Нейромедиаторы, часть вторая: аденозин, ацетилхолин, глутамат и гамма-аминомасляная кислота

      Комментарии к записи Нейромедиаторы, часть вторая: аденозин, ацетилхолин, глутамат и гамма-аминомасляная кислота отключены

Нейромедиаторы, часть вторая: аденозин, ацетилхолин, глутамат и гамма-аминомасляная кислота

Первую часть рассказа о нейромедиаторах «Атлас» посвятил молодежным дофамину, норадреналину и серотонину. Во втором посте обращение отправится о менее известных медиаторах, каковые делают ответственную невидимую работу: стимулируют и тормозят другие нейромедиаторы, оказывают помощь нам обучаться и запоминать.

Ацетилхолин

Это первый нейромедиатор, что открыли ученые. Он несёт ответственность за передачу импульсов двигательными нейронами — соответственно, за все перемещения человека. В центральной нервной совокупности нейромедиатор берет на себя стабилизирующие функции: выводит мозг из состояния спокойствия, в то время, когда нужно функционировать, и напротив, тормозит передачу импульсов, в то время, когда нужно сосредоточиться.

В этом ему оказывают помощь два типа рецепторов — ускоряющие никотиновые и тормозящие мускариновые.

Ацетилхолин занимает важное место в процессе формирования и обучения памяти. Для этого требуется как свойство фокусировать внимание (и тормозить передачу отвлекающих импульсов), так и свойство переключаться с одного предмета на другой (и ускорять реакцию). Активная работа мозга, к примеру, при подготовке к экзамену либо годовому отчету, ведет к увеличению уровня ацетилхолина.

В случае если мозг продолжительное время бездействует, особый фермент ацетилхолинэстераза разрушает медиатор, и воздействие ацетилхолина слабеет. Совершенный для учебы, ацетилхолин будет нехорошим ассистентом в стрессовых обстановках: это медиатор размышления, но не решительных действий.

Переизбыток ацетилхолина в организме приводит к спазму всех мышц, судороги и остановку дыхания — именно на таковой эффект вычислены кое-какие жадно-паралитические газы. Недочёт ацетилхолина ведет к формированию заболевания Альцгеймера и других видов старческой деменции. В качестве поддерживающей терапии больным назначают препарат, блокирующий разрушение ацетилхолина — ингибитор ацетилхолинэстеразы.

Ген CHRNA3 кодирует никотиновый рецептор ацетилхолина, на что может влиять никотин. На начальной стадии вещество действует на симпатическую совокупность организма, которая несёт ответственность за спазм ровной мускулатуры и сокращение сосудов. Исходя из этого у начинающих курильщиков сигареты вызывают скорее бледность и тошноту кожи, чем восхищение. Но со временем никотин достигает клеток головного мозга и активизирует рецепторы ацетилхолина.

Так как этим занимается и никотин, и ацетилхолин в один момент, мозг пробует скорректировать «двойную подачу», и через некое время нейроны головного мозга уменьшают обычное производство ацетилхолина. С этого момента никотин будет нужен курильщику по каждому предлогу — с утра дабы взбодриться, по окончании заседания напротив, дабы успокоиться, по окончании обеда — дабы хоть мало поразмыслить о вечном.

Полиморфизм гена CHRNA3 воздействует на скорость формирования никотиновой зависимости и, как следствие, на риск развития рака лёгких, позванного курением.

Аденозин

Все химические реакции в организме требуют затраты энергии. В качестве валюты в этом ходе употребляется молекула аденина с несколькими основаниями фосфорной кислоты. Сразу после «зарплаты» у вас на карточке окажется «триста рублей» — молекула аденозинтрифосфат с тремя остатками фосфорной кислоты.

На каждую транзакцию уходит по сто рублей, соответственно, по окончании первой «приобретения» на счету останется всего двести рублей (аденозиндифосфат), по окончании второй — сто рублей (аденозинмонофосфат), по окончании третьей — ноль рублей.

Купюра в ноль рублей — и имеется аденозин. Как нейромедиатор он несёт ответственность за засыпание и чувство усталости. На протяжении сна купюрам в ноль-ноль рублей дорисовывают троечки, аденозин трансформируется в аденозинтрифосфат, и мы с новыми силами готовы возвратиться к работе.

Имеется метод одурачить «финансовую систему»: заблокировать рецепторы аденозина и уйти в долг. Как раз этим и занимается кофеин — разрешает проигнорировать усталость и работать . Наряду с этим он не приносит настоящей энергии, а лишь позволяет тратить деньги, как в случае если у вас всё ещё имеется триста рублей. Как и за любой кредит, за перерасход приходится расплачиваться — большей усталостью, заторможенностью внимания, привыканием.

