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神经递质是将信息从一个神经细胞传递到另一个神经细胞的化学信使。这些微小的分子是神经系统正常运作的关键,神经系统控制着从思想到身体机能的许多过程。没有神经递质,人体就无法运转。
主要启示
- 定义:神经递质是大脑和脊髓中的化学信使,可促进神经细胞与目标细胞之间的交流。
- 自主神经系统:它们在调节自律神经系统功能方面发挥着重要作用。
- 多巴胺受体:多巴胺与特定受体相互作用,影响情绪、动机和奖赏。
- 主要抑制性神经递质:GABA 是神经系统中主要的抑制性神经递质。
- 调节性神经递质:血清素和去甲肾上腺素等神经递质可调节各种生理过程。
- 突触后膜:神经递质与突触后膜上的受体结合,传播或抑制信号。
要了解神经递质如何发挥作用,可以想象一个电话游戏,即一个人向另一个人低声传递信息。游戏的目的是看信息能否不被扭曲地传递到最后。
同样,神经递质将信息从一个神经元传递到下一个神经元,确保信息传递到正确的地方。
什么是神经递质?
神经递质是促进神经细胞、肌肉细胞和腺体之间交流的化学信使。神经递质的发现是一个科学探索和创新的故事。20 世纪初,科学家们开始怀疑这些化学信使的存在。
奥托-罗威(Otto Loewi)和亨利-戴尔(Henry Dale)等研究人员率先证明了神经递质的存在。他们的突破性发现为了解大脑和身体的复杂运作打开了一个充满可能性的世界。这一发现将继续推动神经科学领域取得令人振奋的进展。
"多年前,谁会想到神经刺激会通过释放化学物质来影响器官,并通过这种方式将冲动从一个神经元传播到另一个神经元"、奥托-罗维.
神经递质的作用
神经递质对神经系统的正常运作至关重要,并在以下方面发挥重要作用:
神经递质的释放
神经递质储存在轴突末端称为突触小泡的薄壁囊中。每个突触小泡可容纳数千个神经递质分子。
当电信号沿着神经细胞传播时,神经递质囊泡就会与神经细胞膜融合。它们被释放到突触,即一个神经细胞和下一个目标细胞(另一个神经细胞、肌肉细胞或腺体)之间的空间。
神经递质的精确作用由其化学成分和与之结合的特定受体决定。每种神经递质被释放到突触中后,都会落在靶细胞上的特定受体上并与之结合,就像一把钥匙只能在它的搭档锁上使用一样。
这种结合会引发靶细胞的变化或动作,如另一个神经细胞的电信号或肌肉收缩。神经递质有很多种,每一种都有其独特的化学成分和功能。
信息传递后会发生什么?
神经递质从突触间隙中清除是维持神经系统正常功能的重要过程。神经递质一旦传递完信息,就会从突触中清除,以避免对目标细胞造成过度刺激。神经递质从突触间隙清除的方式有三种:
- 扩散
- 再摄取
- 和降解。
扩散
神经递质释放后,可以从突触间隙扩散到附近的组织中。这一过程通常比较缓慢,而且会受到神经递质的大小、与突触的距离以及神经递质浓度等因素的影响。
再摄取
某些神经递质可被释放它们的突触前神经元重新吸收。突触前神经元膜上的专门转运蛋白执行再摄取过程。
这些转运体能识别特定的神经递质,并有选择性地将其重新吸收到神经元中,这些神经递质可以重新包装成囊泡,并在未来的信号传导中再次使用。
降解
其他神经递质会被突触间隙中的酶分解。单胺氧化酶和乙酰胆碱酯酶等酶会分解血清素和乙酰胆碱等神经递质。一旦被降解,神经递质就无法再与靶细胞上的受体结合,从而被有效地从突触中清除。
神经递质的类型
每种神经递质都有其独特的功能,对人体机能起着关键作用。本节将深入探讨神经递质的迷人世界,探索最重要的神经递质、它们的功能以及它们与各种疾病和失调的联系。
乙酰胆碱
乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质,具有多种中枢和外周神经系统功能。大多数神经元在自主神经系统中释放乙酰胆碱,以调节心率、血压和肠道蠕动。
乙酰胆碱还影响肌肉收缩、记忆、动力、性欲、睡眠和学习。乙酰胆碱水平失衡与阿尔茨海默病、癫痫发作和肌肉痉挛等健康问题有关。
多巴胺
多巴胺在人体的奖赏系统中发挥作用,包括感受快感、达到高度兴奋和学习。它还有助于集中注意力、集中力、记忆力、睡眠、情绪和动力。
与多巴胺系统功能障碍有关的疾病包括帕金森病、精神分裂症、躁郁症、不安腿综合症和注意力缺陷多动障碍(ADHD)。许多极易上瘾的药物,如可卡因、甲基苯丙胺和苯丙胺,都直接作用于多巴胺系统。
羟色胺
血清素是一种神经递质,有助于调节情绪、睡眠模式、性欲、焦虑、食欲和疼痛。与血清素失衡有关的疾病包括季节性情感障碍、焦虑、抑郁、纤维肌痛和慢性疼痛。
调节血清素和治疗这些疾病的药物包括选择性血清素再摄取抑制剂(SSRIs)和血清素-去甲肾上腺素再摄取抑制剂(SNRIs)。
GABA
γ-氨基丁酸(GABA)是神经系统中最常见的抑制性神经递质,尤其是在大脑中。它能调节大脑活动,防止出现焦虑、易怒、注意力不集中、睡眠、癫痫发作和抑郁等问题。
