چگونه کار می کنند، انواع مختلف و چرا آنها مهم هستند
انتقال دهنده عصبی به عنوان یک پیام رسان شیمیایی تعریف می شود که سیگنال های بین نورونها ، سلول های عصبی و سلول های دیگر بدن را حمل می کند، تقویت می کند. این پیامرسان های شیمیایی می توانند طیف گسترده ای از توابع فیزیکی و روانی مانند ضربان قلب، خواب، اشتها، خلق و خو و ترس را تحت تاثیر قرار دهند. میلیاردها عصب انتقال دهنده به طور مداوم برای حفظ عملکرد مغز ما، مدیریت همه چیز را از تنفس ما به ضربان قلب ما به سطوح یادگیری و تمرکز ما.
چگونه انتقال دهنده های عصبی کار می کنند
برای اینکه نورون ها برای ارسال پیام ها در سراسر بدن، به منظور انتقال سیگنال، باید بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. با این حال، نورونها به سادگی به یکدیگر متصل نیستند. در انتهای هر نورون یک شکاف کوچک به نام سیناپس است و به منظور برقراری ارتباط با سلول بعدی، سیگنال باید بتواند از این فضای کوچک عبور کند. این اتفاق می افتد از طریق فرآیند شناخته شده به عنوان انتقال neurotransmission.
در بیشتر موارد، یک فرستنده عصبی از آنچه به عنوان ترمینال آکسون شناخته می شود پس از پتانسیل عمل به سیناپس رسیده است، جایی که نورون ها می توانند سیگنال ها را به یکدیگر انتقال دهند.
هنگامی که یک سیگنال الکتریکی به انتهای نورون می رسد، باعث آزاد شدن کیسه های کوچک به نام vesicles که حاوی انتقال دهنده های عصبی هستند. این کیسه ها محتوای آنها را به سیناپس رها می کنند، جایی که انتقال دهنده های عصبی در سراسر شکاف به سمت سلول های همسایه حرکت می کنند.
این سلول ها حاوی گیرنده هایی هستند که انتقال دهنده های عصبی می توانند باعث تغییر در سلول ها شوند.
پس از آزادی، انتقال دهنده عصبی از شکاف سیناپسی عبور می کند و به جای گیرنده دیگر نورون متصل می شود، یا هیجان انگیز یا مهار نورون دریافت کننده بسته به آنچه انتقال دهنده عصبی است.
انتقال دهنده های عصبی مانند یک کلید عمل می کنند و سایت گیرنده مانند قفل عمل می کند. کلید راست برای باز کردن قفل خاصی طول می کشد. اگر انتقال دهنده عصبی قادر به کار در سایت گیرنده باشد، باعث تغییر در سلول دریافت می شود.
گاهی اوقات انتقال دهنده های عصبی می توانند به گیرنده ها متصل شوند و سیگنال الکتریکی را به سلول انتقال دهند (تحریک پذیر). در موارد دیگر، انتقال دهنده عصبی می تواند سیگنال را از ادامه مسدود کند، مانع از انتقال پیام (مهار کننده) شود.
پس چه اتفاقی برای فرستنده عصبی افتاده است پس از انجام کارش کامل است؟ هنگامی که انتقال دهنده عصبی دارای اثر طراحی شده است، فعالیت های آن می تواند توسط مکانیسم های مختلف متوقف شود.
- این می تواند توسط آنزیم ها تخریب و یا غیر فعال شود
- این می تواند از گیرنده رانده شود
- این می تواند توسط آکسون نورونی که آن را در فرآیند شناخته شده به عنوان بازپس گرفتن منتشر شده است
انتقال دهنده های عصبی نقش مهمی در زندگی روزمره و عملکرد دارند. دانشمندان هنوز دقیقا نمی دانند که چندین انتقال دهنده عصبی وجود دارد، اما بیش از 100 پیام رسان شیمیایی شناسایی شده اند.
چه انتقال دهنده های عصبی انجام می دهند
انتقال دهنده های عصبی را می توان از طریق تابع آنها طبقه بندی کرد:
انتقال دهنده های عصبی هیجان انگیز : این نوع انتقال دهنده های عصبی اثرات هیجان انگیزی بر روی نورون دارند، به این معنی که احتمال افزایش نورون را افزایش می دهند.
برخی از عصبی ترانسفورماتورهای تحریک کننده شامل اپینفرین و نوراپی نفرین می شوند.
انتقال دهنده های عصبی مهارکننده: این نوع انتقال دهنده های عصبی اثر مهاری بر نورون دارد؛ آنها احتمال این که نورون یک پتانسیل عملی را آتش خواهد زد، کاهش می دهد. برخی از عصبی ترانسفورماتورهای مهار کننده شامل سروتونین و گاما آمینوبوتیریک اسید (GABA) می باشند.