Однако, кофеиносодержащие кофе, чай и шоколад — самый популярный стимулятор в мире.

Всего известно четыре вида рецепторов аденозина, каковые активируются и блокируются аденозином. Ген ADORA2A кодирует рецепторы аденозина второго типа, каковые участвуют в активации противовоспалительных процессов, формировании иммунного ответа, сна и регуляции боли. От работы этого рецептора зависит скорость реакции организма на травму и ранение.

Глутамат

Глутаминовая кислота в форме глутамата — пищевая аминокислота, которая содержится в продуктах животного происхождения. Вкусовые рецепторы принимают глутамат как индикатор протеиновой пищи — соответственно питательной и нужной — и оставляют заметку, что было вкусно, и нужно повторить. В XX веке японские ученые узнали принцип восприятия этого вкуса (они назвали его «умами» — вкусный), и со временем глутамат натрия стал популярной пищевой добавкой.

Как раз благодаря ему время от времени сложно устоять перед соблазном съесть лапшу доширак. Как пищевая добавка глутамат не воздействует напрямую на работу нейронов, исходя из этого его «передозировка» в нехорошем случае обойдется головной болью.

Глутамат — это не только пищевая аминокислота, но и ответственный нейромедиатор, рецепторы которого имеется у 40% нейронов головного мозга. Он не имеет собственной «смысловой нагрузки», а лишь активизирует передачу сигнала вторыми рецепторами — дофаминовыми, норадреналиновыми, серотониновыми и т.д. Эта функция разрешает глутамату вырабатывать синаптическую пластичность — свойство синапсов регулировать собственную активность в зависимости от реакции постсинаптических рецепторов.

Данный механизм лежит в базе работы памяти и процесса обучения.

Понижение активности глутамата ведет к апатии и вялости. Переизбыток — к «перенапряжению» нервных клеток а также их смерти, как если бы на электрическую сеть дали громадную нагрузку, чем она способна выдержать. «Перегорание» нейронов — эксайтотоксичность — отмечается по окончании приступов эпилепсии и при нейродегенеративных болезнях.

Две группы генов кодируют белки-транспортеры глутамата. Гены группы EAAT несут ответственность за натрий-зависимые белки — те самые, каковые участвуют в ходе запоминания. Мутации в генах данной группы повышают риск инсульта, болезни Альцгеймера, болезни Гентингтона, бокового амиотрофического склероза.

Мутации в генах везикулярных белков-транспортеров группы VGLUT ассоциированы с риском шизофрении.

Гамма-аминомасляная кислота

У каждой инь имеется собственный ян, и у глутамата имеется вечный его соперник, с которым он однако неразрывно связан. Речь заходит о главном тормозном нейромедиаторе — гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК либо GABA). Так же как и глутамат, ГАМК не вносит новых цветов в палитру мозговой активности, а лишь регулирует активность вторых нейронов.

Так же как и глутамат, ГАМК охватил сетью собственных рецепторов около 40% нейронов головного мозга. И глутамат, и ГАМК синтезируются из глутаминовой кислоты и по существу являются продолжением приятель приятеля.

Для описания результата ГАМК идеально подходит поговорка «тише едешь — дальше будешь»: тормозящий эффект медиатора разрешает лучше сосредоточиться. ГАМК снижает активность самых различных нейронов, а также связанных с эмоцией страха либо тревоги и отвлекающих от главной задачи. Высокая концентрация ГАМК снабжает собранность и спокойствие.

Понижение концентрации ГАМК и нарушение баланса в вечном сопротивлении с глутаматом ведет к синдрому недостатка внимания (СДВГ). Для увеличения уровня ГАМК прекрасно подходят прогулки, йога, медитации, для понижения — большая часть стимуляторов.

У гамма-аминомасляной кислоты два типа рецепторов — стремительного реагирования GABA-A и более медленного действия GABA-B. Ген GABRG2 кодирует белок рецептора GABA-A, что быстро снижает скорость передачи импульсов в головном мозге. Мутации в гене связаны с фебрильными судорогами и эпилепсией, каковые смогут появляться при большой температуре.

В случае если кожный покров, серотонин и норадреналин — голливудские актеры громадной нейронной киноиндустрии, то храбрецы второй части рассказа о нейромедиаторах скорее трудятся за кадром. Но без их незаметного вклада громадное кино было бы совсем вторым.

В следующей части «Атлас» поведает о пептидах и опиодиах — эта тема требует отдельного беседы.

Нейромедиаторы, что это такое?


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: