Identifikation af en neurotransmitter

Hvordan de virker, forskellige typer, og hvorfor de er vigtige

En neurotransmitter defineres som en kemisk messenger, der bærer, forstærker og balancer signaler mellem neuroner eller nerveceller og andre celler i kroppen. Disse kemiske budbringere kan påvirke en bred vifte af både fysiske og psykologiske funktioner, herunder hjertefrekvens, søvn, appetit, humør og frygt. Millioner af neurotransmittere arbejder konstant for at holde vores hjerner i stand til at styre alt fra vores vejrtrækning til vores hjerterytme til vores lærings- og koncentrationsniveauer.

Hvordan neurotransmittere virker

For at neuroner skal sende beskeder gennem hele kroppen, skal de kunne kommunikere med hinanden for at sende signaler. Men neuroner er ikke blot forbundet med hinanden. I slutningen af ​​hver neuron er et lille hul kaldet en synapse, og for at kommunikere med den næste celle, skal signalet kunne krydse dette lille rum. Dette sker gennem en proces, der kaldes neurotransmission.

I de fleste tilfælde frigives en neurotransmitter fra det såkaldte axonterminal, efter at et aktionspotentiale har nået synapset, et sted, hvor neuroner kan transmittere signaler til hinanden.

Når et elektrisk signal når enden af ​​en neuron, udløser det frigivelsen af ​​små sække kaldet vesikler, som indeholder neurotransmitterne. Disse sacs spilder deres indhold ind i synapset, hvor neurotransmitterne derefter bevæger sig over kløften mod nabokellerne.

Disse celler indeholder receptorer, hvor neurotransmitterne kan binde og udløse ændringer i cellerne.

Efter frigivelsen krydser neurotransmitteren det synaptiske hul og fastgøres til receptorstedet på den anden neuron, enten spændende eller hæmmer det modtagende neuron afhængigt af hvad neurotransmitteren er.

Neurotransmitterne virker som en nøgle, og receptorstedet virker som en lås. Det tager den rigtige nøgle til at åbne bestemte låse. Hvis neurotransmitteren er i stand til at arbejde på receptorstedet, udløser det ændringer i den modtagende celle.

Nogle gange kan neurotransmittere binde til receptorer og forårsage, at et elektrisk signal transmitteres ned i cellen (excitatorisk). I andre tilfælde kan neurotransmitteren faktisk blokere signalet fra at fortsætte, forhindre beskeden fra at blive båret på (hæmmende).

Så hvad sker der med en neurotransmitter efter at sit job er færdig? Når neurotransmitteren har haft den udformede virkning, kan dens aktivitet stoppes af forskellige mekanismer.

1. Det kan nedbrydes eller deaktiveres af enzymer
2. Det kan svinge væk fra receptoren
3. Det kan tages op igen af ​​axonen af ​​neuronen, der frigjorde det i en proces, der er kendt som genoptagelse

Neurotransmittere spiller en stor rolle i hverdagen og funktionen. Forskere ved endnu ikke præcis, hvor mange neurotransmittere der findes, men mere end 100 kemiske budbringere er blevet identificeret.

Hvad Neurotransmittere Gør

Neurotransmittere kan klassificeres efter deres funktion:

Excitatoriske neurotransmittere: Disse typer af neurotransmittere har excitatoriske virkninger på neuronen, hvilket betyder, at de øger sandsynligheden for, at neuronet vil affyre et potentiale.

Nogle af de vigtigste excitatoriske neurotransmittere indbefatter epinephrin og norepinephrin.

Inhibitoriske neurotransmittere: Disse typer af neurotransmittere har hæmmende virkninger på neuronen; de mindsker sandsynligheden for, at neuronet vil affyre et handlingspotentiale. Nogle af de vigtigste inhibitoriske neurotransmittere indbefatter serotonin og gamma-aminosmørsyre (GABA).

Nogle neurotransmittere, såsom acetylcholin og dopamin, kan skabe både excitatoriske og hæmmende virkninger afhængigt af typen af ​​receptorer, som er til stede.

Modulatoriske neurotransmittere: Disse neurotransmittere, der ofte refereres til som neuromodulatorer, er i stand til at påvirke et større antal neuroner samtidig.

Disse neuromodulatorer påvirker også virkningerne af andre kemiske budbringere. Hvor synaptiske neurotransmittere frigives af axonterminaler for at have en hurtigvirkende virkning på andre receptorneuroner, diffunderer neuromodulatorer over et større område og er mere langsomme.

Typer af neurotransmittere

Der er en række forskellige måder at klassificere og kategorisere neurotransmittere på. I nogle tilfælde er de simpelthen opdelt i monoaminer, aminosyrer og peptider.

