Kako rade, različite vrste i zašto su važni
Neurotransmiter je definiran kao kemijski glasnik koji nosi, pojačava i uravnotežuje signale između neurona ili živčanih stanica i drugih stanica u tijelu. Ovi kemijski glasnici mogu utjecati na široku paletu fizičkih i psiholoških funkcija, uključujući otkucaje srca, spavanje, apetit, raspoloženje i strah. Milijardi neurotransmitera rade stalno kako bi naš mozak funkcionirao, upravljajući sve od disanja do srčanog ritma do naših razina učenja i koncentracije.
Kako djeluju neurotransmiteri
Da neuroni šalju poruke u cijelom tijelu, trebaju biti sposobni komunicirati jedni s drugima za prijenos signala. Međutim, neuroni nisu jednostavno međusobno povezani. Na kraju svakog neurona nalazi se maleni zazovani sinapsi, a kako bi komunicirao sa sljedećom ćelijom, signal mora biti u stanju prijeći taj mali prostor. To se događa kroz proces poznat kao neurotransmisija.
U većini slučajeva, neurotransmiter je oslobođen od onoga što je poznato kao aksonski terminal nakon što je akcijski potencijal dosegnuo sinapsi, mjesto gdje neuroni mogu odašiljati signale jedni drugima.
Kada električni signal dosegne kraj neurona, on pokreće oslobađanje malih vrećica zvanih vezikula koje sadrže neurotransmitere. Ove vrećice prolijevaju sadržaj u sinapsu, gdje se neurotransmiteri kreću preko jaza prema susjednim stanicama.
Te stanice sadrže receptore gdje neurotransmitori mogu vezati i potaknuti promjene u stanicama.
Nakon oslobađanja, neurotransmiter prelazi sinaptički jaz i pričvršćuje se na mjesto receptora na drugom neuronskom, bilo uzbudljivo ili inhibirajući neuron koji prima, ovisno o tome što je neurotransmiter.
Neurotransmiteri djeluju kao ključ, a receptorsko mjesto djeluje poput brave. Potrebno je desni ključ za otvaranje određenih bravica. Ako neurotransmiter može raditi na receptorskom mjestu, on aktivira promjene u stanici primateljici.
Ponekad se neurotransmitori mogu vezati na receptore i uzrokovati da se električni signal prenese u stanicu (ekscitator). U drugim slučajevima, neurotransmiter može zapravo blokirati signal od neprestanog, sprečavajući da se poruka nastavi (inhibicijsko).
Pa što se događa s neurotransmiterom nakon što je posao završen? Jednom kad neurotransmiter ima oblikovan učinak, njegova se aktivnost može zaustaviti različitim mehanizmima.
- Enzimi mogu biti degradirani ili deaktivirani
- Može se udaljiti od receptora
- Moguće je uzeti natrag gore od strane aksona neurona koji je pušten u procesu poznat kao ponovno stjecanje
Neurotransmiteri igraju važnu ulogu u svakodnevnom životu i funkcioniranju. Znanstvenici još uvijek ne znaju točno koliko neurotransmitera postoje, ali je identificirano više od 100 kemijskih glasnika.
Što neurotransmiteri rade
Neurotransmiteri se mogu klasificirati prema svojoj funkciji:
Uzbudljivi neurotransmitori: Ove vrste neurotransmitera imaju ekscitativne učinke na neuron, što znači da povećavaju vjerojatnost da će neuronski akcijski akcijski potencijal.
Neki od glavnih uzbudljivih neurotransmitera uključuju epinefrin i norepinefrin.
Inhibitorski neurotransmitori: Ove vrste neurotransmitera imaju inhibitorske učinke na neuron; oni smanjuju vjerojatnost da će neuron zapaliti akcijski potencijal. Neki od glavnih inhibitornih neurotransmitera uključuju serotonin i gama-aminobutilnu kiselinu (GABA).
Neki neurotransmitori, poput acetilkolina i dopamina, mogu stvoriti i ekscitatorske i inhibitorske učinke, ovisno o vrsti receptora koji su prisutni.
Modulacijski neurotransmitori: Ovi neurotransmiteri, često nazivani neuromodulatorima, mogu istodobno utjecati na veći broj neurona.
Ovi neuromodulatori također utječu na učinke drugih kemijskih glasnika. Tamo gdje se sinaptički neurotransmitori oslobađaju terminalima aksona kako bi imali brz utjecaj na druge receptorske neurone, neuromodulatori se difundiraju na većem području i djeluju polagano.
Vrste neurotransmitera
Postoji niz različitih načina klasificiranja i kategoriziranja neurotransmitera. U nekim slučajevima, oni su jednostavno podijeljeni na monoamine, aminokiseline i peptide.
Neurotransmiteri se također mogu svrstati u jednu od šest vrsta:
Aminokiseline
- Gama-aminomaslačna kiselina (GABA) djeluje kao glavni inhibitorni kemijski glasnik tijela. GABA doprinosi viziji, kontroli motora i igra ulogu u regulaciji anksioznosti. Benzodiazepini, koji se koriste za liječenje anksioznosti, funkcioniraju povećanjem učinkovitosti GABA neurotransmitera, što može povećati osjećaj opuštanja i smirenosti.