برخی از انتقال دهنده های عصبی، مانند استیل کولین و دوپامین، می توانند هر دو اثر تحریک کننده و مهار کننده را بسته به نوع گیرنده هایی که وجود دارند، ایجاد کنند.
انتقال دهنده های عصبی مدولاسیون: این انتقال دهنده های عصبی، اغلب به عنوان neuromodulators نامیده می شوند، می توانند در همان زمان تاثیر بیشتری بر تعداد نورون ها داشته باشند.
این neuromodulators نیز تاثیرات دیگر پیامرسان شیمیایی را تحت تاثیر قرار می دهد. در جایی که انتقال دهنده های سیناپسی توسط ترمینال های اکسون آزاد می شود تا تأثیر سریع روی دیگر نورون های گیرنده داشته باشند، neuromodulators در سراسر یک منطقه بزرگتر پخش می شوند و فعالیت کمتری دارند.
انواع انتقال دهنده های عصبی
تعدادی از روش های مختلف برای طبقه بندی و طبقه بندی انتقال دهنده های عصبی وجود دارد. در برخی موارد، آنها به سادگی به مونوآمین، اسید آمینه و پپتیدهای تقسیم می شوند.
انتقال دهنده های عصبی نیز می تواند به یکی از شش نوع طبقه بندی شود:
آمینو اسید
- اسید گاما آمینو بوتیریک (GABA) به عنوان پیام رسان اصلی مهار کننده بدن عمل می کند. GABA کمک به بینایی، کنترل حرکت و نقش در تنظیم اضطراب است. بنزودیازپین ها که برای کمک به درمان اضطراب استفاده می شوند، با افزایش کارآیی انتقال دهنده های عصبی GABA عمل می کنند که می تواند احساس آرامش و آرامش را افزایش دهد.
- گلوتامات عودکننده ترین موجود در سیستم عصبی است که در آن نقش های شناختی مانند حافظه و یادگیری نقش دارد . مقادیر بیش از حد گلوتامات میتواند مسری را تحریک کند و باعث مرگ سلولی شود. این اکسیدتوکساسیون ناشی از ایجاد گلوتامات با برخی از بیماری ها و آسیب های مغزی شامل بیماری آلزایمر، سکته مغزی، و تشنج های صرعی مرتبط است.
پپتیدها
- اکسي توسين هورمون و انتقال دهنده عصبی است. این توسط هیپوتالاموس تولید می شود و نقش مهمی در شناخت اجتماعی، پیوند و تولید مثل دارد. اکسیتوسین سنتتیک مانند پیتوسین اغلب به عنوان کمک در کار و تحویل استفاده می شود. هر دو اکسي توسين و پيتوسين موجب رحم در هنگام زايمان ميشوند.
- آندورفین ها انتقال دهنده های عصبی هستند تا مانع انتقال سیگنال های درد و ترویج احساسات ناخوشایند شوند. این پیام های شیمیایی به طور طبیعی توسط بدن در پاسخ به درد ایجاد می شود، اما می توان آنها را از طریق فعالیت های دیگر مانند ورزش هوازی نیز باعث شود. به عنوان مثال، تجربه یک "راننده بالا" نمونه ای از احساسات لذت بخش تولید شده توسط تولید اندورفین ها است.
مونوآمین ها
- اپینفرین هر دو هورمون و یک انتقال دهنده عصبی است. به طور کلی، اپی نفرین (آدرنالین) هورمون استرس است که توسط سیستم آدرنال آزاد می شود. با این حال، آن را به عنوان یک انتقال دهنده عصبی در مغز عمل می کند.
- نوراپی نفرین یک انتقال دهنده عصبی است که نقش مهمی در هشیاری در مبارزه یا پاسخ پرواز دارد . نقش آن کمک به بسیج بدن و مغز برای انجام اقدامات در زمان خطر یا استرس است. سطوح این انتقال دهنده عصبی معمولا در طول خواب کمترین و بیشترین در زمان استرس است.
- هیستامین به عنوان یک انتقال دهنده عصبی در مغز و نخاع عمل می کند. این نقش در واکنش های آلرژیک نقش دارد و به عنوان بخشی از پاسخ سیستم ایمنی به پاتوژن ها تولید می شود.
- دوپامین نقش مهمی در هماهنگی حرکات بدن ایفا می کند. دوپامین نیز در پاداش، انگیزه و اضافات دخیل است. انواع مختلف داروهای اعتیاد آور سطح دوپامین را در مغز افزایش می دهند. بیماری پارکینسون که یک بیماری دژنراتیو است که منجر به لرزش و اختلالات حرکتی حرکتی می شود، ناشی از از دست دادن نورون های تولید کننده دوپامین در مغز است.
