Identifisere en Neurotransmitter

En nevrotransmitter er definert som en kjemisk messenger som bærer, øker og balanserer signaler mellom nevroner eller nerveceller og andre celler i kroppen. Disse kjemiske budbringerne kan påvirke et bredt spekter av fysiske og psykologiske funksjoner, inkludert hjertefrekvens, søvn, appetitt, humør og frykt. Milliarder av nevrotransmittermolekyler jobber hele tiden for å holde hjernene våre i stand til å administrere alt fra pusten til hjerteslag til våre lærings- og konsentrasjonsnivåer.

Hvordan de jobber

For at nevroner skal sende meldinger gjennom hele kroppen, må de kunne kommunisere med hverandre for å overføre signaler. Men nevroner er ikke bare knyttet til hverandre. På slutten av hver nevron er et lite gap kalt synaps, og for å kommunisere med neste celle, må signalet krysse denne lille plassen. 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 synapset, et sted hvor nevroner kan overføre signaler til hverandre.

Når et elektrisk signal når slutten av en neuron, utløser det frigivelsen av små sekker som kalles vesikler som inneholder nevrotransmitterne. Disse sacsene spilder innholdet i synapset, hvor nevrotransmitterne beveger seg over gapet mot nabostaten. Disse cellene inneholder reseptorer hvor nevrotransmitterne kan binde og utløse endringer i cellene.

Etter frigivelse krysser nevrotransmitteren det synaptiske gapet og festes til reseptorstedet på den andre neuron, enten spennende eller hemmer det mottakende nevronet avhengig av hva nevrotransmitteren er.

Nevrotransmittere fungerer som en nøkkel, og reseptorene fungerer som en lås. Det tar den riktige nøkkelen for å åpne bestemte låser. Hvis nevrotransmitteren er i stand til å arbeide på reseptorstedet, utløser det endringer i mottakscellen.

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

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

Det kan nedbrytes eller deaktiveres av enzymer
Det kan drive bort fra reseptoren
Det kan tas opp igjen av nervens axon som frigjorde det i en prosess kjent som gjenopptak

Neurotransmittere spiller en viktig rolle i hverdagen og fungerer. Forskere vet ennå ikke nøyaktig hvor mange nevrotransmittere som finnes, men mer enn 100 kjemiske budbringere er blitt identifisert.

Hva de gjør

Neurotransmittere kan klassifiseres etter deres funksjon:

Excitatoriske nevrotransmittere: Disse typer nevrotransmittere har eksitatoriske effekter på nevronet, noe som betyr at de øker sannsynligheten for at nevronet vil brenne et handlingspotensial. Noen av de viktigste eksitatoriske nevrotransmittere inkluderer epinefrin og norepinefrin.

Inhibitoriske nevrotransmittere: Disse typer nevrotransmittere har hemmende effekter på nevronet; de reduserer sannsynligheten for at nevronet vil brenne et handlingspotensial. Noen av de viktigste inhibitoriske nevrotransmittere inkluderer serotonin og gamma-aminosmørsyre (GABA).

Noen nevrotransmittere, som acetylkolin og dopamin, kan skape både eksitatoriske og hemmende effekter avhengig av typen reseptorer som er til stede.

Modulerende neurotransmittere: Disse nevrotransmittere, ofte referert til som neuromodulatorer, er i stand til å påvirke et større antall neuroner på samme tid. Disse neuromodulatorene påvirker også effekten av andre kjemiske budbringere. Hvor synaptiske nevrotransmittere frigjøres av axonterminaler for å få en hurtigvirkende effekt på andre reseptorneuroner, diffunderer neuromodulatorer over et større område og er mer saktevirkende.

typer

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

Neurotransmittere kan også kategoriseres i en av seks typer:

Aminosyrer

Gamma-aminosmørsyre (GABA) fungerer som kroppens viktigste hemmelige kjemiske messenger. GABA bidrar til visjon, motorstyring, og spiller en rolle i reguleringen av angst. Benzodiazepiner, som brukes til å behandle angst, fungerer ved å øke effektiviteten til GABA-neurotransmittere, noe som kan øke følelsen av avslapning og ro.
glutamat er den mest rikelige nevrotransmitteren som finnes i nervesystemet hvor det spiller en rolle i kognitive funksjoner som minne og læring. Overdreven mengder glutamat kan forårsake excitotoxicitet som resulterer i celledød. Denne excitotoksisiteten forårsaket av glutamatoppbygging er forbundet med noen sykdommer og hjerneskade, inkludert Alzheimers sykdom, hjerneslag og epileptiske anfall.

peptider

oxytocin er både et hormon og en nevrotransmitter. Den er produsert av hypothalamus og spiller en rolle i sosial anerkjennelse, binding og seksuell reproduksjon. Syntetisk oksytocin som Pitocin brukes ofte som hjelpemiddel i arbeid og levering. Både oksytocin og Pitocin får livmoren til å trekke seg sammen under arbeid.
endorfiner er nevrotransmittere enn å hemme overføringen av smertesignaler og fremme følelser av eufori. Disse kjemiske budbringere produseres naturlig av kroppen som svar på smerte, men de kan også utløses av andre aktiviteter som aerob trening. For eksempel er det å oppleve en "runner's high" et eksempel på behagelige følelser generert ved produksjon av endorfiner.

