Невротрансмитерът е химически пратеник, който пренася, усилва и балансира сигналите между невроните (известни също като нервни клетки) и целевите клетки в тялото. Тези целеви клетки могат да бъдат в жлези, мускули или други неврони.
Милиарди невротрансмитерни молекули работят постоянно, за да поддържат мозъка ни да функционира, управлявайки всичко, от дишането до сърдечния ритъм до нивата на обучение и концентрация. Те могат да повлияят и на различни психологически функции като страх, настроение, удоволствие и радост.
Как работят невротрансмитерите
За да могат невроните да изпращат съобщения в тялото, те трябва да могат да комуникират помежду си, за да предават сигнали. Невроните обаче не са просто свързани помежду си. В края на всеки неврон има малка празнина, наречена синапс и за да комуникира със следващата клетка, сигналът трябва да може да премине през това малко пространство. Това се случва чрез процес, известен като невротрансмисия.
В повечето случаи невротрансмитерът се освобождава от това, което е известно като аксонен терминал, след като потенциал за действие достигне синапса, място, където невроните могат да предават сигнали един на друг.
Когато електрически сигнал достигне края на неврона, той задейства освобождаването на малки торбички, наречени везикули, които съдържат невротрансмитерите. Тези торбички разливат съдържанието си в синапса, където невротрансмитерите след това се придвижват през процепа към съседните клетки. Тези клетки съдържат рецептори, където невротрансмитерите могат да се свържат и да предизвикат промени в клетките.
След освобождаването невротрансмитерът пресича синаптичната празнина и се прикрепя към рецепторното място на другия неврон, като възбужда или инхибира приемащия неврон в зависимост от това какъв е невротрансмитерът.
Рецепторите и невротрансмитерите действат като система за заключване и ключ. Точно както е необходим десният ключ за отваряне на конкретна ключалка, невротрансмитерът (ключът) ще се свърже само с определен рецептор (ключалката). Ако невротрансмитерът е в състояние да работи на рецепторното място, той предизвиква промени в приемащата клетка.
Понякога невротрансмитерите могат да се свържат с рецепторите и да предизвикат предаване на електрически сигнал надолу по клетката (възбуждащ). В други случаи невротрансмитерът всъщност може да блокира продължаването на сигнала, предотвратявайки продължаването на съобщението (инхибиторно).
Инактивиране на невротрансмитери
И така, какво се случва с невротрансмитер, след като работата му приключи? След като невротрансмитерът има проектирания ефект, неговата активност може да бъде спряна чрез три механизма:
- Деградация: Ензимът променя структурата на невротрансмитера, така че не може да бъде разпознат от рецептора
- Дифузия: Невротрансмитерът се отдалечава от рецептора
- Обратно захващане: Цялата невротрансмитерна молекула се връща обратно от аксона на неврона, който я е освободил
Критерии
Действителната идентификация на невротрансмитерите всъщност може да бъде доста трудна. Докато учените могат да наблюдават везикулите, съдържащи невротрансмитери, изчисляването на това, какви химикали се съхраняват във везикулите, не е толкова просто.
Поради това невролозите са разработили редица насоки за определяне дали даден химикал трябва да бъде определен като невротрансмитер:
- Наличие на химичното вещество в клетката. Химикалът или се синтезира в неврона, или се намира по друг начин в него.
- Освобождаване, зависещо от стимула. Той се освобождава в подходящи количества от неврона при стимулация.
- Действие върху постсинаптичната клетка. Химикалът трябва да се освободи от пресинаптичния неврон, а постсинаптичният неврон трябва да съдържа рецептори, с които химичното вещество ще се свърже.
- Механизъм за отстраняване. Съществува специфичен механизъм за отстраняване на химикала от мястото му на активиране след приключване на работата му.
Класификация
Невротрансмитерите играят важна роля в ежедневието и функционирането. Учените все още не знаят колко точно невротрансмитери съществуват, но са идентифицирани повече от 60 различни химически пратеника.
Невротрансмитерите могат да бъдат класифицирани по тяхната функция:
- Възбуждащи невротрансмитери: Тези видове невротрансмитери имат възбуждащи ефекти върху неврона, което означава, че увеличават вероятността невронът да изстреля потенциал за действие. Някои от основните възбуждащи невротрансмитери включват епинефрин и норепинефрин.
- Инхибиращи невротрансмитери: Тези видове невротрансмитери имат инхибиторен ефект върху неврона; те намаляват вероятността невронът да изстреля потенциал за действие. Някои от основните инхибиторни невротрансмитери включват серотонин и гама-аминомаслена киселина (GABA).
