yleisyys
Neurotransmitterit ovat endogeenisiä kemikaaleja, joita hermoston solut (ns. Neuronit) käyttävät kommunikoimaan toistensa kanssa tai stimuloivat lihas- tai rauhasoluja.
Kemialliset synapsiot ovat funktionaalisia kontakteja kahden neuronin tai neuronin ja toisen solun välillä.
On olemassa erilaisia neurotransmitteriluokkia: aminohappojen luokka, monoamiiniluokka, peptidiluokka, "jäljitettävien" amiinien luokka, puriinien luokka, kaasuluokka jne.
Tunnetuimpiin neurotransmittereihin kuuluvat: dopamiini, asetyylikoliini, glutamaatti, GABA ja serotoniini.
Mitä neurotransmitterit ovat?
Neurotransmitterit ovat kemikaaleja, joita neuronit - hermoston solut - käyttävät kommunikoimaan toistensa kanssa, toimimaan lihassoluissa tai stimuloimaan vastetta rauhasoluista.
Toisin sanoen neurotransmitterit ovat endogeenisiä kemiallisia sanansaattajia, jotka mahdollistavat interneuronaalisen viestinnän (ts. Neuronien välisen) ja neuronien ja muun kehon välisen viestinnän.
Ihmisen hermosto käyttää neurotransmittereita säätelemään tai ohjaamaan elintärkeitä mekanismeja, kuten sykettä, keuhkojen hengitystä tai ruoansulatusta.
Lisäksi yöunet, keskittyminen, mieliala jne. Riippuvat välittäjäaineista.
NEUROTRANSMITTERIT JA KEMIALLINEN SYNAPSIS
Spesifisemmän määritelmän mukaan neurotransmitterit ovat informaation kantajia niin sanottujen kemiallisten synapsien järjestelmässä .
Neurobiologiassa termi synapsi (tai synaptinen liitos) osoittaa kahden neuronin tai neuronin ja toisen solun (esimerkiksi lihassolu tai glandulaarisen solun) välisen funktionaalisen yhteyden.
Synapsin tehtävänä on välittää informaatiota mukana olevien solujen välillä, jotta saadaan aikaan tietty vaste (esimerkiksi lihaksen supistuminen).
Ihmisen hermosto sisältää kahdenlaisia synapseja:
- Sähköiset synapsiot, joissa tiedonsiirto riippuu sähkövirtojen virtauksesta kahden mukana olevan solun kautta, esim
- Edellä mainitut kemialliset synapsiot, joissa tiedonvälitys riippuu neurotransmitterien virtauksesta kahden mukana olevan solun läpi.
Klassinen kemiallinen synapsi koostuu kolmesta peruskomponentista, jotka on sijoitettu sarjaan:
- Neuronin pre-synaptinen terminaali, josta hermotiedot ovat peräisin. Kyseistä neuronia kutsutaan myös pre-synaptiseksi neuroniksi ;
- Synaptinen tila, eli kahden solun välisen erottelun tila, jotka ovat synapsin päähenkilöitä. Se sijaitsee solukalvojen ulkopuolella ja sen laajennusalue on noin 20-40 nanometriä;
- Neuronin, lihassolun tai rauhasolun, johon hermotietojen on päästävä, jälkisynaptinen kalvo . Olipa kyseessä neuroni, lihassolu tai rauhassolu, soluyksikköä, johon post-synaptinen kalvo kuuluu, kutsutaan post-synaptiseksi elementiksi .
Kemiallinen synapsi, joka yhdistää neuronin lihassoluun, tunnetaan myös neuromuskulaarisena liitoksena tai moottorilevynä .
NEUROTRANSMITTERIEN VASTAANOTTO
Kuva: kemiallinen synapsi
Kahdentoista vuosisadan alkuvuosiin asti tiedemiehet uskoivat, että neuronien ja neuronien ja muiden solujen välinen viestintä tapahtui yksinomaan sähköisten synapsien kautta.