- Glutamat je najbogatiji neurotransmiter koji se nalazi u živčanom sustavu gdje igra ulogu u kognitivnim funkcijama poput pamćenja i učenja . Prekomjerne količine glutamata mogu izazvati ekscitotoksičnost što dovodi do stanične smrti. Ova eksitotoksičnost uzrokovana nakupljanjem glutamata povezana je s nekim bolestima i ozljedama mozga, uključujući Alzheimerovu bolest, moždani udar i epileptičke napadaje.
peptidi
- Oksitocin je i hormon i neurotransmiter. Proizvodi ga hipotalamus i igra ulogu u društvenom prepoznavanju, povezivanju i seksualnoj reprodukciji. Sintetički oksitocin kao što je Pitocin često se koristi kao pomoć u radu i isporuci. Oksitocin i Pitocin uzrokuju da se maternica ugovara tijekom rada.
- Endorfini su neurotransmiteri nego inhibiraju prijenos boli signala i potiču osjećaje euforije. Ti kemijski glasnici prirodno su proizvedeni od strane tijela kao odgovor na bol, ali mogu biti potaknuti i drugim aktivnostima kao što je aerobna tjelovježba. Na primjer, doživljaj "visokog trkača" primjer je ugodih osjećaja generiranih proizvodnjom endorfina.
monoamin
- Epinefrin se smatra i hormonom i neurotransmiterom. Općenito, epinefrin (adrenalin) je hormon stresa koji se oslobađa od nadbubrežnog sustava. Međutim, ona funkcionira kao neurotransmiter u mozgu.
- Norepinefrin je neurotransmiter koji igra važnu ulogu u budnosti koja je uključena u borbu ili bolesnu reakciju tijela . Njegova uloga je pomoći mobilizaciji tijela i mozga da se poduzmu u vremenima opasnosti ili stresa. Razine ovog neurotransmitera obično su najniže tijekom spavanja i najviši tijekom vremena stresa.
- Histamin djeluje kao neurotransmiter u mozgu i leđnoj moždini. Ona igra ulogu u alergijskim reakcijama i proizvodi se kao dio odgovora imunološkog sustava na patogene.
- Dopamin igra važnu ulogu u koordinaciji pokreta tijela. Dopamin se također bavi nagradom, motiviranjem i dopunama. Nekoliko vrsta ovisnih lijekova povećava razinu dopamina u mozgu. Parkinsonova bolest, koja je degenerativna bolest koja rezultira tremorima i oštećenjem pokreta motora, uzrokuje gubitak dopamina koji generiraju neurone u mozgu.
- Serotonin igra važnu ulogu u reguliranju i moduliranju raspoloženja, spavanja, anksioznosti, seksualnosti i apetita. Selektivni inhibitori ponovne pohrane serotonina , obično poznati kao SSRI, su tip antidepresivnih lijekova koji se obično propisuju za liječenje depresije, anksioznosti, poremećaja panike i napadi panike. SSRIs rade na uravnoteženju razine serotonina blokiranjem ponovnog unosa serotonina u mozak, što može pomoći u poboljšanju raspoloženja i smanjenju osjećaja anksioznosti.
purina
- Adenozin djeluje kao neuromodulator u mozgu i sudjeluje u suzbijanju uzbuđivanja i poboljšanja spavanja.
- Adenozin trifosfat (ATP) djeluje kao neurotransmiter u središnjem i perifernom živčanom sustavu . Ona igra ulogu u autonomnoj kontroli, senzorne transdukcije i komunikacije s glialnim stanicama. Istraživanja sugeriraju da ona također može imati dio u nekim neurološkim problemima, uključujući bol, traumu i neurodegenerativne poremećaje.
Gasotransmitters
- Dušikov oksid igra ulogu u djelovanju glatkih mišića, opuštajući ih da dopuste krvnim žilama da rastu i povećavaju protok krvi u određena područja tijela.
- Ugljični monoksid je obično poznat kao bezbojan, mirisni plin koji može imati toksične i potencijalno kobne učinke kada su ljudi izloženi visokoj razini supstance. Međutim, prirodno ga proizvodi i tijelo gdje djeluje kao neurotransmiter koji pomaže u moduliranju upalnog odgovora tijela.
acetilkolin
- Acetilkolin je jedini neurotransmiter u svojoj klasi. Pronađeno u središnjem i perifernom živčanom sustavu, primarni je neurotransmiter povezan s motornim neuronima. Ona igra ulogu u pokretima mišića kao i pamćenju i učenju.
Što se događa kada neurotransmiteri ne rade dobro
Kao i kod mnogih procesa tijela, stvari mogu ponekad ići naopako. Možda ne čudi da bi sustav tako velik i složen kao i ljudski živčani sustav bio osjetljiv na probleme.
