Neurotransmitterit

Neurotransmitterit ovat kemiallisia viestinviejiä, jotka kuljettavat viestejä hermosolusta toiseen. Nämä pienet molekyylit ovat avainasemassa, kun hermosto toimii moitteettomasti ja ohjaa monia prosesseja ajatuksista kehon toimintoihin. Ilman välittäjäaineita keho ei pystyisi toimimaan.

Keskeiset asiat

• Määritelmä: Neurotransmitterit ovat aivoissa ja selkäytimessä olevia kemiallisia viestinvälittäjiä, jotka helpottavat hermosolujen ja kohdesolujen välistä viestintää.
• Autonominen hermosto: Niillä on ratkaiseva rooli autonomisen hermoston toimintojen säätelyssä.
• Dopamiinireseptorit: Dopamiini on vuorovaikutuksessa tiettyjen reseptorien kanssa, jotka vaikuttavat mielialaan, motivaatioon ja palkitsemiseen.
• Tärkein inhiboiva välittäjäaine: GABA on ensisijainen estävä välittäjäaine hermostossa.
• Moduloivat välittäjäaineet: Välittäjäaineet, kuten serotoniini ja noradrenaliini, moduloivat erilaisia fysiologisia prosesseja.
• Postsynaptinen kalvo: Neurotransmitterit sitoutuvat postsynaptisen kalvon reseptoreihin ja levittävät tai estävät signaaleja.

Neurotransmitterien toiminnan ymmärtämiseksi voidaan kuvitella puhelinleikki, jossa viesti kuiskataan henkilöltä toiselle. Tavoitteena on nähdä, selviääkö viesti loppuun asti ilman, että se vääristyy.

Vastaavasti välittäjäaineet kuljettavat viestejä hermosolulta toiselle ja varmistavat, että viesti menee oikeaan paikkaan.

Mitä ovat välittäjäaineet?

Neurotransmitterit ovat kemiallisia viestinvälittäjiä, jotka helpottavat hermosolujen, lihassolujen ja rauhasten välistä viestintää. Neurotransmitterien löytäminen on tarina tieteellisestä tutkimuksesta ja innovaatiosta. 1900-luvun alussa tutkijat alkoivat ensimmäisen kerran epäillä näiden kemiallisten lähettien olemassaoloa.

Otto Loewin ja Henry Dalen kaltaiset tutkijat osoittivat ensimmäisinä neurotransmitterien olemassaolon. Heidän uraauurtava löytönsä avasi uusia mahdollisuuksia ymmärtää aivojen ja kehon monimutkaista toimintaa. Se edistää edelleen jännittäviä edistysaskeleita neurotieteen alalla.

"Kuka olisi vuosia sitten uskonut, että hermostollinen ärsytys vaikuttaa elimiin vapauttamalla kemiallisia aineita ja että tällä tavoin saadaan aikaan impulssien eteneminen hermosolusta toiseen", Otto Loewi.

Neurotransmitterien roolit

Neurotransmitterit ovat välttämättömiä hermoston moitteettoman toiminnan kannalta, ja niillä on tärkeä rooli seuraavissa asioissa:

• sydämen sykkeen ja verenpaineen säätelyssä
• Hengityksen ja lihasten liikkeidenohjaaminen
• Ajatuksiin, muistiin, oppimiseen ja tunteisiin vaikuttaminen.
• unen, paranemisen ja ikääntymisprosessien säätelyssä.
• stressireaktion säätely
• Hormonitasojen säätely
• Vaikuttaa ruoansulatukseen, nälkä- ja janontunteeseen.
• Aistien välittäminen

Neurotransmitterien vapautuminen

Neurotransmitterit varastoituvat aksoniterminaalin päässä oleviin ohutseinäisiin pusseihin, joita kutsutaan synaptisiksi vesikkeleiksi. Kukin vesikkeli voi sisältää tuhansia välittäjäainemolekyylejä.

Kun sähköinen signaali kulkee hermosolua pitkin, välittäjäaineiden vesikkelit sulautuvat hermosolukalvoon. Ne vapautuvat synapsiin, hermosolun ja seuraavan kohdesolun (toinen hermosolu, lihassolu tai rauhanen) väliseen tilaan.