Ajatus siitä, että toinen viestintämuoto voisi olla olemassa, syntyi, kun jotkut tutkijat löysivät niin sanotun synaptisen tilan.
Saksalainen farmakologi Otto Loewi oletti, että neuronit voisivat käyttää synaptista tilaa vapauttamaan kemiallisia sanansaattajia. Se oli vuosi 1921.
Kokeidensa avulla sydämen aktiivisuuden hermostosääntelystä Loewi tuli ensimmäisen tunnetun neurotransmitterin: asetyylikoliinin löydön päähenkilö.
istuin
Esisynaptisissa neuroneissa neurotransmitterit sijaitsevat pienissä solunsisäisissä rakkuloissa .
Nämä intercellulaariset vesikkelit ovat verrattavissa säkkeihin, joita rajaa kaksinkertainen fosfolipidikerros, joka on samankaltainen monin tavoin terveellisen eukaryoottisen solun plasmamembraanin kaksinkertaisen fosfolipidikerroksen kanssa.
Niin kauan kuin ne jäävät solunsisäisiin vesikkeleihin, ne välittävät niin, että ne puhuvat inertteinä ja eivät tuota vastausta.
Toimintamekanismi
Kohde: neurotransmitterien toimintamekanismin ymmärtämiseksi on hyvä pitää mielessä edellä kuvatut kemialliset synapsiot ja niiden koostumus.
Neurotransmitterit pysyvät suljetuissa solunsisäisissä rakkuloissa, kunnes hermosta peräisin oleva signaali, joka kykenee stimuloimaan vesikkeleiden vapautumista säiliön hermosolusta, saapuu.
Vesikkeleiden vapautuminen tapahtuu säiliön hermosolun pre-synaptisen terminaalin lähellä ja siihen liittyy neurotransmitterien vapautuminen synaptisessa tilassa.
Synaptisessa tilassa neurotransmitterit voivat vapaasti olla vuorovaikutuksessa hermo-, lihas- tai rauhasolun synkronisen jälkikalvon kanssa, joka sijaitsee välittömässä läheisyydessä ja muodostaa osan kemiallisesta synapsista.
Neurotransmitterien ja post-synaptisen kalvon välinen vuorovaikutus on mahdollista johtuen siitä, että viimeksi mainitulla on tiettyjä proteiineja, asianmukaisesti kutsuttuja membraanireseptoreita .
Kosketus välittäjäaineiden ja membraanireseptorien välillä kääntää alkuperäisen hermosignaalin (sellaisen, joka stimuloi solunsisäisten vesikkelien vapautumista) hyvin spesifiseksi soluvasteeksi. Esimerkiksi neurotransmitterien välisen vuorovaikutuksen ja lihassolun synteettisen membraanin välisen vuorovaikutuksen tuottama soluvaste voi koostua lihaskudoksen supistumisesta, johon edellä mainittu solu kuuluu.
Tämän kaavamaisen kuvan siitä, miten neurotransmitterit toimivat, päätyttyä on tärkeää raportoida seuraava viimeinen näkökohta: edellä mainittu spesifinen soluvaste riippuu neurotransmitterin tyypistä ja post-synaptisen kalvon läsnä olevien reseptorityyppien tyypistä.
MIKÄ ON TOIMINTAPOTENTIA?
Neurobiologiassa hermosignaalia, joka stimuloi solunsisäisten rakkuloiden vapautumista, kutsutaan toimintapotentiaaliksi .
Toimintapotentiaali on määritelmän mukaan sellainen ilmiö, joka tapahtuu geneerisessä neuronissa ja joka ennakoi nopean muutoksen sähkövaraukseen mukana olevan neuronin solukalvon sisä- ja ulkopuolella.
Tämän vuoksi ei ole yllättävää, kun puhutaan hermosignaaleista, asiantuntijat vertaavat niitä sähköimpulsseihin: hermosignaali on sähköinen tapahtuma kaikilta osin.
