectiv un efect asupra neuronului postsynaptic.
- Chimicul trebuie eliberat de neuronul presinaptic, iar neuronul postsynaptic trebuie să conțină receptori la care se va lega substanța chimică.
- Trebuie să existe un mecanism de recaptare sau o enzimă care să împiedice acțiunea substanței chimice.
Un cuvânt din
Neurotransmițătorii joacă un rol esențial în comunicarea neuronală, influențând totul, de la mișcările involuntare la învățarea stării de spirit. Acest sistem este atât complex, cât și foarte interconectat. Neurotransmițătorii acționează în moduri specifice, dar pot fi afectați și de boli, de droguri sau chiar de acțiunile altor mesageri chimici.
> Surse:
> Benarroch, EE. Adenozin trifosfat: un semnal chimic multilateral în sistemul nervos. Neurologie. 2010; 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.
> Kring, M., Johnson, SL, Davison, GC, & Neale, J M. Psihologie anormală . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2010.
> Magon, N & Kalra, S. Istoria orgasmica a oxitocinei: Dragoste, pofta si munca. Indian J Endocrinol Metab. 2011; 15: S156-S161. doi: 10.4103 / 2230-8,210.84851.
> Verkhratsky, A & Krishtal, OA. Adenozin trifosfat (ATP) ca neurotransmițător. In Encyclopedia of Neuroscience, Ed. 4. Elsevier: 115-123; 2009.