Välittäjäaineiden tarkka vaikutus määräytyy niiden kemiallisen koostumuksen ja niiden erityisten reseptorien mukaan, joihin ne sitoutuvat. Kun kukin välittäjäainetyyppi on vapautunut synapsiin, se laskeutuu kohdesolun tiettyyn reseptoriin ja sitoutuu siihen, kuten avain, joka sopii ja toimii vain kumppaninsa lukkoon.

Tämä sitoutuminen saa aikaan muutoksen tai toiminnan kohdesolussa, kuten sähköisen signaalin toisessa hermosolussa tai lihassupistuksen. Neurotransmittereita on monenlaisia, ja jokaisella on ainutlaatuinen kemiallinen koostumus ja toiminta.

Mitä tapahtuu viestin välittämisen jälkeen?

Neurotransmitterien poistuminen synaptisesta rakosesta on olennainen prosessi hermoston asianmukaisen toiminnan ylläpitämiseksi. Kun välittäjäaine on välittänyt viestinsä, se poistetaan synapsista, jotta vältetään kohdesolujen liiallinen stimulaatio. Neurotransmitterit poistuvat synaptisesta raosta kolmella tavalla:

• diffuusio
• takaisinotto
• ja hajoaminen.

Diffuusio

Vapautumisen jälkeen välittäjäaineet voivat diffundoitua pois synaptisesta raosta läheisiin kudoksiin. Tämä prosessi on usein hidas, ja siihen voivat vaikuttaa sellaiset tekijät kuin välittäjäaineen koko, etäisyys synapsista ja välittäjäaineen pitoisuus.

Takaisinotto

Jotkin välittäjäaineet voivat imeytyä takaisin sitä vapauttavasta presynaptisesta neuronista. Erikoistuneet kuljettajaproteiinit suorittavat takaisinottoprosessin presynaptisen neuronin kalvolla.

Nämä siirtäjät tunnistavat tietyt välittäjäaineet ja absorboivat ne valikoivasti takaisin neuroniin, joka voi pakata ne takaisin vesikkeleihin ja käyttää niitä uudelleen tulevassa signaloinnissa.

Hajoaminen

Muut välittäjäaineet hajoavat entsyymien toimesta synaptisessa raossa. Monoamiinioksidaasin ja asetyylikoliiniesteraasin kaltaiset entsyymit hajottavat serotoniinin ja asetyylikoliinin kaltaisia välittäjäaineita. Kun välittäjäaine on hajonnut, se ei voi enää sitoutua kohdesolun reseptoreihin ja poistuu tehokkaasti synapsista.

Neurotransmitterityypit

Jokaisella välittäjäaineella on ainutlaatuinen tehtävä, ja sillä on keskeinen rooli elimistön toiminnassa. Tässä jaksossa syvennytään neurotransmittereiden kiehtovaan maailmaan ja tutustutaan merkittävimpiin välittäjäaineisiin, niiden tehtäviin ja niiden yhteyksiin erilaisiin sairauksiin ja häiriöihin.

Asetyylikoliini

Asetyylikoliini on kiihdyttävä välittäjäaine, jolla on useita keskus- ja ääreishermoston tehtäviä. Useimmat neuronit vapauttavat sitä autonomisessa hermostossa säätelemään sydämen sykettä, verenpainetta ja suoliston liikkuvuutta.

Asetyylikoliini vaikuttaa myös lihassupistuksiin, muistiin, motivaatioon, seksuaaliseen haluun, uneen ja oppimiseen. Asetyylikoliinitasojen epätasapaino on yhdistetty terveysongelmiin, kuten Alzheimerin tautiin, kouristuksiin ja lihaskouristuksiin.

Dopamiini

Dopamiinilla on merkitystä elimistön palkitsemisjärjestelmässä, mukaan lukien mielihyvän tunne, kohonneen kiihottumisen saavuttaminen ja oppiminen. Se auttaa myös keskittymisessä, keskittymisessä, muistissa, unessa, mielialassa ja motivaatiossa.