- Модулаторни невротрансмитери: Тези невротрансмитери, често наричани невромодулатори, могат да повлияят по-голям брой неврони едновременно. Тези невромодулатори също влияят върху ефектите на други химически пратеници. Когато синаптичните невротрансмитери се освобождават от аксонови терминали, за да имат бързодействащо въздействие върху други рецепторни неврони, невромодулаторите се разпространяват в по-голяма площ и са по-бавно действащи.
Някои невротрансмитери, като ацетилхолин и допамин, могат да създадат както възбуждащи, така и инхибиторни ефекти в зависимост от вида на наличните рецептори.
Видове
Съществуват редица различни начини за класифициране и категоризиране на невротрансмитерите. В някои случаи те просто се разделят на моноамини, аминокиселини и пептиди.
Невротрансмитерите също могат да бъдат категоризирани в един от шест типа:
Аминокиселини
- Гама-аминомаслена киселина (GABA): Тази естествена аминокиселина действа като основният инхибиторен химически пратеник на тялото. GABA допринася за зрението, двигателния контрол и играе роля в регулирането на тревожността. Бензодиазепините, които се използват за лечение на тревожност, функционират чрез повишаване на ефективността на GABA невротрансмитерите, които могат да увеличат чувството за релаксация и спокойствие.
- Глутамат: Най-изобилният невротрансмитер, открит в нервната система, глутаматът играе роля в когнитивните функции като паметта и ученето. Прекомерните количества глутамат могат да причинят екситотоксичност, водеща до клетъчна смърт. Тази екситотоксичност, причинена от натрупването на глутамат, е свързана с някои заболявания и мозъчни наранявания, включително болестта на Алцхаймер, инсулт и епилептични припадъци.
Пептиди
- Окситоцин: Този мощен хормон действа като невротрансмитер в мозъка. Той се произвежда от хипоталамуса и играе роля в социалното разпознаване, свързване и сексуално размножаване.Синтетичният окситоцин като Pitocin често се използва като помощ при раждането и раждането. Както окситоцинът, така и питоцинът карат матката да се свива по време на раждането.
- Ендорфини: Тези невротрансмитери инхибират предаването на сигнали за болка и насърчават чувството на еуфория. Тези химически пратеници се произвеждат естествено от организма в отговор на болка, но могат да бъдат предизвикани и от други дейности като аеробни упражнения.Например, изпитването на „бегач“ е пример за приятни чувства, породени от производството ендорфини.
Моноамини
- Епинефрин: Известен също като адреналин, епинефринът се счита едновременно за хормон и невротрансмитер. По принцип епинефринът е хормон на стреса, който се отделя от надбъбречната система. Той обаче функционира като невротрансмитер в мозъка.
- Норадреналин: Този естествен химикал е невротрансмитер, който играе важна роля за повишаване на бдителността, участва в борбата или реакцията на организма в тялото. Неговата роля е да помогне за мобилизиране на тялото и мозъка, за да предприемат действия по време на опасност или стрес. Нивата на този невротрансмитер обикновено са най-ниски по време на сън и най-високи по време на стрес.
- Хистамин: Това органично съединение действа като невротрансмитер в мозъка и гръбначния мозък, играе роля при алергични реакции и се произвежда като част от отговора на имунната система към патогени.
- Допамин: Обикновено известен като невротрансмитер, който се чувства добре, допаминът участва в възнаграждението, мотивацията и добавките. Няколко вида наркотични вещества, пристрастяващи повишават нивата на допамин в мозъка. Този химически пратеник също играе важна роля в координацията на движенията на тялото. Болестта на Паркинсон, която е дегенеративно заболяване, което води до треперене и нарушения на двигателното движение, се причинява от загубата на генериращи допамин неврони в мозъка.
- Серотонин: Хормон и невротрансмитер, серотонинът играе важна роля за регулиране и модулиране на настроението, съня, безпокойството, сексуалността и апетита. Селективните инхибитори на обратното поемане на серотонин (SSRIs) са вид антидепресанти, които обикновено се предписват за лечение на депресия, тревожност, паническо разстройство и панически атаки. SSRI работят за балансиране на нивата на серотонин, като блокират повторното поемане на серотонин в мозъка, което може да помогне за подобряване на настроението и намаляване на чувството на тревожност.
Пурини
- Аденозин: Този естествен химикал действа като невромодулатор в мозъка и участва в потискането на възбуждането и подобряването на съня.