Neurotransmittere kan også kategoriseres i en af ​​seks typer:

Aminosyrer

• Gamma-aminosmørsyre (GABA) virker som kroppens vigtigste hæmmende kemiske messenger. GABA bidrager til vision, motorstyring og spiller en rolle i reguleringen af ​​angst. Benzodiazepiner, der bruges til at hjælpe med at behandle angst, funktion ved at øge effektiviteten af ​​GABA-neurotransmittere, som kan øge følelserne af afslapning og ro.
• Glutamat er den mest rigelige neurotransmitter, der findes i nervesystemet, hvor det spiller en rolle i kognitive funktioner som hukommelse og læring . For store mængder glutamat kan excitotoksicitet resultere i celledød. Denne excitotoxiticitet forårsaget af glutamatopbygning er forbundet med nogle sygdomme og hjerneskade, herunder Alzheimers sygdom, slagtilfælde og epileptiske anfald.

Peptider

• Oxytocin er både et hormon og en neurotransmitter. Det er produceret af hypothalamus og spiller en rolle i social anerkendelse, binding og seksuel reproduktion. Syntetisk oxytocin såsom Pitocin bruges ofte som en hjælp til arbejde og fødsel. Både oxytocin og Pitocin får livmoderen til at indgå under arbejdet.
• Endorphiner er neurotransmittere end at hæmme transmissionen af ​​smertesignaler og fremme følelser af eufori. Disse kemiske budbringere produceres naturligt af kroppen som reaktion på smerte, men de kan også udløse andre aktiviteter som aerob træning. For eksempel oplever en "runner's high" et eksempel på behagelige følelser genereret ved produktion af endorfiner.

monoaminer

• Epinephrin betragtes som både et hormon og en neurotransmitter. Generelt er epinephrin (adrenalin) et stresshormon, der frigives af binyrerne. Det virker dog som en neurotransmitter i hjernen.
• Norepinephrin er en neurotransmitter, der spiller en vigtig rolle i opmærksomhed er involveret i kroppens kamp eller flyrespons . Dens rolle er at hjælpe mobilisere kroppen og hjernen til at handle i tider med fare eller stress. Niveauer af denne neurotransmitter er typisk laveste under søvn og højest under stressperioder.
• Histamin virker som en neurotransmitter i hjernen og rygmarven. Det spiller en rolle i allergiske reaktioner og produceres som en del af immunsystemets respons på patogener.
• Dopamin spiller en vigtig rolle i koordineringen af ​​kroppens bevægelser. Dopamin er også involveret i belønning, motivation og tilføjelser. Flere typer af vanedannende stoffer øger dopaminniveauet i hjernen. Parkinsons sygdom, som er en degenerativ sygdom, der resulterer i rysten og bevægelser i bevægelsen, skyldes tabet af dopamingenererende neuroner i hjernen.
• Serotonin spiller en vigtig rolle i regulering og modulering af humør, søvn, angst, seksualitet og appetit. Selektive serotoninoptagelseshæmmere , som normalt betegnes som SSRI'er, er en type antidepressiv medicin, der normalt foreskrives til behandling af depression, angst, panikforstyrrelse og panikanfald. SSRI'er arbejder for at afbalancere serotoninniveauer ved at blokere genoptagelsen af ​​serotonin i hjernen, som kan bidrage til at forbedre humøret og reducere følelser af angst.

puriner

• Adenosin virker som en neuromodulator i hjernen og er involveret i at undertrykke vækkelse og forbedre søvn.
• Adenosintrifosfat (ATP) virker som en neurotransmitter i det centrale og perifere nervesystem . Det spiller en rolle i autonom kontrol, sensorisk transduktion og kommunikation med glialceller. Forskning tyder på, at det også kan medvirke i nogle neurologiske problemer, herunder smerte, traume og neurodegenerative lidelser.

Gasotransmitters

• Nitrogenoxid spiller en rolle i at påvirke glatte muskler, afslappende dem for at tillade blodkar at udvide og øge blodgennemstrømningen til bestemte områder af kroppen.
• Kulmonoxid er normalt kendt som en farveløs, lugtfri gas, der kan have giftige og potentielt dødelige virkninger, når folk udsættes for høje niveauer af stoffet. Men det produceres også naturligt af kroppen, hvor det virker som en neurotransmitter, som hjælper med at modulere kroppens inflammatoriske respons.

acetylcholin

• Acetylcholin er den eneste neurotransmitter i sin klasse. Fundet i både det centrale og perifere nervesystem er det den primære neurotransmitter forbundet med motorneuroner. Det spiller en rolle i muskelbevægelser såvel som hukommelse og læring.

Hvad sker der, når neurotransmittere ikke virker rigtigt

Som med mange af kroppens processer kan tingene undertiden gå galt. Det er måske ikke overraskende, at et system så stort og komplekst som det menneskelige nervesystem ville være udsat for problemer.

