Πώς λειτουργούν, διαφορετικοί τύποι και γιατί είναι σημαντικοί
Ένας νευροδιαβιβαστής ορίζεται ως ένας χημικός αγγελιοφόρος που μεταφέρει, ενισχύει και εξισορροπεί τα σήματα μεταξύ νευρώνων ή νευρικών κυττάρων και άλλων κυττάρων στο σώμα. Αυτοί οι χημικοί αγγελιοφόροι μπορούν να επηρεάσουν μια μεγάλη ποικιλία σωματικών και ψυχολογικών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένου του καρδιακού ρυθμού, του ύπνου, της όρεξης, της διάθεσης και του φόβου. Δισεκατομμύρια νευροδιαβιβαστές εργάζονται συνεχώς για να κρατήσουν το μυαλό μας λειτουργικό, διαχειρίζοντας τα πάντα, από την αναπνοή μας στον καρδιακό παλμό μας στα επίπεδα μάθησης και συγκέντρωσης.
Πώς λειτουργούν οι νευροδιαβιβαστές
Προκειμένου οι νευρώνες να στέλνουν μηνύματα σε όλο το σώμα, πρέπει να μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους για να μεταδίδουν σήματα. Ωστόσο, οι νευρώνες δεν συνδέονται απλά μεταξύ τους. Στο τέλος κάθε νευρώνα υπάρχει ένα μικρό κενό που ονομάζεται σύναψη και για να επικοινωνήσει με το επόμενο κελί, το σήμα πρέπει να είναι σε θέση να διασχίσει αυτόν τον μικρό χώρο. Αυτό συμβαίνει μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως νευροδιαβίβαση.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, ένας νευροδιαβιβαστής απελευθερώνεται από αυτό που είναι γνωστό ως το άκρο του άξονα μετά από ένα δυναμικό δράσης που έχει φθάσει στη σύναψη, ένα μέρος όπου οι νευρώνες μπορούν να μεταδίδουν σήματα μεταξύ τους.
Όταν ένα ηλεκτρικό σήμα φτάσει στο τέλος ενός νευρώνα, ενεργοποιεί την απελευθέρωση μικρών σάκων που ονομάζονται κυστίδια που περιέχουν τους νευροδιαβιβαστές. Αυτοί οι σάκοι διαχέουν το περιεχόμενό τους στη σύναψη, όπου οι νευροδιαβιβαστές μετακινούνται στη συνέχεια στο διάκενο προς τα γειτονικά κύτταρα.
Αυτά τα κύτταρα περιέχουν υποδοχείς όπου οι νευροδιαβιβαστές μπορούν να δεσμεύσουν και να προκαλέσουν αλλαγές στα κύτταρα.
Μετά την απελευθέρωση, ο νευροδιαβιβαστής διασχίζει το συναπτικό κενό και προσκολλάται στη θέση του υποδοχέα στον άλλο νευρώνα, είτε διεγείροντας είτε αναστέλλοντας τον νευρώνα που λαμβάνει, ανάλογα με τον νευροδιαβιβαστή.
Οι νευροδιαβιβαστές λειτουργούν σαν ένα κλειδί και η θέση του υποδοχέα δρα σαν κλειδαριά. Παίρνει το σωστό κλειδί για να ανοίξει συγκεκριμένες κλειδαριές. Εάν ο νευροδιαβιβαστής είναι σε θέση να εργαστεί στη θέση υποδοχέα, ενεργοποιεί αλλαγές στο κύτταρο λήψης.
Μερικές φορές οι νευροδιαβιβαστές μπορούν να δεσμευτούν στους υποδοχείς και να προκαλέσουν τη μετάδοση ενός ηλεκτρικού σήματος στο κύτταρο (διεγερτικό). Σε άλλες περιπτώσεις, ο νευροδιαβιβαστής μπορεί να εμποδίσει το σήμα από το να συνεχίσει, εμποδίζοντας το μήνυμα να μεταφερθεί (ανασταλτικό).
