Rollen til nevrotransmittere

En nevrotransmitter er en kjemisk messenger som bærer, øker og balanserer signaler mellom nevroner (også kjent som nerveceller) og målceller i hele kroppen. Disse målcellene kan være i kjertler, muskler eller andre nevroner.

Milliarder nevrotransmittermolekyler jobber kontinuerlig for å holde hjernen vår i orden, og håndtere alt fra pusten til hjerteslaget til lærings- og konsentrasjonsnivået. De kan også påvirke en rekke psykologiske funksjoner som frykt, humør, glede og glede.

Hvordan neurotransmittere fungerer

For at nevroner skal kunne sende meldinger i hele kroppen, må de kunne kommunisere med hverandre for å overføre signaler. Neuroner er imidlertid ikke bare koblet til hverandre. På slutten av hvert nevron er det et lite gap som kalles synaps, og for å kommunisere med neste celle, må signalet være i stand til å krysse dette lille rommet. Dette skjer gjennom en prosess kjent som nevrotransmisjon.

I de fleste tilfeller frigjøres en nevrotransmitter fra det som kalles axonterminalen etter at et handlingspotensial har nådd synapsen, et sted der nevroner kan overføre signaler til hverandre.

Når et elektrisk signal når slutten av et nevron, utløser det frigjøring av små sekker kalt vesikler som inneholder nevrotransmittere. Disse sekkene søler innholdet i synapsen, der nevrotransmitterne beveger seg over gapet mot nabocellene. Disse cellene inneholder reseptorer der nevrotransmittere kan binde og utløse endringer i cellene.

Etter frigjøring krysser nevrotransmitteren det synaptiske gapet og fester seg til reseptorsiden på det andre nevronet, enten spennende eller hemmer det mottakende nevronet avhengig av hva nevrotransmitteren er.

Reseptorer og nevrotransmittere fungerer som et lås-og-nøkkel-system. Akkurat som det tar riktig nøkkel for å åpne en spesifikk lås, vil en nevrotransmitter (nøkkelen) bare binde seg til en bestemt reseptor (låsen). Hvis nevrotransmitteren er i stand til å jobbe på reseptorsiden, utløser det endringer i den mottakende cellen.

Noen ganger kan nevrotransmittere binde seg til reseptorer og føre til at et elektrisk signal overføres nedover cellen (eksitatorisk). I andre tilfeller kan nevrotransmitteren faktisk blokkere signalet fra å fortsette, og forhindrer at meldingen blir videreført (hemmende).

Inaktivering av nevrotransmittere

Så hva skjer med en nevrotransmitter etter at jobben er fullført? Når nevrotransmitteren har hatt den utformede effekten, kan aktiviteten stoppes av tre mekanismer:

• Nedbrytning: Et enzym endrer strukturen til nevrotransmitteren slik at det ikke kan gjenkjennes av reseptoren
• Spredning: Nevrotransmitteren driver bort fra reseptoren
• Gjenopptak: Hele nevrotransmittermolekylet blir tatt opp igjen av aksonet til nevronet som frigjorde det

Kriterier

Den faktiske identifikasjonen av nevrotransmittere kan faktisk være ganske vanskelig. Mens forskere kan observere vesiklene som inneholder nevrotransmittere, er det ikke helt så enkelt å finne ut hvilke kjemikalier som er lagret i vesiklene.

På grunn av dette har nevrologer utviklet en rekke retningslinjer for å bestemme om et kjemikalie skal defineres som en nevrotransmitter:

• Tilstedeværelsen av kjemikaliet i cellen. Kjemikaliet syntetiseres enten i nevronet eller på annen måte finnes i det.
• Stimulusavhengig frigjøring. Det frigjøres i passende mengder av nevronet ved stimulering.
• Handling på postsynaptisk celle. Kjemikaliet må frigjøres av det presynaptiske nevronet, og det postsynaptiske nevronet må inneholde reseptorer som kjemikaliet vil binde seg til.
• Mekanisme for fjerning. En spesifikk mekanisme eksisterer for å fjerne kjemikaliet fra aktiveringsstedet etter at arbeidet er gjort.

Klassifisering

Nevrotransmittere spiller en viktig rolle i hverdagen og funksjonen. Forskere vet ennå ikke nøyaktig hvor mange nevrotransmittere som finnes, men mer enn 60 forskjellige kjemiske budbringere er identifisert.

