الناقلات العصبية ، الجزء الثاني: الأدينوزين ، أستيل كولين ، الغلوتامات وحمض غاما أمينوبوتيريك

خصص الأطلس الجزء الأول من القصة حول الناقلات العصبية للشباب الدوبامين والنورادرينالين والسيروتونين. في المنشور الثاني ، سنتحدث عن وسطاء أقل شهرة يقومون بعمل غير مرئي مهم: حفز وكبح الناقلات العصبية الأخرى ، ساعدنا على التعلم والتذكر.

أستيل كولين

هذا هو أول ناقل عصبي اكتشفه العلماء. وهو مسؤول عن نقل النبضات بواسطة الخلايا العصبية الحركية - وبالتالي لجميع الحركات البشرية. في الجهاز العصبي المركزي ، يأخذ الناقل العصبي وظائف الاستقرار: فهو يخرج الدماغ من حالة الراحة عندما يكون من الضروري التصرف ، والعكس بالعكس ، يبطئ انتقال النبضات عندما يكون من الضروري التركيز. في هذا يساعده نوعان من المستقبلات - تسريع النيكوتين والمسكارين المثبط.

يلعب الأستيل كولين دورًا مهمًا في عملية التعلم وتكوين الذاكرة. وهذا يتطلب القدرة على تركيز الانتباه (ومنع انتقال النبضات المشتتة) ، والقدرة على التحول من موضوع إلى آخر (وتسريع التفاعل). تؤدي وظيفة الدماغ النشطة ، على سبيل المثال ، في التحضير للاختبار أو التقرير السنوي ، إلى زيادة في مستويات أستيل كولين. إذا كان الدماغ خاملاً لفترة طويلة ، فإن الإنزيم الخاص بأسيتيل كولين استريز يدمر الوسيط ، ويضعف عمل أستيل كولين. يعتبر الأسيتيل كولين مثاليًا للتعلم ، وسيكون مساعدًا ضعيفًا في المواقف العصيبة: فهو وسيط للتفكير ، ولكنه ليس عملًا حاسمًا.

يتسبب فائض الأسيتيل كولين في الجسم في حدوث تشنج في جميع العضلات والتشنجات وتوقف التنفس - وهذا هو بالضبط التأثير الذي تم تصميم بعض الغازات العصبية له. يؤدي نقص الأستيل كولين إلى تطور مرض الزهايمر وأنواع أخرى من خرف الشيخوخة. كعلاج صيانة ، يصف المرضى دواء يمنع تدمير أستيل كولين - مثبط أستيل كولين استريز.

الجين CHRNA3يشفر مستقبلات أستيل النيكوتين التي يمكن أن يعمل النيكوتين عليها. في المرحلة الأولى ، تعمل المادة على الجهاز الودي في الجسم ، المسؤول عن تشنج العضلات الملساء وتقلص الأوعية الدموية. لذلك ، يسبب المدخنون المبتدئون الغثيان وشحوب الجلد بدلاً من البهجة. ولكن بمرور الوقت ، يصل النيكوتين إلى خلايا الدماغ وينشط مستقبلات أستيل كولين. بما أن كلا من النيكوتين والأستيل كولين متورطان في هذا في نفس الوقت ، فإن الدماغ يحاول تصحيح "العرض المزدوج" ، وبعد فترة تقلل الخلايا العصبية في الدماغ من الإنتاج الطبيعي للأستيل كولين. من هذه النقطة ، سيحتاج المدخن إلى النيكوتين لكل سبب - في الصباح للتعبير عن فرحتهم ، بعد الاجتماع ، على العكس ، للتهدئة ، بعد الغداء - على الأقل للتفكير قليلاً في الأبدية.

يؤثر تعدد أشكال جين CHRNA3 على معدل تكوين إدمان النيكوتين ، وبالتالي ، خطر الإصابة بسرطان الرئة الناجم عن التدخين.

الأدينوزين

جميع التفاعلات الكيميائية في الجسم تتطلب طاقة. العملة المستخدمة في هذه العملية هي جزيء الأدينين مع العديد من قواعد حمض الفوسفوريك. مباشرة بعد "الراتب" ، سيكون لديك "ثلاثمائة روبل" على البطاقة - جزيء الأدينوزين هو ثلاثة فوسفات مع ثلاثة بقايا من حمض الفوسفوريك. يتم إنفاق مائة روبل لكل معاملة ، على التوالي ، بعد "الشراء" الأول ، يبقى فقط مائتا روبل (أدينوزين دي فوسفات) على الحساب ، بعد الثانية - مائة روبل (أدينوزين أحادي فوسفات) ، بعد ثالث - صفر روبل.

فاتورة صفر روبل - وهناك الأدينوزين. بصفته ناقلًا عصبيًا ، فهو مسؤول عن الشعور بالتعب والنوم. أثناء النوم ، يتم رسم الأوراق النقدية في ثلاثة توائم في روبل صفري ، ويتحول الأدينوزين إلى أدينوزين ثلاثي الفوسفات ، ونحن على استعداد للعودة إلى العمل بقوة متجددة.