Τι συμβαίνει με έναν νευροδιαβιβαστή μετά την ολοκλήρωση της δουλειάς του; Μόλις ο νευροδιαβιβαστής έχει το σχεδιασμένο αποτέλεσμα, η δραστηριότητά του μπορεί να σταματήσει με διαφορετικούς μηχανισμούς.
- Μπορεί να υποβαθμιστεί ή να απενεργοποιηθεί από ένζυμα
- Μπορεί να απομακρυνθεί από τον δέκτη
- Μπορεί να πάρει πίσω από τον άξονα του νευρώνα που το απελευθέρωσε σε μια διαδικασία γνωστή ως επαναπρόσληψη
Οι νευροδιαβιβαστές διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην καθημερινή ζωή και τη λειτουργία. Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη πόσοι νευροδιαβιβαστές υπάρχουν, αλλά έχουν εντοπιστεί περισσότεροι από 100 χημικοί αγγελιοφόροι.
Τι κάνουν οι νευροδιαβιβαστές
Οι νευροδιαβιβαστές μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τη λειτουργία τους:
Συναρπαστικοί νευροδιαβιβαστές: Αυτοί οι τύποι νευροδιαβιβαστών έχουν διεγερτικές επιδράσεις στον νευρώνα, πράγμα που σημαίνει ότι αυξάνουν την πιθανότητα ότι ο νευρώνας θα πυροδοτήσει ένα δυναμικό δράσης.
Μερικοί από τους κύριους διεγερτικούς νευροδιαβιβαστές περιλαμβάνουν την επινεφρίνη και τη νορεπινεφρίνη.
Ανασταλτικοί νευροδιαβιβαστές: Αυτοί οι τύποι νευροδιαβιβαστών έχουν ανασταλτικές επιδράσεις στον νευρώνα. μειώνουν την πιθανότητα ότι ο νευρώνας θα πυροδοτήσει ένα δυναμικό δράσης. Μερικοί από τους κύριους ανασταλτικούς νευροδιαβιβαστές περιλαμβάνουν τη σεροτονίνη και το γ-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA).
Ορισμένοι νευροδιαβιβαστές, όπως η ακετυλοχολίνη και η ντοπαμίνη, μπορούν να δημιουργήσουν τόσο διεγερτικές όσο και ανασταλτικές επιδράσεις ανάλογα με τον τύπο των υποδοχέων που υπάρχουν.
Τροποποιητικοί νευροδιαβιβαστές: Αυτοί οι νευροδιαβιβαστές, συχνά αναφερόμενοι ως neuromodulators, είναι ικανοί να επηρεάζουν ταυτόχρονα μεγαλύτερο αριθμό νευρώνων.
Αυτοί οι νευροδιαμορφωτές επηρεάζουν επίσης τις επιδράσεις άλλων χημικών αγγελιοφόρων. Όπου οι συναπτικοί νευροδιαβιβαστές απελευθερώνονται από τους ακροδέκτες του άξονα ώστε να έχουν άμεση επίδραση σε άλλους νευρώνες υποδοχέα, οι νευροδιαμορφωτές διαχέονται σε μια ευρύτερη περιοχή και είναι πιο βραδείας δράσης.
Τύποι νευροδιαβιβαστών
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι ταξινόμησης και κατηγοριοποίησης των νευροδιαβιβαστών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, απλά διαιρούνται σε μονοαμίνες, αμινοξέα και πεπτίδια.
Οι νευροδιαβιβαστές μπορούν επίσης να κατηγοριοποιηθούν σε έναν από τους έξι τύπους:
Αμινοξέα
- Το γαμμα-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA) δρα ως ο κύριος ανασταλτικός χημικός αγγελιοφόρος του οργανισμού. Το GABA συμβάλλει στην όραση, τον έλεγχο των κινητήρων και παίζει ρόλο στη ρύθμιση του άγχους. Οι βενζοδιαζεπίνες, οι οποίες χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση του άγχους, λειτουργούν με αύξηση της αποτελεσματικότητας των νευροδιαβιβαστών GABA, οι οποίες μπορούν να αυξήσουν τα συναισθήματα χαλάρωσης και ηρεμίας.
- Το γλουταμικό είναι ο πιο άφθονος νευροδιαβιβαστής που βρίσκεται στο νευρικό σύστημα όπου παίζει ρόλο σε γνωστικές λειτουργίες όπως η μνήμη και η μάθηση . Υπερβολικές ποσότητες γλουταμινικού μπορεί να προκαλούν διεγερτική τοξικότητα με αποτέλεσμα κυτταρικό θάνατο. Αυτή η excitotoxiticy που προκαλείται από τη γλουταμική συσσώρευση σχετίζεται με ορισμένες ασθένειες και εγκεφαλικούς τραυματισμούς συμπεριλαμβανομένης της νόσου του Alzheimer, εγκεφαλικού επεισοδίου και επιληπτικών κρίσεων.
Πεπτίδια
- Η οξυτοκίνη είναι και ορμόνη και νευροδιαβιβαστής. Παράγεται από τον υποθάλαμο και παίζει ρόλο στην κοινωνική αναγνώριση, σύνδεση και σεξουαλική αναπαραγωγή. Η συνθετική οξυτοκίνη όπως το Pitocin χρησιμοποιείται συχνά ως βοήθημα στην εργασία και την παράδοση. Τόσο η ωκυτοκίνη όσο και το Pitocin προκαλούν τη σύσπαση της μήτρας κατά τη διάρκεια της εργασίας.
- Οι ενδορφίνες είναι νευροδιαβιβαστές από ότι αναστέλλουν τη μετάδοση σημάτων πόνου και προάγουν συναισθήματα ευφορίας. Αυτοί οι χημικοί αγγελιοφόροι παράγονται φυσικά από τον οργανισμό ως απάντηση στον πόνο, αλλά μπορούν επίσης να ενεργοποιηθούν από άλλες δραστηριότητες όπως η αερόβια άσκηση. Για παράδειγμα, η εμπειρία ενός "υψηλού δρομέα" είναι ένα παράδειγμα ευχάριστων συναισθημάτων που παράγονται από την παραγωγή ενδορφινών.
Μονοαμίνες
- Η επινεφρίνη θεωρείται τόσο ορμόνη όσο και νευροδιαβιβαστής. Γενικά, η επινεφρίνη (αδρεναλίνη) είναι μια ορμόνη στρες που απελευθερώνεται από το επινεφριδικό σύστημα. Ωστόσο, λειτουργεί ως νευροδιαβιβαστής στον εγκέφαλο.
- Η νορεπινεφρίνη είναι ένας νευροδιαβιβαστής που παίζει σημαντικό ρόλο στην επαγρύπνηση εμπλέκεται στην πάλη του σώματος ή στην απόκριση πτήσης . Ο ρόλος του είναι να βοηθήσει την κινητοποίηση του σώματος και του εγκεφάλου να αναλάβουν δράση σε περιόδους κινδύνου ή άγχους. Τα επίπεδα αυτού του νευροδιαβιβαστή είναι συνήθως χαμηλότερα κατά τον ύπνο και τα υψηλότερα σε περιόδους στρες.
- Η ισταμίνη δρα ως νευροδιαβιβαστής στον εγκέφαλο και στον νωτιαίο μυελό. Παίζει ρόλο σε αλλεργικές αντιδράσεις και παράγεται ως μέρος της ανταπόκρισης του ανοσοποιητικού συστήματος σε παθογόνους παράγοντες.