Nevrotransmittere kan klassifiseres etter deres funksjon:

• Excitatoriske nevrotransmittere: Disse typer nevrotransmittere har eksiterende effekter på nevronet, noe som betyr at de øker sannsynligheten for at nevronet vil skyte et handlingspotensial. Noen av de viktigste eksitatoriske nevrotransmitterne inkluderer adrenalin og noradrenalin.
• Hemmende nevrotransmittere: Disse typer nevrotransmittere har hemmende effekter på nevronet; de reduserer sannsynligheten for at nevronet vil skyte et handlingspotensial. Noen av de viktigste hemmende nevrotransmitterne inkluderer serotonin og gamma-aminosmørsyre (GABA).
• Modulatoriske nevrotransmittere: Disse nevrotransmitterne, ofte referert til som nevromodulatorer, er i stand til å påvirke et større antall nevroner samtidig. Disse nevromodulatorene påvirker også effekten av andre kjemiske budbringere. Der synaptiske nevrotransmittere frigjøres av axonterminaler for å ha en hurtigvirkende innvirkning på andre reseptorneuroner, diffunderes neuromodulatorer over et større område og er mer saktevirkende.

Noen nevrotransmittere, som acetylkolin og dopamin, kan skape både eksiterende og hemmende effekter avhengig av hvilken type reseptorer som er tilstede.

Typer

Det er en rekke forskjellige måter å klassifisere og kategorisere nevrotransmittere på. I noen tilfeller er de ganske enkelt delt inn i monoaminer, aminosyrer og peptider.

Nevrotransmittere kan også kategoriseres i en av seks typer:

Aminosyrer

• Gamma-aminosmørsyre (GABA): Denne naturlig forekommende aminosyren fungerer som kroppens viktigste hemmende kjemiske messenger. GABA bidrar til syn, motorisk kontroll og spiller en rolle i reguleringen av angst. Benzodiazepiner, som brukes til å behandle angst, fungerer ved å øke effektiviteten til GABA nevrotransmittere, noe som kan øke følelsen av avslapning og ro.
• Glutamat: Den rikeligste nevrotransmitteren som finnes i nervesystemet, glutamat spiller en rolle i kognitive funksjoner som minne og læring. For store mengder glutamat kan forårsake eksitotoksisitet som resulterer i celledød. Denne eksitotoksisiteten forårsaket av opphopning av glutamat er forbundet med noen sykdommer og hjerneskader, inkludert Alzheimers sykdom, hjerneslag og epileptiske anfall.

Peptider

• Oksytocin: Dette kraftige hormonet fungerer som en nevrotransmitter i hjernen. Den er produsert av hypothalamus og spiller en rolle i sosial anerkjennelse, binding og seksuell reproduksjon.Syntetisk oksytocin som Pitocin brukes ofte som et hjelpemiddel i arbeidskraft og fødsel. Både oksytocin og pitocin får livmoren til å trekke seg sammen under fødselen.
• Endorfiner: Disse nevrotransmitterne hindrer overføring av smertesignaler og fremmer følelser av eufori. Disse kjemiske budbringere produseres naturlig av kroppen som respons på smerte, men de kan også utløses av andre aktiviteter som aerob trening. For eksempel å oppleve en "runner's high" er et eksempel på behagelige følelser generert av produksjonen av endorfiner.

Monoaminer

• Adrenalin: Også kjent som adrenalin, er adrenalin ansett som både et hormon og en nevrotransmitter. Generelt er adrenalin et stresshormon som frigjøres av binyrene. Imidlertid fungerer den som en nevrotransmitter i hjernen.
• Noradrenalin: Dette naturlig forekommende kjemikaliet er en nevrotransmitter som spiller en viktig rolle i årvåkenhet er involvert i kroppens kamp eller flyrespons. Dens rolle er å hjelpe mobilisere kroppen og hjernen til å iverksette tiltak i tider med fare eller stress. Nivåene til denne nevrotransmitteren er vanligvis lavest under søvn og høyest i tider med stress.
• Histamin: Denne organiske forbindelsen fungerer som en nevrotransmitter i hjernen og ryggmargen. Den spiller en rolle i allergiske reaksjoner og produseres som en del av immunsystemets respons på patogener.
• Dopamin: Vanligvis kjent som den følsomme nevrotransmitteren, dopamin er involvert i belønning, motivasjon og tillegg.Flere typer vanedannende stoffer øker dopaminnivået i hjernen. Denne kjemiske messenger spiller også en viktig rolle i koordineringen av kroppsbevegelser. Parkinsons sykdom, som er en degenerativ sykdom som resulterer i rystelser og bevegelseshemming, er forårsaket av tap av dopamingenererende nevroner i hjernen.
• Serotonin: Serotonin, som er et hormon og nevrotransmitter, spiller en viktig rolle i å regulere og modulere humør, søvn, angst, seksualitet og appetitt. Selektive serotonin-gjenopptakshemmere (SSRIer) er en type antidepressiva som ofte foreskrives for å behandle depresjon, angst, panikklidelse og panikkanfall. SSRI arbeider for å balansere serotoninnivået ved å blokkere gjenopptaket av serotonin i hjernen, noe som kan bidra til å forbedre humøret og redusere følelsen av angst.