Nogle af de ting, der kan gå galt, omfatter:

• Neuroner producerer måske ikke nok af en bestemt neurotransmitter
• For meget af en bestemt neurotransmitter kan frigives
• For mange neurotransmittere kan deaktiveres af enzymer
• Neurotransmittere kan blive reabsorberet for hurtigt

Når neurotransmittere er påvirket af sygdom eller medicin, kan der være en række forskellige bivirkninger på kroppen. Sygdomme som Alzheimers, epilepsi og Parkinsons er forbundet med underskud i visse neurotransmittere.

Sundhedspersonale anerkender den rolle, som neurotransmittere kan spille under psykiske sygdomsforhold, og derfor er medicin, der påvirker kroppens kemiske budbringers handlinger, ofte ordineret til at hjælpe med at behandle en række psykologiske tilstande .

For eksempel er dopamin forbundet med sådanne ting som afhængighed og skizofreni. Serotonin spiller en rolle i humørsygdomme, herunder depression og OCD. Narkotika, såsom SSRI'er, kan ordineres af læger og psykiatere for at hjælpe med at behandle symptomer på depression eller angst. Medicin anvendes undertiden alene, men de kan også bruges sammen med andre terapeutiske behandlinger, herunder kognitiv adfærdsterapi .

Narkotika, der påvirker neurotransmittere

Måske er den største praktiske anvendelse til opdagelsen og den detaljerede forståelse af, hvordan neurotransmittere fungerer, udviklingen af ​​stoffer, der påvirker kemisk transmission. Disse lægemidler er i stand til at ændre effekterne af neurotransmittere, hvilket kan lette symptomerne på nogle sygdomme.

• Agonister vs antagonister: Nogle lægemidler er kendt som agonister og funktion ved at øge virkningerne af specifikke neurotransmittere. Andre stoffer og betegnes som antagonister og handler for at blokere virkningerne af neurotransmission.
• Direkte vs indirekte virkninger: Disse neuro-virkende stoffer kan nedbrydes yderligere, afhængigt af om de har en direkte eller indirekte virkning. De, der har en direkte virkning, arbejder ved at efterligne neurotransmitterne, fordi de er meget ens i kemisk struktur. De, der har en indirekte virkning, arbejder ved at virke på de synaptiske receptorer.

Narkotika, som kan påvirke neurotransmission, omfatter medicin, der anvendes til behandling af sygdom, herunder depression og angst, såsom SSRI'er, trycykliske antidepressiva og benzodiazepiner .

Ulovlige stoffer som heroin, kokain og marihuana har også effekt på neurotransmission. Heroin virker som en direktevirkende agonist, der efterligner hjernens naturlige opioider nok til at stimulere deres associerede receptorer. Kokain er et eksempel på et indirekte virkende lægemiddel, som påvirker overførslen af ​​dopamin.

Identifikation af neurotransmittere

Den egentlige identifikation af neurotransmittere kan faktisk være ret vanskelig. Mens forskere kan observere vesiklerne, der indeholder neurotransmittere, er det ikke helt så enkelt at finde ud af, hvilke kemikalier der er lagret i vesiklerne.

På grund af dette har neuroscientists udviklet en række retningslinjer for at afgøre, hvorvidt et kemikalie skal defineres som en neurotransmitter:

• Kemikaliet skal fremstilles inde i neuronen.
• De nødvendige precursor enzymer skal være til stede i neuronen.
• Der skal være nok af den kemiske tilstedeværelse til faktisk at påvirke postsynaptisk neuron.
• Kemikaliet skal frigives af presynaptisk neuron, og postsynaptisk neuron skal indeholde receptorer, som kemikaliet vil binde til.
• Der skal være en genoptagelsesmekanisme eller enzymtilstedeværelse, der stopper kemikaliens virkning.

Et ord fra

Neurotransmittere spiller en afgørende rolle i neuralkommunikation, der påvirker alt fra ufrivillige bevægelser til at lære at stemte. Dette system er både komplekst og meget sammenkoblet. Neurotransmittere virker på bestemte måder, men de kan også blive påvirket af sygdom, stoffer eller endog handlinger fra andre kemiske budbringere.

> Kilder:

> Benarroch, EE. Adenosintrifosfat: Et multifacet kemisk signal i nervesystemet. Neurology. 2010; 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.

> Kring, A M., Johnson, SL, Davison, GC, & Neale, J M. Abnormal psykologi . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2010.

> Magon, N & Kalra, S. Oxytocins orgasmiske historie: Kærlighed, lyst og arbejde. Indisk J Endocrinol Metab. 2011; 15: S156-S161. doi: 10,4103 / 2230 til 8210,84851.

> Verkhratsky, A & Krishtal, OA. Adenosintrifosfat (ATP) som en neurotransmitter. I Encyclopedia of Neuroscience, 4. udgave. Elsevier: 115-123; 2009.