SELLULAARISEN VASTUUN OMINAISUUDET
Neurobiologien kielen mukaan neurotransmitterien aiheuttama soluvaste post-synaptisen kalvon tasolla voi olla ärsyttävä tai inhiboiva .
Excitatorinen vaste on reaktio, jolla edistetään hermoimpulssin syntymistä synteettisessä elementissä.
Toisaalta inhiboiva vaste on reaktio, joka on suunniteltu estämään hermoimpulssin syntymistä synteettisessä elementissä.
luokitus
Tunnetut ihmisen välittäjäaineet ovat hyvin lukuisia ja niiden luettelo on tarkoitus kasvaa, koska neurobiologit löytävät säännöllisesti uusia.
Tunnistettujen neurotransmitterien suuri määrä on tehnyt näiden kemiallisten molekyylien luokittelun välttämättömäksi kuulemisen yksinkertaistamiseksi.
On olemassa erilaisia luokituskriteerejä; yleisin on se, joka erottaa välittäjäaineet niiden molekyyliryhmän perusteella, joihin ne kuuluvat .
Molekyylien pääluokat, joihin ihmisen välittäjäaineet kuuluvat, ovat:
- Aminohappojen tai aminohappojohdannaisten luokka. Tähän luokkaan kuuluvat: glutamaatti (tai glutamiinihappo), aspartaatti (tai asparagiinihappo), gamma-aminovoihappo (tunnetaan paremmin nimellä GABA) ja glysiini.
- Peptidien luokka. Tähän luokkaan kuuluvat: somatostatiini, opioidit, aine P, jotkin sekrekiinit (secretin, glukagoni jne.), Jotkut takykiniinit (neurokiniini A, neurokiniini B jne.), Jotkut gastriinit, galaniini, neurotensiini ja ns. amfetamiinia.
- Monoamiiniluokka . Tähän luokkaan kuuluvat: dopamiini, norepinefriini, epinefriini, histamiini, serotoniini ja melatoniini.
- Niin sanotun " amiinijäljen " luokka. Tähän luokkaan kuuluvat: tyramiini, trijodotyronamiini, 2-fenyylietyyliamiini (tai 2-fenyylietyyliamiini), oktopamiini ja tryptamiini (tai triptamiini).
- Puriinien luokka. Tähän luokkaan kuuluvat: adenosiinitrifosfaatti ja adenosiini.
- Kaasuluokka. Tähän luokkaan kuuluvat: typpioksidi (NO), hiilimonoksidi (CO) ja vetysulfidi (H2S).
- Muu . Kaikki neurotransmitterit, joita ei voida lisätä mihinkään edellisiin luokkiin, kuten jo mainittu asetyylikoliini tai anandamidi, kuuluvat otsikon "muu" alla.
Parhaiten tunnetut esimerkit
Jotkut neurotransmitterit ovat ehdottomasti tunnetumpia kuin toiset, koska ne ovat olleet tiedossa ja tutkittu pidempään, ja koska ne suorittavat merkittäviä biologisia etuja.
Kuuluisimpien neurotransmitterien joukossa he ansaitsevat maininnan:
- Glutamaatti . Se on keskushermoston pääasiallinen kiihottuva neurotransmitteri: sen mukaan, mitä neurobiologit sanovat, yli 90% ns. Excitatorisista synapseista käytettäisiin.Glutamaatti on excitatorisen toiminnon ohella mukana myös oppimisprosesseissa (oppiminen prosessina tietojen tallentamiseksi aivoihin) ja muistiin.
Joidenkin tieteellisten tutkimusten mukaan se olisi osallisena sellaisissa sairauksissa, kuten: Alzheimerin tauti, Huntingtonin tauti, amyotrofinen lateraaliskleroosi (tunnetaan paremmin nimellä ALS) ja Parkinsonin tauti.
- GABA . Se on keskushermoston pääasiallinen inhiboiva neurotransmitteri: uusimpien biologian tutkimusten mukaan noin 90% ns. Estävistä synapseista käytettäisiin.