- Η ντοπαμίνη διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στο συντονισμό των κινήσεων του σώματος. Η ντοπαμίνη εμπλέκεται επίσης στην ανταμοιβή, τα κίνητρα και τις προσθήκες. Αρκετοί τύποι εθιστικών φαρμάκων αυξάνουν τα επίπεδα ντοπαμίνης στον εγκέφαλο. Η νόσος του Πάρκινσον, η οποία είναι μια εκφυλιστική ασθένεια που έχει ως αποτέλεσμα τρόμο και κινητικές διαταραχές, προκαλείται από την απώλεια των νευρώνων που παράγουν ντοπαμίνη στον εγκέφαλο.
- Η σεροτονίνη διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση και ρύθμιση της διάθεσης, του ύπνου, του άγχους, της σεξουαλικότητας και της όρεξης. Οι επιλεκτικοί αναστολείς επαναπρόσληψης σεροτονίνης , συνήθως αναφερόμενοι ως SSRI, είναι ένας τύπος αντικαταθλιπτικού φαρμάκου που συνήθως συνταγογραφείται για τη θεραπεία της κατάθλιψης, του άγχους, της διαταραχής πανικού και των κρίσεων πανικού. Οι SSRIs προσπαθούν να εξισορροπήσουν τα επίπεδα σεροτονίνης εμποδίζοντας την επαναπρόσληψη της σεροτονίνης στον εγκέφαλο, η οποία μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της διάθεσης και στη μείωση των συναισθημάτων άγχους.
Purines
- Η αδενοσίνη δρα ως νευροδιαμορφωτής στον εγκέφαλο και εμπλέκεται στην καταστολή της διέγερσης και της βελτίωσης του ύπνου.
- Η τριφωσφορική αδενοσίνη (ΑΤΡ) δρα ως νευροδιαβιβαστής στο κεντρικό και περιφερικό νευρικό σύστημα . Παίζει ρόλο στον αυτόνομο έλεγχο, την αισθητηριακή μεταγωγή και την επικοινωνία με τα γλοιακά κύτταρα. Η έρευνα υποδηλώνει ότι μπορεί επίσης να έχει μέρος σε ορισμένα νευρολογικά προβλήματα, όπως πόνο, τραύμα και νευροεκφυλιστικές διαταραχές.
Μεταφορείς αερίου
- Το μονοξείδιο του αζώτου παίζει ρόλο στον επηρεασμό των λείων μυών, χαλαρώνει τους ώστε να επιτρέψει στα αιμοφόρα αγγεία να διαστέλλονται και να αυξάνουν τη ροή του αίματος σε ορισμένες περιοχές του σώματος.
- Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι συνήθως γνωστό ως άχρωμο, άοσμο αέριο που μπορεί να έχει τοξικές και δυνητικά θανατηφόρες επιπτώσεις όταν οι άνθρωποι εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα της ουσίας. Ωστόσο, παράγεται επίσης φυσικά από το σώμα, όπου ενεργεί ως νευροδιαβιβαστής που βοηθά στη ρύθμιση της φλεγμονώδους αντίδρασης του σώματος.
Ακετυλοχολίνη
- Η ακετυλοχολίνη είναι ο μόνος νευροδιαβιβαστής στην κατηγορία της. Βρίσκεται τόσο στο κεντρικό όσο και στο περιφερικό νευρικό σύστημα, είναι ο κύριος νευροδιαβιβαστής που συνδέεται με κινητικούς νευρώνες. Παίζει ρόλο στις μυϊκές κινήσεις καθώς και στη μνήμη και τη μάθηση.
Τι συμβαίνει όταν οι νευροδιαβιβαστές δεν λειτουργούν σωστά
Όπως συμβαίνει με πολλές από τις διαδικασίες του σώματος, τα πράγματα μπορεί μερικές φορές να πάνε στραβά. Ίσως δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι ένα σύστημα τόσο απλό και περίπλοκο όσο το ανθρώπινο νευρικό σύστημα θα ήταν ευαίσθητο σε προβλήματα.