谷氨酸
谷氨酸是神经系统中最常见的兴奋性神经递质,也是大脑中最丰富的神经递质。
它在思维、学习和记忆等认知功能中发挥着关键作用。谷氨酸水平失衡与阿尔茨海默病、痴呆症、帕金森病和癫痫发作有关。
肾上腺素
肾上腺素(又称肾上腺素)和去甲肾上腺素负责人体对恐惧和压力做出"要么战斗,要么逃跑"的反应。
这些神经递质通过增加心率、呼吸、血压、血糖和流向肌肉的血液来刺激身体的反应,并提高注意力和专注力,以便对不同的压力做出行动或反应。肾上腺素过多会导致
- 高血压
- 糖尿病、心脏病
- 和其他健康问题
去甲肾上腺素
去甲肾上腺素(又称去甲肾上腺素)可提高血压和心率。最广为人知的是它对警觉性、唤醒、决策、注意力和专注力的影响。许多药物,如兴奋剂和抑郁症药物,都旨在提高去甲肾上腺素水平,以改善注意力或抑郁症状。
神经递质之间的相互作用
神经递质之间通常会以复杂的方式相互作用,从而对人体产生协同或拮抗作用。
协同效应
当两种或两种以上的神经递质共同作用产生的效果大于它们各自效果的总和时,就会产生协同效应。血清素和去甲肾上腺素之间的相互作用就是协同效应的一个例子。这两种神经递质都能调节情绪,是治疗抑郁症的靶向药物。
一些抗抑郁药物,如 SNRIs,会提高这两种神经递质的水平。与单独提高其中一种神经递质的水平相比,这种组合能带来更大的情绪改善。
协同效应的另一个例子是 GABA 与酒精之间的相互作用。这两种物质都是中枢神经系统的抑制剂,它们的共同作用会导致镇静和认知功能受损。
这就是为什么在服用苯二氮卓类药物等能增强 GABA 活性的药物时不鼓励饮酒的原因。
拮抗作用
当一种神经递质的作用减少或阻止另一种神经递质的作用时,就会产生拮抗作用。乙酰胆碱和多巴胺之间的相互作用就是拮抗作用的一个例子。乙酰胆碱通常具有兴奋作用,而多巴胺则具有抑制作用。
这两种神经递质对基底神经节的影响相反,基底神经节是一组参与运动和奖赏的大脑结构。
在帕金森病中,乙酰胆碱和多巴胺活性之间的平衡被打破,多巴胺水平下降。这会导致乙酰胆碱活性过剩,从而引发该病特有的运动问题。
拮抗作用的另一个例子是多巴胺与催乳素之间的相互作用。催乳素是一种参与泌乳的激素,已被证明会抑制多巴胺的释放。这会导致多巴胺增强药物(如抗精神病药)产生副作用。
神经递质失衡
神经递质在调节各种身体机能方面起着至关重要的作用,而神经递质水平的失衡会导致一系列症状和健康问题。导致神经递质失衡的因素包括
遗传
研究表明,某些基因变异会影响神经递质的产生和释放,从而导致失衡。
压力
长期的压力会消耗神经递质水平,尤其是那些参与情绪调节的神经递质,如血清素和多巴胺。
营养不良
饮食中缺乏支持神经递质合成的营养物质,如氨基酸、维生素和矿物质,会导致神经递质失衡。
药物
某些药物,如抗抑郁药、抗精神病药和止痛药,会干扰神经递质水平并导致失衡。
神经递质失衡的症状
神经递质失衡的症状会因神经递质受影响的种类和程度而有所不同。
例如,血清素水平失衡会导致抑郁和焦虑等情绪障碍,而多巴胺水平失衡则会影响动力、注意力和愉悦感。神经递质失衡的一些常见症状包括
- 情绪波动
- 焦虑
- 抑郁
- 疲劳
- 易怒
- 失眠
- 记忆问题
- 注意力不集中
- 头痛
如何提高神经递质水平
通过改变生活方式来促进神经递质的最佳功能,可以自然地提高神经递质水平。以下是一些自然提高神经递质水平的方法:
常见问题
什么是神经递质?
神经递质是神经细胞(神经元)释放的化学信使,通过突触间隙向邻近细胞(如其他神经元或靶细胞)传递信号。
兴奋性神经递质和抑制性神经递质有何区别?
兴奋性神经递质会增加靶细胞产生神经冲动的可能性。相反,抑制性神经递质会降低靶细胞产生神经冲动的可能性。
神经系统中有哪些常见的神经递质?
神经系统中常见的神经递质包括多巴胺、血清素、GABA、谷氨酸和乙酰胆碱。
神经递质与中枢神经系统有何联系?
神经递质是一种化学信使,在中枢神经系统(CNS)内传递信号时起着至关重要的作用。
当电信号(称为动作电位)到达神经元末端(突触前终端)时,会触发神经递质释放到突触(神经元之间的一个小间隙)中。
然后,这些神经递质与突触后神经元膜上的特定受体结合,启动新的电信号。通过这一过程,神经元之间可以进行交流,促进整个中枢神经系统的信息传递,从而实现各种生理功能和行为。
神经递质如何融入更广泛的神经生物学和神经可塑性范畴?
神经递质是我们大脑内化学对话不可或缺的一部分,支配着每一种神经活动。神经递质是研究整个神经系统的广阔神经生物学领域的一个分支。此外,这些化学信使在神经可塑性中起着关键作用,强调了我们的大脑如何根据各种刺激和经历进行调整和改革。
参考资料
多巴胺与其他神经递质系统的相互作用:与中枢神经系统疾病的病理生理学和治疗的相关性
生理学,神经递质 - StatPearls - NCBI 书架
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