- Аденозин трифосфат (АТФ): Считан за енергийна валута на живота, АТФ действа като невротрансмитер в централната и периферната нервна система и играе роля в автономния контрол, сензорната трансдукция и комуникацията с глиални клетки. Изследванията показват, че може да участва и в някои неврологични проблеми, включително болка, травма и невродегенеративни нарушения.
Газопредаватели
- Азотен оксид: Това съединение играе роля за въздействие върху гладката мускулатура, като ги отпуска, за да позволи на кръвоносните съдове да се разширят и да увеличи притока на кръв към определени области на тялото.
- Въглероден окис: Този безцветен газ без мирис може да има токсични и потенциално фатални ефекти, когато хората са изложени на високи нива на веществото. Той обаче се произвежда и по естествен път от тялото, където действа като невротрансмитер, който помага да модулира възпалителната реакция на организма.
Ацетилхолин
- Ацетилхолин: Това е единственият невротрансмитер в своя клас. Намерен както в централната, така и в периферната нервна система, той е основният невротрансмитер, свързан с моторните неврони и играе роля в мускулните движения, както и в паметта и ученето.
Когато невротрансмитерите не работят правилно
Както при много от процесите в тялото, понякога нещата могат да се объркат. Може би не е изненадващо, че една толкова обширна и сложна система като човешката нервна система би била податлива на проблеми.
Някои от нещата, които може да се объркат, включват:
- Невроните може да не произвеждат достатъчно определен невротрансмитер
- Невротрансмитерите могат да се реабсорбират твърде бързо
- Твърде много невротрансмитери могат да бъдат дезактивирани от ензимите
- Може да се освободи твърде много от определен невротрансмитер
Когато невротрансмитерите са засегнати от болести или лекарства, може да има редица различни неблагоприятни ефекти върху тялото. Болести като болестта на Алцхаймер, епилепсията и Паркинсон са свързани с дефицити в някои невротрансмитери.
Здравните специалисти признават ролята, която невротрансмитерите могат да играят при психични заболявания, поради което често се предписват лекарства, които влияят върху действията на химическите пратеници на тялото, за да помогнат при лечението на различни психиатрични състояния.
Например, допаминът е свързан с такива неща като пристрастяване и шизофрения. Серотонинът играе роля при разстройства на настроението, включително депресия и OCD.Наркотици като SSRIs могат да бъдат предписвани от лекари и психиатри, за да помогнат за лечение на симптоми на депресия или тревожност.
Лекарствата понякога се използват самостоятелно, но те могат да се използват заедно с други терапевтични лечения, включително когнитивно-поведенческа терапия.
Лекарства, които влияят на невротрансмитерите
Може би най-голямото практическо приложение за откриването и подробното разбиране на това как функционират невротрансмитерите е разработката на лекарства, които оказват влияние върху химичното предаване. Тези лекарства са способни да променят ефектите на невротрансмитерите, които могат да облекчат симптомите на някои заболявания.
- Агонисти срещу антагонисти: Някои лекарства са известни като агонисти и функционират чрез увеличаване на ефектите на специфични невротрансмитери. Други лекарства и посочени като антагонисти и действат, за да блокират ефектите от невротрансмисията.
- Директни срещу косвени ефекти: Тези невродействащи лекарства могат да бъдат допълнително разделени въз основа на това дали имат пряк или косвен ефект. Тези, които имат директен ефект, действат като имитират невротрансмитерите, тъй като те са много сходни по химична структура. Тези, които имат непряко въздействие, действат, като въздействат върху синаптичните рецептори.
Лекарствата, които могат да повлияят на невротрансмисията, включват лекарства, използвани за лечение на заболявания, включително депресия и тревожност, като SSRI, трициклични антидепресанти и бензодиазепини.
Незаконните наркотици като хероин, кокаин и марихуана също имат ефект върху невротрансмисията. Хероинът действа като директно действащ агонист, имитирайки достатъчно естествените опиоиди в мозъка, за да стимулира свързаните с тях рецептори. Кокаинът е пример за лекарство с непряко действие, което влияе върху предаването на допамин.
Дума от Verywell
Невротрансмитерите играят критична роля в невронната комуникация, влияейки на всичко - от неволеви движения до учене до настроение. Тази система е едновременно сложна и силно свързана. Невротрансмитерите действат по специфичен начин, но те също могат да бъдат засегнати от болести, лекарства или дори от действията на други химически пратеници.