Μερικά από τα πράγματα που μπορεί να πάθουν λάθος περιλαμβάνουν:
- Οι νευρώνες μπορεί να μην παράγουν αρκετά ένα συγκεκριμένο νευροδιαβιβαστή
- Πολύ μεγάλο μέρος ενός συγκεκριμένου νευροδιαβιβαστή μπορεί να απελευθερωθεί
- Πολλοί νευροδιαβιβαστές μπορούν να απενεργοποιηθούν από ένζυμα
- Οι νευροδιαβιβαστές μπορεί να επαναρροφηθούν πολύ γρήγορα
Όταν οι νευροδιαβιβαστές επηρεάζονται από ασθένειες ή φάρμακα, μπορεί να υπάρξουν διάφορες αρνητικές επιδράσεις στο σώμα. Ασθένειες όπως η νόσος του Alzheimer, η επιληψία και η νόσος του Πάρκινσον σχετίζονται με ελλείψεις σε ορισμένους νευροδιαβιβαστές.
Οι επαγγελματίες υγείας αναγνωρίζουν το ρόλο που μπορούν να διαδραματίσουν οι νευροδιαβιβαστές στις συνθήκες ψυχικής υγείας, γι 'αυτό και τα φάρμακα που επηρεάζουν τις ενέργειες των χημικών αγγελιοφόρων του σώματος συχνά συνταγογραφούνται για να βοηθήσουν στη θεραπεία ποικίλων ψυχολογικών συνθηκών .
Για παράδειγμα, η ντοπαμίνη συνδέεται με τέτοια πράγματα όπως ο εθισμός και η σχιζοφρένεια. Η σεροτονίνη διαδραματίζει ρόλο στις διαταραχές της διάθεσης, συμπεριλαμβανομένης της κατάθλιψης και της ΟCD. Τα φάρμακα, όπως τα SSRI, μπορούν να συνταγογραφούνται από γιατρούς και ψυχίατρους για να βοηθήσουν στη θεραπεία συμπτωμάτων κατάθλιψης ή άγχους. Τα φάρμακα μερικές φορές χρησιμοποιούνται μεμονωμένα, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με άλλες θεραπευτικές θεραπείες, συμπεριλαμβανομένης της θεραπείας νοητικής συμπεριφοράς .
Φάρμακα που επηρεάζουν τους νευροδιαβιβαστές
Ίσως η μεγαλύτερη πρακτική εφαρμογή για την ανακάλυψη και λεπτομερή κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των νευροδιαβιβαστών ήταν η ανάπτυξη φαρμάκων που επηρεάζουν τη χημική μετάδοση. Αυτά τα φάρμακα είναι ικανά να αλλάξουν τα αποτελέσματα των νευροδιαβιβαστών, τα οποία μπορούν να ανακουφίσουν τα συμπτώματα ορισμένων ασθενειών.
- Αγωνιστές έναντι ανταγωνιστών: Ορισμένα φάρμακα είναι γνωστά ως αγωνιστές και λειτουργούν αυξάνοντας τις επιδράσεις συγκεκριμένων νευροδιαβιβαστών. Άλλα φάρμακα και αναφέρονται ως ανταγωνιστές και δρουν για να εμποδίσουν τις επιδράσεις της νευροδιαβίβασης.
- Απευθείας έναντι έμμεσων επιδράσεων: Αυτά τα νευροδραστικά φάρμακα μπορούν να αναλυθούν περαιτέρω ανάλογα με το αν έχουν άμεσο ή έμμεσο αποτέλεσμα. Εκείνοι που έχουν άμεση επίδραση στην εργασία μιμούνται τους νευροδιαβιβαστές επειδή είναι πολύ παρόμοιοι στη χημική δομή. Εκείνοι που έχουν μια έμμεση εργασία επίπτωσης δρώντας στους συναπτικούς υποδοχείς.