- سروتونین نقش مهمی در تنظیم و تعدیل خلق و خوی، خواب، اضطراب، میل جنسی و اشتها دارد. مهار کننده های بازجذب سروتونین انتخابی ، که معمولا به عنوان SSRI شناخته می شوند، نوعی از داروهای ضد افسردگی هستند که معمولا برای درمان افسردگی، اضطراب، اختلال هراس و حملات هراس انگیز تجویز می شوند. SSRIs برای تعادل سطوح سروتونین با مسدود کردن مجدد جذب سروتونین در مغز، که می تواند به بهبود خلق و خو و کاهش احساس اضطراب کمک کند.
Purines
- آدنوزین به عنوان یک مغز نرومودولاتور عمل می کند و در سرکوب تحریک و بهبود خواب دخیل است.
- آدنوزین تری فسفات (ATP) به عنوان یک انتقال دهنده عصبی در سیستم عصبی مرکزی و محیطی عمل می کند . این نقش در کنترل اتونومیک، انتقال حسی و ارتباط با سلولهای گلیایی نقش دارد. تحقیقات نشان می دهد که ممکن است در بعضی از مشکلات عصبی مانند درد، تروما و اختلالات نوروژنیک نقش داشته باشد.
گاز انتقال دهنده ها
- اکسید نیتریک نقش مهمی در تأثیر عضلات صاف، آرامش بخشیدن به آنها را دارد تا رگهای خونی را گسترش دهند و جریان خون را به مناطق خاص بدن افزایش دهند.
- مونوکسید کربن معمولا به عنوان یک گاز بی رنگ و بدون بو شناخته می شود که می تواند اثرات سمی و بالقوه کشنده را در زمانی که افراد در معرض سطوح بالایی از مواد قرار می گیرند. با این حال، آن نیز به طور طبیعی توسط بدن تولید می شود که در آن به عنوان یک انتقال دهنده عصبی عمل می کند که به واکنش التهابی بدن کمک می کند.
استیل کولین
- استیل کولین تنها انتقال دهنده عصبی در کلاس است. این سیستم در هر دو سیستم عصبی مرکزی و محیطی یافت می شود و انتقال دهنده اولیه آن در ارتباط با نورون های حرکتی است. این نقش در جنبش های عضلانی و همچنین حافظه و یادگیری نقش دارد.
چه اتفاقی می افتد وقتی انتقال دهنده های عصبی درست کار نمی کنند
همانطور که با بسیاری از فرآیندهای بدن، گاهی اوقات می توان همه چیز را درست انجام داد. شاید جای تعجب نیست که یک سیستم به اندازه ای گسترده و پیچیده است که سیستم عصبی انسان به مشکلات می رسد.
برخی از مواردی که ممکن است اشتباه باشند عبارتند از:
- نورون ممکن است به اندازه کافی از یک انتقال دهنده عصبی خاص تولید کند
- بیش از حد یک انتقال دهنده عصبی خاص ممکن است آزاد شود
- بیش از حد بسیاری از انتقال دهنده های عصبی ممکن است توسط آنزیم غیر فعال شود
- انتقال دهنده های عصبی ممکن است دوباره به سرعت جذب شوند
هنگامی که انتقال دهنده های عصبی تحت تاثیر بیماری یا دارو قرار می گیرند، ممکن است تعدادی از اثرات متفاوتی بر روی بدن وجود داشته باشد. بیماری هایی مانند آلزایمر، صرع و پارکینسون با نقص در برخی از انتقال دهنده های عصبی همراه است.
کارشناسان بهداشتی نقش نقش انتقال دهنده های عصبی را در شرایط سلامت روانی بازی می کنند، به همین دلیل است که داروهایی که بر فعالیت های رسولان شیمیایی بدن تأثیر می گذارند، اغلب برای کمک به درمان انواع شرایط روحی مورد تجویز قرار می گیرند.
به عنوان مثال، دوپامین با مواردی مانند اعتیاد و اسکیزوفرنی همراه است. سروتونین نقش مهمی در اختلالات خلقی مانند افسردگی و OCD دارد. مواد مخدر مانند SSRI ممکن است توسط پزشکان و روانپزشکان تجویز شود تا به درمان علایم افسردگی و اضطراب کمک کنند. داروها بعضی اوقات به تنهایی مورد استفاده قرار می گیرند، اما آنها همچنین می توانند در کنار دیگر درمان های درمانی مانند درمان شناختی-رفتاری استفاده شوند .