Dopamiinijärjestelmän toimintahäiriöihin liittyviä sairauksia ovat muun muassa Parkinsonin tauti, skitsofrenia, kaksisuuntainen mielialahäiriö, levottomat jalat -oireyhtymä ja tarkkaavaisuushäiriö (ADHD). Monet voimakkaasti riippuvuutta aiheuttavat huumeet, kuten kokaiini, metamfetamiinit ja amfetamiinit, vaikuttavat suoraan dopamiinijärjestelmään.

Serotoniini

Serotoniini on välittäjäaine, joka auttaa säätelemään mielialaa, unirytmiä, seksuaalisuutta, ahdistusta, ruokahalua ja kipua. Serotoniinin epätasapainoon liittyviä sairauksia ovat muun muassa kausittainen affektiivinen häiriö, ahdistuneisuus, masennus, fibromyalgia ja krooninen kipu.

Serotoniinia sääteleviä ja näitä häiriöitä hoitavia lääkkeitä ovat selektiiviset serotoniinin takaisinoton estäjät (SSRI-lääkkeet) ja serotoniinin ja noradrenaliinin takaisinoton estäjät (SNRI-lääkkeet).

GABA

Gamma-aminovoihappo (GABA) on yleisin estävä välittäjäaine hermostossa, erityisesti aivoissa. Se säätelee aivojen toimintaa ehkäistäkseen ahdistuneisuus-, ärtyneisyys-, keskittymis-, uni-, kouristelu- ja masennusongelmia.

Glutamaatti

Glutamaatti on hermoston yleisin kiihdyttävä välittäjäaine ja aivojen runsain välittäjäaine.

Sillä on keskeinen rooli kognitiivisissa toiminnoissa, kuten ajattelussa, oppimisessa ja muistissa. Glutamaattitasojen epätasapaino liittyy Alzheimerin tautiin, dementiaan, Parkinsonin tautiin ja kouristuskohtauksiin.

Adrenaliini

Epinefriini (jota kutsutaan myös adrenaliiniksi) ja noradrenaliini ovat vastuussa elimistön"taistele tai pakene" -reaktiosta pelon ja stressin yhteydessä.

Nämä välittäjäaineet stimuloivat elimistön vastetta lisäämällä sykettä, hengitystä, verenpainetta, verensokeria ja verenkiertoa lihaksiin sekä lisäämällä tarkkaavaisuutta ja keskittymistä, jotta voidaan toimia tai reagoida erilaisiin stressitekijöihin. Liian paljon adrenaliinia voi johtaa:

• korkeaan verenpaineeseen
• diabetes, sydänsairaudet
• ja muihin terveysongelmiin

Noradrenaliini

Noradrenaliini (jota kutsutaan myös noradrenaliiniksi) nostaa verenpainetta ja sykettä. Se tunnetaan laajimmin sen vaikutuksista valppauteen, kiihtyvyyteen, päätöksentekoon, tarkkaavaisuuteen ja keskittymiseen. Monilla lääkkeillä, kuten piristeillä ja masennuslääkkeillä, pyritään lisäämään noradrenaliinitasoja keskittymiskyvyn tai masennusoireiden parantamiseksi.

Neurotransmittereiden väliset vuorovaikutukset

Neurotransmitterit ovat usein monimutkaisessa vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, mikä johtaa synergistisiin tai antagonistisiin vaikutuksiin elimistössä.

Synergistiset vaikutukset

Synergistiset vaikutukset syntyvät, kun kahden tai useamman välittäjäaineen yhteisvaikutus tuottaa suuremman vaikutuksen kuin niiden yksittäisten vaikutusten summa. Yksi esimerkki synergistisestä vaikutuksesta on serotoniinin ja noradrenaliinin välinen vuorovaikutus. Molemmat välittäjäaineet säätelevät mielialaa, ja niitä on käytetty masennuksen hoidossa.

Jotkin masennuslääkkeet, kuten SNRI-lääkkeet, nostavat molempien välittäjäaineiden tasoja. Tämä yhdistelmä voi parantaa mielialaa enemmän kuin jommankumman välittäjäaineen tason nostaminen yksinään.