Τα φάρμακα που μπορούν να επηρεάσουν τη νευροδιαβίβαση περιλαμβάνουν φάρμακα που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία ασθενειών συμπεριλαμβανομένης της κατάθλιψης και του άγχους, όπως τα SSRIs, τα τρικυκλικά αντικαταθλιπτικά και οι βενζοδιαζεπίνες .
Τα παράνομα ναρκωτικά όπως η ηρωίνη, η κοκαΐνη και η μαριχουάνα έχουν επίσης επίδραση στη νευροδιαβίβαση. Η ηρωίνη δρα ως αγωνιστής άμεσης δράσης, μιμείται τα φυσικά οπιοειδή του εγκεφάλου αρκετά ώστε να διεγείρει τους σχετικούς υποδοχείς τους. Η κοκαΐνη είναι ένα παράδειγμα ενός φαρμάκου έμμεσης δράσης που επηρεάζει τη μετάδοση της ντοπαμίνης.
Προσδιορισμός των νευροδιαβιβαστών
Η πραγματική ταυτοποίηση των νευροδιαβιβαστών μπορεί στην πραγματικότητα να είναι αρκετά δύσκολη. Ενώ οι επιστήμονες μπορούν να παρατηρήσουν τα κυστίδια που περιέχουν νευροδιαβιβαστές, η εξεύρεση των χημικών ουσιών που αποθηκεύονται στα κυστίδια δεν είναι τόσο απλή.
Εξαιτίας αυτού, οι νευροεπιστήμονες έχουν αναπτύξει μια σειρά κατευθυντήριων γραμμών για τον καθορισμό του κατά πόσο μια χημική ουσία πρέπει να οριστεί ως νευροδιαβιβαστής:
- Η χημική ουσία πρέπει να παράγεται μέσα στον νευρώνα.
- Τα αναγκαία πρόδρομα ένζυμα πρέπει να υπάρχουν στον νευρώνα.
- Πρέπει να υπάρχει αρκετό από το χημικό παρόν για να έχει πράγματι κάποια επίδραση στον μετασυναπτικό νευρώνα.
- Η χημική ουσία πρέπει να απελευθερώνεται από τον προσυναπτικό νευρώνα και ο μετασυναπτικός νευρώνας πρέπει να περιέχει υποδοχείς στους οποίους δεσμεύεται το χημικό.
- Πρέπει να υπάρχει ένας μηχανισμός επαναπρόσληψης ή ένα ένζυμο που να παύει τη δράση της χημικής ουσίας.
Ένα Word Από
Οι νευροδιαβιβαστές διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη νευρική επικοινωνία, επηρεάζοντας τα πάντα από τις ακούσιες κινήσεις μέχρι τη διάθεση της διάθεσης. Το σύστημα αυτό είναι τόσο πολύπλοκο και πολύ διασυνδεδεμένο. Οι νευροδιαβιβαστές δρουν με συγκεκριμένους τρόπους, αλλά μπορούν επίσης να επηρεαστούν από ασθένειες, φάρμακα ή ακόμη και τις ενέργειες άλλων χημικών αγγελιοφόρων.
> Πηγές:
> Benarroch, EE. Τριφωσφορική αδενοσίνη: Ένα πολύπλευρο χημικό σήμα στο νευρικό σύστημα. Νευρολογία. 2010 · 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.
> Kring, Μ., Johnson, SL, Davison, GC, & Neale, J Μ. Μη φυσιολογική ψυχολογία . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons. 2010.
> Magon, N & Kalra, S. Η οργασμική ιστορία της ωκυτοκίνης: Η αγάπη, η σφοδρή επιθυμία και η εργασία. Indian J Endocrinol Metab. 2011 · 15: S156-S161. doi: 10.4103 / 2230-8210.84851.
> Verkhratsky, A & Krishtal, ΟΑ. Τριφωσφορική αδενοσίνη (ΑΤΡ) ως νευροδιαβιβαστής. Στην Εγκυκλοπαίδεια των Νευροεπιστημών, 4η Εκδ. Elsevier: 115-123, 2009.