Нейротрансмиттеры

Нейротрансмиттеры - это химические мессенджеры, которые передают сообщения от одной нервной клетки к другой. Эти крошечные молекулы - ключ к правильному функционированию нервной системы, которая контролирует множество процессов, от мыслей до телесных функций. Без нейротрансмиттеров организм не сможет работать.

Основные выводы

• Определение: Нейротрансмиттеры - это химические посланники в головном и спинном мозге, обеспечивающие связь между нервными клетками и клетками-мишенями.
• Вегетативная нервная система: Они играют важнейшую роль в регуляции функций вегетативной нервной системы.
• Допаминовые рецепторы: Дофамин взаимодействует со специфическими рецепторами, влияющими на настроение, мотивацию и вознаграждение.
• Основной ингибирующий нейротрансмиттер: ГАМК - основной тормозной нейротрансмиттер в нервной системе.
• Модулирующие нейротрансмиттеры: Такие нейротрансмиттеры, как серотонин и норадреналин, модулируют различные физиологические процессы.
• Постсинаптическая мембрана: Нейротрансмиттеры связываются с рецепторами на постсинаптической мембране, чтобы распространять или подавлять сигналы.

Чтобы понять, как работают нейротрансмиттеры, можно представить себе игру в телефон, где сообщение передается шепотом от одного человека к другому. Цель - проверить, сможет ли сообщение дойти до конца, не исказившись.

Подобным образом нейромедиаторы передают сообщения от одного нейрона к другому, обеспечивая доставку сообщения в нужное место.

Что такое нейротрансмиттеры?

Нейротрансмиттеры - это химические мессенджеры, обеспечивающие связь между нервными, мышечными клетками и железами. Открытие нейротрансмиттеров - это история научного поиска и инноваций. В начале XX века ученые впервые начали подозревать о существовании этих химических мессенджеров.

Такие исследователи, как Отто Лоеви и Генри Дейл, первыми доказали существование нейротрансмиттеров. Их новаторское открытие открыло мир возможностей для понимания сложной работы мозга и тела. Она продолжает стимулировать захватывающие достижения в области нейронаук.

"Кто бы мог подумать много лет назад, что нервное возбуждение влияет на органы путем высвобождения химических веществ и что таким образом происходит распространение импульсов от одного нейрона к другому", Отто Лоеви.

Роль нейротрансмиттеров

Нейротрансмиттеры необходимы для правильного функционирования нервной системы и играют важную роль в следующих процессах:

• Регулирование частоты сердечных сокращений и кровяного давления
• Контроль дыхания и мышечных движений
• Влияние на мысли, память, обучение и чувства
• Регулирование сна, процессов заживления и старения
• Модулирование стрессовой реакции
• Регулирование уровня гормонов
• Влияние на пищеварение, чувство голода и жажды
• Посредничество чувств

Высвобождение нейротрансмиттеров

Нейротрансмиттеры хранятся в тонкостенных мешочках, называемых синаптическими везикулами, на конце аксона. Каждая везикула может содержать тысячи молекул нейротрансмиттера.

Когда электрический сигнал проходит по нервной клетке, пузырьки с нейротрансмиттерами сливаются с мембраной нервной клетки. Они высвобождаются в синапсе - пространстве между одной нервной клеткой и следующей клеткой-мишенью (другой нервной клеткой, мышечной клеткой или железой).

Точное действие нейротрансмиттеров определяется их химическим составом и специфическими рецепторами, с которыми они связываются. После попадания в синапс каждый тип нейротрансмиттера приземляется и связывается с определенным рецептором на клетке-мишени, подобно ключу, который может подойти и сработать только в замке-партнере.

Это связывание вызывает изменение или действие в клетке-мишени, например электрический сигнал в другой нервной клетке или сокращение мышцы. Существует множество различных типов нейротрансмиттеров, каждый из которых имеет свой уникальный химический состав и функции.

Что происходит после доставки сообщения?