GABA on inhiboivien ominaisuuksiensa vuoksi yksi rauhoittavien ja rauhoittavien lääkkeiden tärkeimmistä kohteista.
- Asetyylikoliini . Se on neurotransmitteri, jolla on lihaksen ärsytysfunktio: neuromuskulaarisissa risteyksissä itse asiassa sen läsnäolo asettaa liikkeelle ne mekanismit, jotka supistavat vaikuttavien lihaskudosten soluja.
Sen lisäksi, että asetyylikoliini toimii lihaksen tasolla, se vaikuttaa myös ns. Autonomisen hermoston ohjaamien elinten toimintaan. Sen vaikutus autonomiseen hermostoon voi olla sekä vireyttävä että estävä.
- Dopamiini . Katekoliamiiniperheeseen kuuluu neurotransmitteri, joka suorittaa lukuisia toimintoja sekä keskushermostoon että perifeeriseen hermostoon.
Keskushermoston tasolla dopamiini osallistuu: liikkeenvalvontaan, prolaktiinihormonin erittymiseen, motoristen taitojen hallintaan, palkitsemis- ja nautintomekanismeihin, tarkkaavaisuuden valvontaan, unimekanismiin, käyttäytymisen valvonta, joidenkin kognitiivisten toimintojen hallinta, mielialan hallinta ja lopuksi oppimisen taustalla olevat mekanismit.
Perifeerisen hermoston tasolla se kuitenkin toimii: vasodilataattorina, stimuloimalla natriumin erittymistä, tekijä, joka edistää suoliston motiliteettia, tekijä, joka vähentää lymfosyyttien aktiivisuutta ja lopulta tekijä, joka vähentää insuliinin eritystä.
- Serotoniini . Se on neurotransmitteri, joka löytyy pääasiassa suolistosta ja, joskin vähemmässä määrin kuin suolistossa, keskushermostoon.
Sen estävä vaikutus, serotoniini näyttäisi säätelevän ruokahalua, unta, muistia ja oppimisprosesseja, kehon lämpötilaa, mielialaa, joitakin käyttäytymisen näkökohtia, lihasten supistumista, joitakin sydän- ja verisuonijärjestelmän toimintoja sekä joitakin hormonitoimintaa koskevia toimintoja. .
Patologiselta kannalta näyttää siltä, että sillä on rooli masennuksen ja siihen liittyvien sairauksien kehittymisessä. Tämä selittää niin sanottujen selektiivisten serotoniinin takaisinoton estäjien, masennuslääkkeiden, joita käytetään enemmän tai vähemmän vakavien masennuslääkkeiden hoitoon, olemassaolon markkinoilla.
- Histamiini . Se on neurotransmitteri, joka sijaitsee yleisesti keskushermostoon juuri aivojen ja selkäydin läsnä olevien hypotalamuksen ja tukisolujen tasolla.
- Norepinefriini ja epinefriini . Norepinefriini keskittyy pääasiassa keskushermostoon ja sen tehtävänä on mobilisoida aivot ja keho toimintaan (sillä on siten ärsyttävä vaikutus). Esimerkiksi aivoissa se edistää jännitystä, valppautta, keskittymistä ja muistin prosesseja; muualla kehossa se lisää sykettä ja verenpainetta, stimuloi glukoosin vapautumista varastopisteistä, lisää verenkiertoa luuston lihaksiin, vähentää verenkiertoa ruoansulatuskanavaan ja edistää virtsarakon ja suoliston tyhjenemistä.
Epinefriiniä esiintyy suurelta osin lisämunuaisen soluissa ja pienissä määrissä keskushermostoon.
Tällä neurotransmitterilla on ärsyttäviä vaikutuksia ja se osallistuu prosesseihin, kuten veren lisääntymiseen luuston lihaksiin, lisääntyneeseen sykkeeseen ja oppilaan laajentumiseen.
Sekä norepinefriini että epinefriini ovat neurotransmitterit, jotka ovat peräisin tyrosiinista.