monoamines

adrenalin betraktes som både et hormon og en nevrotransmitter. Generelt er epinefrin (adrenalin) et stresshormon som frigjøres av binyrene. Det virker imidlertid som en nevrotransmitter i hjernen.
noradrenalin er en nevrotransmitter som spiller en viktig rolle i varsomhet er involvert i kroppens kamp eller flyrespons. Dens rolle er å bidra til å mobilisere kroppen og hjernen til å iverksette tiltak i tider med fare eller stress. Nivåene av denne nevrotransmitteren er vanligvis lavest under søvn og høyest i stressstunder.
histamin fungerer som en nevrotransmitter i hjernen og ryggmargen. Det spiller en rolle i allergiske reaksjoner og produseres som en del av immunsystemets respons på patogener.
dopamin spiller en viktig rolle i koordinering av kroppsbevegelser. Dopamin er også involvert i belønning, motivasjon og tillegg. Flere typer av vanedannende stoffer øker dopaminnivået i hjernen. Parkinsons sykdom, som er en degenerativ sykdom som resulterer i tremor og motorisk bevegelseshemming, skyldes tap av dopamin-genererende nevroner i hjernen.

serotonin spiller en viktig rolle i regulering og modulerende stemning, søvn, angst, seksualitet og appetitt. Selektive serotoninopptakshemmere, vanligvis referert til som SSRI, er en type antidepressiv medisin som ofte foreskrives for å behandle depresjon, angst, panikklidelse og panikkanfall. SSRI'er arbeider for å balansere serotoninnivåer ved å blokkere gjenopptaket av serotonin i hjernen, noe som kan bidra til å forbedre stemningen og redusere følelser av angst.

puriner

adenosin fungerer som en neuromodulator i hjernen og er involvert i å undertrykke vekking og forbedre søvn.
Adenosintrifosfat (ATP) fungerer som en nevrotransmitter i sentrale og perifere nervesystemer. Det spiller en rolle i autonom kontroll, sensorisk transduksjon og kommunikasjon med glialceller. Forskning tyder på at det også kan være med på noen nevrologiske problemer, inkludert smerte, traumer og neurodegenerative lidelser.

Gasotransmitters

Nitrogenoksid spiller en rolle i å påvirke glatte muskler, slapper av dem slik at blodårene kan utvide og øke blodstrømmen til bestemte områder av kroppen.
Karbonmonoksid er vanligvis kjent som en fargeløs, luktfri gass som kan ha toksiske og potensielt dødelige effekter når folk blir utsatt for høye nivåer av stoffet. Det er imidlertid også produsert naturlig av kroppen der det fungerer som en nevrotransmitter som bidrar til å modulere kroppens inflammatoriske respons.

acetylkolin

acetylkolin er den eneste nevrotransmitteren i sin klasse. Funnet i både sentrale og perifere nervesystemer, er det den primære nevrotransmitteren forbundet med motorneuroner. Det spiller en rolle i muskelbevegelser så vel som minne og læring.

Hva skjer når Neurotransmittere ikke fungerer riktig

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

Noen av tingene som kan gå galt inkluderer:

Neuroner kan ikke produsere nok av en bestemt nevrotransmitter
For mye av en bestemt nevrotransmitter kan frigjøres
For mange nevrotransmittere kan deaktiveres av enzymer
Neurotransmittere kan reabsorberes for fort

Når nevrotransmittere er påvirket av sykdom eller rusmidler, kan det være en rekke forskjellige bivirkninger på kroppen.

Sykdommer som Alzheimers, epilepsi og Parkinsons sykdom er forbundet med underskudd i visse nevrotransmittere.

Helsepersonell anerkjenner hvilken rolle nevrotransmittere kan spille i psykiske helsemessige forhold, og derfor er medisiner som påvirker kroppens kjemiske budbringere, ofte foreskrevet for å behandle en rekke psykiske forhold.

For eksempel er dopamin forbundet med slike ting som avhengighet og skizofreni. 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.

Narkotika som påvirker neurotransmittere

Kanskje den største praktiske søknaden for funn og detaljert forståelse av hvordan neurotransmittere fungerer, har vært utviklingen av legemidler som påvirker kjemisk overføring. Disse stoffene er i stand til å forandre effektene av nevrotransmittere, noe som kan lindre symptomene på enkelte sykdommer.

Agonister vs antagonister: Noen stoffer er kjent som agonister og funksjon ved å øke effekten av bestemte nevrotransmittere. Andre stoffer og referert til som antagonister og handler for å blokkere effektene av nevrotransmisjon.
Direkte mot indirekte effekter: Disse neuro-virkende legemidlene kan brytes videre basert på om de har en direkte eller indirekte effekt. De som har en direkte effekt, arbeider ved å etterligne nevrotransmitterne fordi de er svært lik i kjemisk struktur. De som har indirekte innvirkning på arbeidet ved å fungere på de synaptiske reseptorene.

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

Urologiske stoffer som heroin, kokain og marihuana har også effekt på nevrotransmisjon. Heroin virker som en direktevirkende agonist som etterligner hjernens naturlige opioider nok til å stimulere de tilhørende reseptorene. Kokain er et eksempel på et indirekte virkende legemiddel som påvirker overføringen av dopamin.

Identifisering av neurotransmittere

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

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

Kjemikaliet må produseres inne i nevronet.
De nødvendige forløperenzymer må være tilstede i nevronet.
Det må være nok av den kjemiske til stede for å faktisk ha en effekt på postsynaptisk nevron.
Kemikaliet må frigjøres av presynaptisk nevron, og postsynaptisk nevron må inneholde reseptorer som kjemikaliet vil binde seg til.
Det må være en gjenopptaksmekanisme eller enzymtilstedeværelse som stopper virkningen av kjemikaliet.

Et ord fra Verywell

Neurotransmittere spiller en kritisk rolle i nevral kommunikasjon, påvirker alt fra ufrivillige bevegelser til å lære å stemte. Dette systemet er både komplekst og svært sammenkoblet. Neurotransmittere virker på bestemte måter, men de kan også bli påvirket av sykdom, narkotika eller til og med handlinger fra andre kjemiske budbringere.