داروهایی که تاثیر نوروترانسمیترها را دارند
شاید بزرگترین کاربرد عملی برای کشف و درک دقیق از نحوه عملکرد عصبی انتقال دهنده ها، توسعه مواد مخدر است که به انتقال شیمیایی اثر می گذارد. این داروها قادر به تغییر اثرات انتقال دهنده های عصبی هستند که می توانند علائم برخی بیماری ها را کاهش دهند.
- آگونیستها در برابر آنتاگونیستها: برخی از داروها به عنوان آگونیست شناخته میشوند و با افزایش اثرات انتقال دهندههای خاصی عمل میکنند. سایر مواد مخدر و به عنوان آنتاگونیست ها نامیده می شود و برای جلوگیری از اثرات انتقال عصبی عمل می کنند.
- اثرات مستقيم و غير مستقيم: اين داروهائي که تحت عمل جراحي عصبي قرار مي گيرند ممکن است بر اساس اينکه اثر مستقيم يا غير مستقيم دارند، شکسته شود. کسانی که اثر مستقیم دارند با تقلید انتقال دهنده های عصبی، زیرا در ساختار شیمیایی بسیار شبیه هستند. کسانی که اثر غیر مستقیم دارند، با تاثیر بر گیرنده های سیناپسی اثر می گذارند.
داروهایی که می توانند بر انتقال نوروترانسمیس تاثیر بگذارند عبارتند از داروهایی که برای درمان بیماریها از جمله افسردگی و اضطراب استفاده می شود، از قبیل SSRIs، antidepressants trycyclic و بنزودیازپین ها .
داروهای غیرقانونی مانند هروئین، کوکائین و ماری جوانا همچنین بر انتقال عصبی اثر می گذارند. هروئین به عنوان یک آگونیست مستقیم عمل عمل می کند، که تقلید از مواد مخدر طبیعی مغز به اندازه کافی برای تحریک گیرنده های مرتبط است. کوکائین نمونه ای از دارو غیرمستقیم است که بر انتقال دوپامین تأثیر می گذارد.
شناسایی انتقال دهنده های عصبی
شناسایی واقعی انتقال دهنده های عصبی در واقع می تواند بسیار دشوار باشد. در حالی که دانشمندان می توانند حاملهای حاوی انتقال دهنده های عصبی را مشاهده کنند، بدست آوردن مواد شیمیایی در حوضچه های ذخیره شده، بسیار ساده نیست.
به همین علت، دانشمندان علوم اعصاب، تعدادی از دستورالعمل ها برای تعیین اینکه آیا یک ماده شیمیایی باید به عنوان یک انتقال دهنده عصبی تعریف شود یا خیر، ایجاد کرده است:
- این ماده شیمیایی باید داخل عصب تولید شود.
- آنزیم پیش ساز لازم باید در نورون وجود داشته باشد.
- باید به اندازه کافی از مواد شیمیایی موجود باشد تا در واقع تاثیری بر نورون های پستنیپتیک داشته باشد.
- این ماده شیمیایی باید توسط نورون پرسیناپتی آزاد شود، و عصب Postynaptic باید حاوی گیرنده هایی باشد که مواد شیمیایی به آن متصل می شوند.
- باید یک مکانیسم مجدد جذب یا آنزیم وجود داشته باشد که عمل شیمیایی را متوقف کند.
کلمه ای از
انتقال دهنده های عصبی نقش مهمی را در ارتباطات عصبی ایفا می کنند، که بر همه چیز از حرکات غیر داوطلبانه تا یادگیری تا خلق اثر می گذارد. این سیستم هر دو پیچیده و بسیار متصل است. انتقال دهنده های عصبی به شیوه های خاصی عمل می کنند، اما آنها همچنین می توانند تحت تاثیر بیماری، دارو، و یا حتی اقدامات دیگر پیامرسان شیمیایی قرار گیرند.
> منابع:
> Benarroch، EE. آدنوزین تری فسفات: یک سیگنال شیمیایی چندتایی در سیستم عصبی. عصب شناسی. 2010؛ 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.
> Kring، M.M.، جانسون، SL، دیویسون، GC، و Neale، ج M. مورچه روانشناسی . Hoboken، NJ: جان ویلی و پسران؛ 2010
> Magon، N & Kalra، S. تاریخچه ارگاسم اکسیتوسین: عشق، شهوت و کار. هند J Endocrinol Metab. 2011؛ 15: S156-S161. doi: 10.4103 / 2230-8210.84851.
> Verkhratsky، A & Krishtal، OA. آدنوزین تری فسفات (ATP) به عنوان یک انتقال دهنده عصبی. در دایره المعارف علوم اعصاب، 4th Ed. الصویر: 115-123؛ 2009.