Выведение нейротрансмиттеров из синаптической щели - важный процесс для поддержания нормального функционирования нервной системы. После того как нейротрансмиттер передал свое сообщение, он удаляется из синапса, чтобы избежать чрезмерной стимуляции клеток-мишеней. Существует три способа выведения нейротрансмиттеров из синаптической щели:

• диффузия
• реутилизация
• и деградация.

Диффузия

После высвобождения нейротрансмиттеры могут диффундировать из синаптической щели в близлежащие ткани. Этот процесс часто протекает медленно, и на него могут влиять такие факторы, как размер нейромедиатора, расстояние до синапса и концентрация нейромедиатора.

Reuptake

Некоторые нейротрансмиттеры могут реабсорбироваться пресинаптическим нейроном, который их выделяет. Специализированные белки-транспортеры осуществляют процесс обратного всасывания на мембране пресинаптического нейрона.

Эти транспортеры распознают и избирательно реабсорбируют специфические нейротрансмиттеры обратно в нейрон, где они могут быть упакованы в везикулы и снова использованы для передачи сигналов в будущем.

Деградация

Другие нейротрансмиттеры расщепляются ферментами в синаптической щели. Такие ферменты, как моноаминоксидаза и ацетилхолинэстераза, расщепляют нейротрансмиттеры, например серотонин и ацетилхолин. После деградации нейротрансмиттер больше не может связываться с рецепторами клетки-мишени и фактически удаляется из синапса. 

Типы нейротрансмиттеров

Каждый нейротрансмиттер выполняет уникальную функцию, играя ключевую роль в функционировании организма. В этом разделе мы погрузимся в увлекательный мир нейротрансмиттеров, изучим наиболее значимые из них, их функции и связь с различными заболеваниями и расстройствами.

Ацетилхолин

Ацетилхолин - возбуждающий нейротрансмиттер, выполняющий ряд функций в центральной и периферической нервной системе . Большинство нейронов выделяют его в вегетативной нервной системе , чтобы регулировать частоту сердечных сокращений, кровяное давление и моторику кишечника.

Ацетилхолин также влияет на сокращение мышц, память, мотивацию, сексуальное желание, сон и обучение. Нарушение баланса уровня ацетилхолина связано с проблемами со здоровьем, включая болезнь Альцгеймера, судороги и мышечные спазмы.

Дофамин

Дофамин играет важную роль в системе вознаграждения организма, включая чувство удовольствия, повышенное возбуждение и обучение. Он также помогает сосредоточиться, сконцентрироваться, улучшить память, сон, настроение и мотивацию.

К заболеваниям, связанным с нарушениями в работе дофаминовой системы, относятся болезнь Паркинсона, шизофрения, биполярная болезнь, синдром беспокойных ног и синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ). Многие наркотики, вызывающие сильную зависимость, такие как кокаин, метамфетамины и амфетамины, действуют непосредственно на дофаминовую систему.

Серотонин

Серотонин - это нейромедиатор, который помогает регулировать настроение, режим сна, сексуальность, тревожность, аппетит и боль. Заболевания, связанные с дисбалансом серотонина, включают сезонное аффективное расстройство, тревогу, депрессию, фибромиалгию и хроническую боль.

Лекарства, регулирующие уровень серотонина и лечащие эти расстройства, включают селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (SSRIs) и ингибиторы обратного захвата серотонина-норадреналина (SNRIs).

ГАМК

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) - самый распространенный тормозной нейромедиатор в нервной системе, особенно в головном мозге. Он регулирует деятельность мозга, предотвращая проблемы с беспокойством, раздражительностью, концентрацией внимания, сном, судорогами и депрессией.

Глутамат

Глутамат - самый распространенный возбуждающий нейротрансмиттер в нервной системе и самый распространенный нейротрансмиттер в мозге.

Он играет ключевую роль в таких когнитивных функциях, как мышление, обучение и память. Дисбаланс уровня глутамата связан с болезнью Альцгеймера, слабоумием, болезнью Паркинсона и судорогами.

Эпинефрин

Эпинефрин (также называемый адреналином) и норадреналин отвечают за реакцию организма "бой или бегство" на страх и стресс.