Toinen esimerkki synergistisestä vaikutuksesta on GABA:n ja alkoholin välinen vuorovaikutus. Molemmat aineet toimivat keskushermoston lamaannuttajina, ja niiden yhteisvaikutukset voivat johtaa lisääntyneeseen sedaatioon ja kognitiivisten toimintojen heikkenemiseen.

Tämän vuoksi alkoholinkäyttöä ei suositella vahvasti GABA:n toimintaa tehostavien lääkkeiden, kuten bentsodiatsepiinien, käytön aikana.

Antagonistiset vaikutukset

Antagonistisia vaikutuksia esiintyy, kun yhden välittäjäaineen vaikutus vähentää tai estää toisen välittäjäaineen vaikutusta. Esimerkki antagonistisesta vaikutuksesta on asetyylikoliinin ja dopamiinin välinen vuorovaikutus. Asetyylikoliini on yleensä kiihottavaa, mutta dopamiini on estävää.

Näillä kahdella välittäjäaineella on vastakkaiset vaikutukset basaaliganglioihin, jotka ovat ryhmä aivorakenteita, jotka osallistuvat liikkeisiin ja palkitsemiseen.

Tasapaino asetyylikoliinin ja dopamiinin aktiivisuuden välillä on häiriintynyt Parkinsonin taudissa, jossa dopamiinitasot laskevat. Tämä johtaa liialliseen asetyylikoliinin aktiivisuuteen, mikä johtaa taudille tyypillisiin liikehäiriöihin.

Toinen esimerkki antagonistisesta vaikutuksesta on dopamiinin ja prolaktiinin välinen vuorovaikutus. Prolaktiini on imetykseen liittyvä hormoni, jonka on osoitettu estävän dopamiinin vapautumista. Tämä voi johtaa dopamiinia lisäävien lääkkeiden, kuten antipsykoottien, sivuvaikutuksiin.

Neurotransmitterien epätasapaino

Neurotransmittereilla on ratkaiseva rooli erilaisten kehon toimintojen säätelyssä, ja niiden tasojen epätasapaino voi johtaa erilaisiin oireisiin ja terveysongelmiin. Neurotransmitterien epätasapainoa voivat edistää useat tekijät, kuten mm:

Genetiikka

Tutkimukset viittaavat siihen, että jotkin geneettiset vaihtelut voivat vaikuttaa välittäjäaineiden tuotantoon ja vapautumiseen, mikä johtaa epätasapainoon.

Stressi

Pitkäaikainen stressi voi heikentää välittäjäainetasoja, erityisesti mielialan säätelyyn osallistuvia välittäjäaineita, kuten serotoniinia ja dopamiinia.

Huono ravitsemus

Ruokavalio, josta puuttuu välittäjäaineiden synteesiä tukevia ravintoaineita, kuten aminohappoja, vitamiineja ja kivennäisaineita, voi johtaa epätasapainoon.

Lääkkeet

Tietyt lääkkeet, kuten masennuslääkkeet, psykoosilääkkeet ja kipulääkkeet, voivat vaikuttaa välittäjäainetasoihin ja aiheuttaa epätasapainoa.

Neurotransmitterien epätasapainon oireet

Neurotransmitterien epätasapainon oireet voivat vaihdella sen mukaan, mihin neurotransmitteriin ja missä määrin ne vaikuttavat.

Esimerkiksi serotoniinitasojen epätasapaino voi aiheuttaa mielialahäiriöitä, kuten masennusta ja ahdistusta, kun taas dopamiinitasojen epätasapaino voi vaikuttaa motivaatioon, keskittymiseen ja mielihyvään. Joitakin yleisiä neurotransmitterien epätasapainon oireita ovat mm. seuraavat:

• Mielialan vaihtelut
• Ahdistuneisuus
• Masennus
• Väsymys
• Ärtyneisyys
• Unettomuus
• Muistiongelmat
• Huono keskittymiskyky
• Päänsärky

Miten lisätä neurotransmitterien tasoja?

Neurotransmitteritasoja voidaan lisätä luonnollisesti elämäntapamuutoksilla, jotka edistävät optimaalista neurotransmitteritoimintaa. Seuraavassa on muutamia tapoja lisätä neurotransmitteritasoja luonnollisesti:

• Liikunta
• Jooga
• Nukkuminen
• Stressin vähentäminen
• Meditaatio
• Eteeriset öljyt

Usein kysytyt kysymykset

Mitä ovat neurotransmitterit?

Neurotransmitterit ovat hermosolujen (neuronien) vapauttamia kemiallisia viestinviejiä, jotka välittävät signaaleja naapurisoluille (kuten muille neuroneille tai kohdesoluille) synaptisen raon yli.

Mitä eroa on kiihottavien ja estävien välittäjäaineiden välillä?

Herätevälittäjäaineet lisäävät todennäköisyyttä hermoimpulssin syntymiselle kohdesolussa. Sitä vastoin inhibitoriset välittäjäaineet vähentävät todennäköisyyttä hermoimpulssin syntymiselle kohdesolussa.

Mitkä ovat yleisiä hermoston välittäjäaineita?

Joitakin yleisiä hermoston välittäjäaineita ovat dopamiini, serotoniini, GABA, glutamaatti ja asetyylikoliini.

Miten välittäjäaineet liittyvät keskushermostoon?

Neurotransmitterit ovat kemiallisia viestinvälittäjiä, joilla on keskeinen rooli signaalien välittämisessä keskushermostossa (CNS).

Kun sähköinen signaali, jota kutsutaan toimintapotentiaaliksi, saavuttaa hermosolun pään (presynaptinen pääte), se käynnistää välittäjäaineiden vapautumisen synapsiin, joka on pieni rako hermosolujen välillä.

Nämä välittäjäaineet sitoutuvat sitten tiettyihin reseptoreihin postsynaptisen hermosolun kalvolla, mikä käynnistää uuden sähköisen signaalin. Tämä prosessi mahdollistaa hermosolujen välisen viestinnän ja helpottaa tiedonsiirtoa koko keskushermostossa, mikä mahdollistaa erilaisia fysiologisia toimintoja ja käyttäytymistä.

Miten välittäjäaineet sopivat laajempaan neurobiologian ja neuroplastisuuden kokonaisuuteen?

Neurotransmitterit ovat olennainen osa aivojemme sisällä käytävää kemiallista vuoropuhelua, joka ohjaa kaikkia hermotoimintoja. Ne ovat osa neurobiologian laajaa alaa, joka tutkii hermostoa kokonaisuudessaan. Lisäksi näillä kemiallisilla viestinvälittäjillä on keskeinen rooli neuroplastisuudessa, sillä ne korostavat, miten aivomme mukautuvat ja uudistuvat vastauksena erilaisiin ärsykkeisiin ja kokemuksiin.

Viitteet

Dopamiinin vuorovaikutus muiden välittäjäainejärjestelmien kanssa: merkitys keskushermoston häiriöiden patofysiologiassa ja hoidossa.

Neurotransmittereiden sähkökemiallinen havaitseminen.

Katsausartikkeli Neurotransmittereiden ja neurokemikaalien vuorovaikutus lymfosyyttien kanssa

Neurotransmitterit: Mitä ne ovat, toiminnot ja tyypit

Fysiologia, neurotransmitterit - StatPearls - NCBI Bookshelf

Neurotransmitterit: Neurotransmitterit:Toiminnot, tyypit, mahdolliset ongelmat

Mitä ovat välittäjäaineet? -Queenslandin aivoinstituutti

Neurotransmitterit: Mitä ne ovat, tehtävät ja psykologia

Otto Loewi ja Henry Dale: Neurotransmitterien löytäminen.

Vastuuvapauslauseke

Tämän artikkelin sisältö on tarkoitettu ainoastaan informatiiviseen tarkoitukseen, eikä sen ole tarkoitus korvata ammattimaista lääketieteellistä neuvontaa, diagnoosia tai hoitoa. On aina suositeltavaa neuvotella pätevän terveydenhuollon tarjoajan kanssa ennen kuin teet mitään terveyteen liittyviä muutoksia tai jos sinulla on kysymyksiä tai huolenaiheita terveydentilastasi. Anahana ei ole vastuussa mistään virheistä, laiminlyönneistä tai seurauksista, joita saattaa aiheutua annettujen tietojen käytöstä.