Puriner

• Adenosine: Dette naturlig forekommende kjemikaliet fungerer som en neuromodulator i hjernen og er involvert i å undertrykke vekke og forbedre søvn.
• Adenosintrifosfat (ATP): Betraktet som livets energivaluta, fungerer ATP som en nevrotransmitter i det sentrale og perifere nervesystemet.Det spiller en rolle i autonom kontroll, sensorisk transduksjon og kommunikasjon med gliaceller. Forskning antyder at det også kan ha en del i noen nevrologiske problemer, inkludert smerte, traumer og nevrodegenerative lidelser.

Gass sendere

• Nitrogenoksid: Denne forbindelsen spiller en rolle i å påvirke glatte muskler, slapper av dem slik at blodårene utvides og øker blodstrømmen til visse områder av kroppen.
• Karbonmonoksid: Denne fargeløse, luktfrie gassen kan ha gif.webptige og potensielt dødelige effekter når folk blir utsatt for høye nivåer av stoffet. Imidlertid produseres det også naturlig av kroppen der det fungerer som en nevrotransmitter som hjelper til med å modulere kroppens inflammatoriske respons.

Acetylkolin

• Acetylkolin: Dette er den eneste nevrotransmitteren i klassen. Funnet i både det sentrale og perifere nervesystemet, er det den primære nevrotransmitteren assosiert med motoriske nerveceller. Den spiller en rolle i muskelbevegelser så vel som minne og læring.

Når nevrotransmittere ikke fungerer riktig

Som med mange av kroppens prosesser, kan ting noen ganger gå galt. Det er kanskje ikke overraskende at et system så omfattende og komplekst som det menneskelige nervesystemet ville være utsatt for problemer.

Noen av tingene som kan gå galt inkluderer:

• Nevroner produserer kanskje ikke nok av en bestemt nevrotransmitter
• Nevrotransmittere kan bli absorbert for raskt
• For mange nevrotransmittere kan deaktiveres av enzymer
• For mye av en bestemt nevrotransmitter kan frigjøres

Når nevrotransmittere påvirkes av sykdom eller medisiner, kan det være en rekke forskjellige uønskede effekter på kroppen. Sykdommer som Alzheimers, epilepsi og Parkinsons er assosiert med underskudd i visse nevrotransmittere.

Helsepersonell anerkjenner rollen som nevrotransmittere kan spille i psykiske helsemessige forhold, og det er grunnen til at medisiner som påvirker kroppens kjemiske budbringere ofte blir foreskrevet for å behandle en rekke psykiatriske tilstander.

For eksempel er dopamin assosiert med slike ting som avhengighet og schizofreni. Serotonin spiller en rolle i humørsykdommer, inkludert depresjon og OCD. Legemidler, som SSRI, kan foreskrives av leger og psykiatere for å behandle symptomer på depresjon eller angst.

Medisiner brukes noen ganger alene, men de kan også brukes sammen med andre terapeutiske behandlinger, inkludert kognitiv atferdsterapi.

Legemidler som påvirker nevrotransmittere

Kanskje den største praktiske applikasjonen for oppdagelsen og detaljert forståelse av hvordan nevrotransmittere fungerer, har vært utvikling av medisiner som påvirker kjemisk overføring. Disse stoffene er i stand til å endre effekten av nevrotransmittere, noe som kan lindre symptomene på noen sykdommer.

• Agonister vs Antagonister: Noen stoffer er kjent som agonister og fungerer ved å øke effekten av spesifikke nevrotransmittere. Andre legemidler og referert til som antagonister og virker for å blokkere effekten av nevrotransmisjon.
• Direkte vs indirekte effekter: Disse nevrovirkende legemidlene kan brytes ned videre basert på om de har en direkte eller indirekte effekt. De som har en direkte effekt virker ved å etterligne nevrotransmittere fordi de er veldig like i kjemisk struktur. De som har en indirekte innvirkning, virker ved å påvirke de synaptiske reseptorene.

Legemidler som kan påvirke nevrotransmisjon inkluderer medisiner som brukes til å behandle sykdom, inkludert depresjon og angst, for eksempel SSRI, trisykliske antidepressiva og benzodiazepiner.

Ulovlige stoffer som heroin, kokain og marihuana har også en effekt på nevrotransmisjon. Heroin fungerer som en direktevirkende agonist, og etterligner hjernens naturlige opioider nok til å stimulere deres assosierte reseptorer. Kokain er et eksempel på et indirekte virkende stoff som påvirker overføringen av dopamin.

Et ord fra veldig bra

Nevrotransmittere spiller en kritisk rolle i nevral kommunikasjon, og påvirker alt fra ufrivillige bevegelser til læring til humør. Dette systemet er både komplekst og svært sammenkoblet. Nevrotransmittere virker på bestemte måter, men de kan også påvirkes av sykdommer, medisiner eller til og med handlinger fra andre kjemiske budbringere.