Эти нейротрансмиттеры стимулируют реакцию организма, увеличивая частоту сердечных сокращений, дыхания, кровяное давление, уровень сахара в крови и приток крови к мышцам, а также усиливая внимание и фокусировку, позволяя действовать или реагировать на различные стрессовые факторы. Слишком большое количество эпинефрина может привести к:

• высокое кровяное давление
• диабет, сердечно-сосудистые заболевания
• и другие проблемы со здоровьем

Норэпинефрин

Норэпинефрин (также называемый норадреналином) повышает кровяное давление и частоту сердечных сокращений. Он наиболее широко известен своим влиянием на бдительность, возбуждение, принятие решений, внимание и сосредоточенность. Многие лекарства, такие как стимуляторы и препараты от депрессии, направлены на повышение уровня норадреналина, чтобы улучшить концентрацию внимания или симптомы депрессии.

Взаимодействие между нейротрансмиттерами

Нейротрансмиттеры часто взаимодействуют друг с другом сложным образом, что приводит к синергетическому или антагонистическому воздействию на организм.

Синергетические эффекты

Синергетический эффект возникает, когда совместное действие двух или более нейротрансмиттеров дает эффект, превышающий сумму их индивидуальных эффектов. Одним из примеров синергетического эффекта является взаимодействие между серотонином и норадреналином. Оба нейротрансмиттера регулируют настроение и используются для лечения депрессии.

Некоторые антидепрессанты, такие как SNRI, повышают уровень обоих нейротрансмиттеров. Такое сочетание может привести к большему улучшению настроения, чем повышение уровня одного из нейротрансмиттеров в отдельности.

Другой пример синергетического эффекта - взаимодействие ГАМК и алкоголя. Оба вещества действуют как депрессанты центральной нервной системы, и их совместное воздействие может привести к усилению седации и ухудшению когнитивных функций.

Поэтому во время приема препаратов, усиливающих активность ГАМК, таких как бензодиазепины, употреблять алкоголь категорически не рекомендуется.

Антагонистические эффекты

Антагонистические эффекты возникают, когда действие одного нейротрансмиттера снижает или блокирует действие другого. Примером антагонистического эффекта является взаимодействие между ацетилхолином и дофамином. Если ацетилхолин, как правило, возбуждает, то дофамин - тормозит.

Эти два нейротрансмиттера оказывают противоположное воздействие на базальные ганглии - группу структур мозга, участвующих в движении и вознаграждении.

При болезни Паркинсона нарушается баланс между активностью ацетилхолина и дофамина, что приводит к снижению уровня дофамина. Это приводит к избыточной активности ацетилхолина, что влечет за собой проблемы с движением, характерные для этого заболевания.

Другой пример антагонистического эффекта - взаимодействие между дофамином и пролактином. Пролактин - гормон, участвующий в лактации и, как было показано, подавляющий высвобождение дофамина. Это может привести к побочным эффектам лекарств, повышающих уровень дофамина, таких как антипсихотики.

Дисбаланс нейротрансмиттеров

Нейротрансмиттеры играют важнейшую роль в регуляции различных функций организма, а дисбаланс их уровня может привести к целому ряду симптомов и проблем со здоровьем. Дисбаланс нейротрансмиттеров может быть вызван несколькими факторами, в том числе:

Генетика

Исследования показывают, что некоторые генетические отклонения могут влиять на выработку и высвобождение нейротрансмиттеров, что приводит к дисбалансу.

Стресс

Длительный стресс может привести к снижению уровня нейротрансмиттеров, особенно тех, которые участвуют в регуляции настроения, таких как серотонин и дофамин.

Плохое питание

Диета, в которой не хватает питательных веществ, поддерживающих синтез нейротрансмиттеров, таких как аминокислоты, витамины и минералы, может привести к дисбалансу.

Лекарства

Некоторые лекарства, такие как антидепрессанты, антипсихотики и обезболивающие, могут нарушать уровень нейротрансмиттеров и вызывать дисбаланс.

Симптомы дисбаланса нейротрансмиттеров

Симптомы дисбаланса нейротрансмиттеров могут варьироваться в зависимости от того, какой нейротрансмиттер затронут и в какой степени.