Nekoliko stvari koje mogu pogriješiti uključuju:
- Neuroni možda ne proizvode dovoljno određenog neurotransmitera
- Previše pojedinog neurotransmitera može se osloboditi
- Previše neurotransmitera može biti deaktivirano enzimima
- Neurotransmiteri mogu biti prebačeni prebrzo
Kada su neurotransmitori pogođeni bolestima ili lijekovima, može doći do niza različitih neželjenih učinaka na tijelo. Bolesti kao što su Alzheimerova bolest, epilepsija i Parkinsonova bolest povezani su s nedostatkom kod nekih neurotransmitera.
Zdravstveni profesionalci prepoznaju ulogu koju neurotransmiteri mogu igrati u uvjetima mentalnog zdravlja, zbog čega se lijekovi koji utječu na rad tijela kemijskih glasnika često propisuju kako bi pomogli u liječenju raznih psiholoških stanja .
Na primjer, dopamin je povezan s takvim stvarima kao što su ovisnost i shizofrenija. Serotonin igra ulogu u poremećajima raspoloženja, uključujući depresiju i OCD. Lijekovi, kao što su SSRI, mogu propisati liječnici i psihijatri kako bi pomogli liječenju simptoma depresije ili anksioznosti. Lijekovi se ponekad koriste sami, ali se mogu koristiti i zajedno s drugim terapijskim tretmanima, uključujući kognitivno-bihevioralnu terapiju .
Lijekovi koji utječu na neurotransmitere
Možda je najveća praktična primjena za otkrivanje i detaljno razumijevanje funkcioniranja neurotransmitera razvoj lijekova koji utječu na kemijski prijenos. Ti lijekovi mogu mijenjati učinke neurotransmitera koji mogu ublažiti simptome nekih bolesti.
- Agonisti vs antagonisti: Neki lijekovi poznati su kao agonisti i djeluju povećanjem učinaka specifičnih neurotransmitera. Drugi lijekovi koji se nazivaju antagonisti i djeluju kako bi blokirali učinke neurotransmisije.
- Izravni ili neizravni učinci: Ovi lijekovi koji djeluju na neuro djelovanje mogu se dalje razgraditi ovisno o tome imaju li izravni ili neizravni učinak. Oni koji imaju izravan učinak rade tako što oponašaju neurotransmitere jer su vrlo slični u kemijskoj strukturi. Oni koji imaju neizravni učinak djeluju djelujući na sinaptičke receptore.
Lijekovi koji mogu utjecati na neurotransmisiju uključuju lijekove koji se koriste za liječenje bolesti uključujući depresiju i anksioznost, kao što su SSRI, tryciklički antidepresivi i benzodiazepini .
Neovlašteni lijekovi kao što su heroin, kokain i marihuana također utječu na neurotransmisiju. Heroin djeluje kao agonist izravnog djelovanja, oponašajući prirodne opioidne mozak dovoljno da stimulira njihove povezane receptore. Kokain je primjer neizravnog lijeka koji utječe na prijenos dopamina.
Identificiranje neurotransmitera
Stvarna identifikacija neurotransmitera može biti vrlo teška. Dok znanstvenici mogu promatrati mjehuriće koji sadrže neurotransmitere, otkrivanje kemikalija koje se pohranjuju u mjehurićima nije sasvim jednostavno.
Zbog toga su neuroznanstvenici razvili niz smjernica za određivanje treba li kemijska tvar definirati kao neurotransmiter:
- Kemijska tvar mora biti proizvedena unutar neurona.
- Potrebni prekursorski enzimi moraju biti prisutni u neuronu.
- Mora postojati dovoljno prisutne kemikalije da bi imale učinak na postsinaptični neuron.
- Kemikalija mora biti oslobođena od presinaptičkog neurona, a postsinaptični neuron mora sadržavati receptore na koje će se vezati kemikalija.
- Mora postojati mehanizam preuzimanja ili enzim koji zaustavlja djelovanje kemikalije.
Riječ od
Neurotransmiteri igraju kritičnu ulogu u neuralnoj komunikaciji, utječući na sve, od nehotičnih pokreta do učenja raspoloženja. Ovaj sustav je složen i vrlo međusobno povezan. Neurotransmiteri djeluju na određene načine, ali također mogu biti pogođeni bolestima, lijekovima, ili akcijama drugih kemijskih glasnika.
> Izvori:
> Benarroch, EE. Adenozin trifosfat: višestruki kemijski signal u živčanom sustavu. Neurologija. 2010. godine; 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.
> Kring, M., Johnson, SL, Davison, GC, & Neale, J M. Abnormalna psihologija . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2010.
> Magon, N & Kalra, S. Orgazamska povijest oksitocina: Ljubav, požuda i rad. Indijanac J Endocrinol Metab. 2011.godine; 15: S156-S161. doi: 10,4103 / 2230-8210,84851.
> Verkhratsky, A & Kristal, OA. Adenozin trifosfat (ATP) kao neurotransmiter. U Encyclopedia of Neuroscience, 4. izd. Elsevier: 115-123; 2009.