Например, дисбаланс уровня серотонина может вызывать расстройства настроения, такие как депрессия и тревожность, а дисбаланс уровня дофамина может влиять на мотивацию, концентрацию внимания и удовольствие. К числу распространенных симптомов дисбаланса нейромедиаторов относятся:

• Перепады настроения
• Беспокойство
• Депрессия
• Усталость
• Раздражительность
• Бессонница
• Проблемы с памятью
• Плохая концентрация
• Головные боли

Как повысить уровень нейротрансмиттеров

Уровень нейротрансмиттеров можно естественным образом повысить, изменив образ жизни, способствующий оптимальному функционированию нейротрансмиттеров. Вот несколько способов естественного повышения уровня нейротрансмиттеров:

• Упражнение
• Йога
• Сон
• Снижение стресса
• Медитация
• Эфирные масла

Часто задаваемые вопросы

Что такое нейротрансмиттеры?

Нейротрансмиттеры - это химические мессенджеры, выделяемые нервными клетками (нейронами) для передачи сигналов соседним клеткам (например, другим нейронам или клеткам-мишеням) через синаптическую щель.

В чем разница между возбуждающими и тормозными нейротрансмиттерами?

Возбуждающие нейротрансмиттеры повышают вероятность возникновения нервного импульса в клетке-мишени. Напротив, тормозные нейротрансмиттеры снижают вероятность генерации нервного импульса в клетке-мишени.

Что такое нейротрансмиттеры в нервной системе?

Среди распространенных нейротрансмиттеров в нервной системе - дофамин, серотонин, ГАМК, глутамат и ацетилхолин.

Как нейротрансмиттеры связаны с центральной нервной системой?

Нейротрансмиттеры - это химические мессенджеры, которые играют важнейшую роль в передаче сигналов в центральной нервной системе (ЦНС).

Когда электрический сигнал, называемый потенциалом действия, достигает конца нейрона (пресинаптической терминали), он запускает выделение нейротрансмиттеров в синапс - небольшой промежуток между нейронами.

Затем эти нейротрансмиттеры связываются со специфическими рецепторами на мембране постсинаптического нейрона, инициируя новый электрический сигнал. Этот процесс обеспечивает связь между нейронами и облегчает передачу информации по всей ЦНС, позволяя выполнять различные физиологические функции и поведение.

Как нейротрансмиттеры вписываются в более широкую сферу нейробиологии и нейропластичности?

Нейротрансмиттеры являются неотъемлемой частью химического диалога, происходящего в нашем мозге и управляющего каждой нейронной активностью. Они являются подмножеством обширной области нейробиологии, которая изучает нервную систему во всей ее полноте. Более того, эти химические мессенджеры играют ключевую роль в нейропластичности, подчеркивая, как наш мозг перестраивается и изменяется в ответ на различные стимулы и переживания.

Ссылки

Взаимодействие дофамина с другими нейротрансмиттерными системами: Значение для патофизиологии и лечения заболеваний ЦНС

Электрохимическое обнаружение нейротрансмиттеров

Обзорная статья Взаимодействие нейротрансмиттеров и нейрохимических веществ с лимфоцитами

Нейротрансмиттеры: Что это такое, функции и типы 

Физиология, нейротрансмиттеры - StatPearls - Книжная полка NCBI

Нейротрансмиттеры: Функции, типы, потенциальные проблемы 

Что такое нейротрансмиттеры? - Квинслендский институт мозга 

Нейротрансмиттеры: Что это такое, функции и психология 

Отто Лоеви и Генри Дейл: Открытие нейротрансмиттеров

Отказ от ответственности

Содержание этой статьи представлено исключительно в информационных целях и не заменяет собой профессиональную медицинскую консультацию, диагностику или лечение. Прежде чем вносить какие-либо изменения в свое здоровье, а также если у вас есть вопросы или опасения по поводу своего здоровья, рекомендуется проконсультироваться с квалифицированным медицинским работником. Anahana не несет ответственности за любые ошибки, упущения или последствия, которые могут возникнуть в результате использования предоставленной информации.