هناك طريقة لخداع "النظام المصرفي": حظر مستقبلات الأدينوزين والوصول إلى الائتمان. هذا ما يفعله الكافيين - يسمح لك بتجاهل التعب والاستمرار في العمل. ومع ذلك ، فإنه لا يجلب طاقة حقيقية ، ولكنه يسمح لك فقط بإنفاق المال ، كما لو كان لديك ثلاثمائة روبل. كما هو الحال مع أي قرض ، يجب عليك الدفع مقابل الإنفاق الزائد - المزيد من التعب ، وتأخر الانتباه ، والإدمان. ومع ذلك ، تعد القهوة والشاي والشوكولاتة التي تحتوي على الكافيين أكثر المنشطات شعبية في العالم.

في المجموع ، من المعروف أن أربعة أنواع من مستقبلات الأدينوزين يتم تنشيطها وحظرها بواسطة الأدينوزين. يشفر جين ADORA2A مستقبلات الأدينوزين من النوع 2 ، والتي تشارك في تنشيط العمليات المضادة للالتهابات ، وتشكيل استجابة مناعية ، وتنظيم الألم والنوم. تعتمد سرعة استجابة الجسم للإصابة والإصابة على عمل هذا المستقبل.

الغلوتامات

حمض الجلوتاميك في شكل الغلوتامات هو حمض أميني غذائي موجود في المنتجات الحيوانية. تعتبر مستقبلات التذوق الغلوتامات كمؤشر على البروتين الغذائي - وبالتالي فهي مغذية وصحية - وتترك ملاحظة لذيذة ، ويجب تكرارها. في القرن العشرين ، اكتشف العلماء اليابانيون مبدأ إدراك هذا الطعم (أطلقوا عليه اسم "أومامي" - لذيذ) ، وبمرور الوقت ، أصبح غلوتامات أحادية الصوديوم مكملًا غذائيًا شائعًا. وبفضله ، يصعب أحيانًا مقاومة إغراء أكل نودلز دوشراك. كمكمل غذائي ، لا يؤثر الغلوتامات بشكل مباشر على عمل الخلايا العصبية ، لذلك فإن "الجرعة الزائدة" في أسوأ الحالات ستكلف الصداع.

الغلوتامات ليس حمض أميني غذائي فقط ، ولكنه أيضًا ناقل عصبي مهم ، 40 ٪ من الخلايا العصبية في الدماغ لديها مستقبلات لذلك. ليس لديها "حمل دلالة" خاص بها ، ولكنها تسرع فقط انتقال الإشارة عن طريق مستقبلات أخرى - الدوبامين والنورادرينالين والسيروتونين ، إلخ. تسمح هذه الوظيفة للغلوتامات بتشكيل اللدونة المشبكية - قدرة المشابك على تنظيم نشاطها اعتمادًا على رد فعل مستقبلات ما بعد المشبكية. تكمن هذه الآلية في عملية التعلم والذاكرة العاملة.

يؤدي انخفاض نشاط الغلوتامات إلى الخمول واللامبالاة. زيادة - "للإفراط في ضغط" الخلايا العصبية وحتى موتها ، كما لو أن الشبكة الكهربائية أعطت حملاً أكبر مما يمكنها تحمله. لوحظ "نضوب" الخلايا العصبية - سمية استثنائية - بعد نوبات الصرع وأمراض التنكس العصبي.

تقوم مجموعتان من الجينات بتشفير بروتينات نقل الغلوتامات. إن جينات مجموعة EAAT مسؤولة عن البروتينات المعتمدة على الصوديوم - تلك التي تشارك في عملية الحفظ. تزيد الطفرات في جينات هذه المجموعة من خطر الإصابة بالسكتة الدماغية ومرض الزهايمر ومرض هنتنغتون والتصلب الجانبي الضموري. ترتبط الطفرات في جينات بروتينات الناقل الحويصلي VGLUT بخطر الإصابة بالفصام.

حمض جاما أمينوبوتيريك

كل ين لديه يانغ خاص به ، والغلوتامات لها خصمها الأبدي ، الذي يرتبط مع ذلك بشكل لا ينفصم. هذا هو الناقل العصبي المثبط الرئيسي - حمض جاما أمينوبوتيريك (GABA أو GABA). مثل الغلوتامات ، لا تضيف GABA ألوانًا جديدة إلى لوحة نشاط الدماغ ، ولكنها تنظم فقط نشاط الخلايا العصبية الأخرى. مثل الغلوتامات ، تضم GABA حوالي 40 ٪ من الخلايا العصبية في الدماغ في شبكة المستقبلات. يتم تصنيع كل من الغلوتامات و GABA من حمض الجلوتاميك وهما في الأساس استمرار لبعضهما البعض.

لوصف تأثير GABA ، فإن القول "تذهب ببطء - ستستمر أكثر" مثالي: التأثير المثبط للوسيط يسمح لك بالتركيز بشكل أفضل. يقلل GABA من نشاط مجموعة متنوعة من الخلايا العصبية ، بما في ذلك تلك المرتبطة بمشاعر الخوف أو القلق وتشتيت الانتباه عن المهمة الرئيسية. يوفر التركيز العالي لـ GABA الهدوء والهدوء. يؤدي انخفاض تركيز GABA وعدم التوازن في المقاومة الدائمة مع الغلوتامات إلى اضطراب نقص الانتباه (ADHD). لزيادة مستوى GABA ، فإن المشي ، واليوغا ، والتأمل مناسب تمامًا ، للحد من - معظم المنشطات.

يحتوي حمض جاما أمينوبوتيريك على نوعين من المستقبلات - الاستجابة السريعة لـ GABA-A والعمل البطيء لـ GABA-B. يقوم الجين GABRG2 بتشفير بروتين مستقبلات GABA-A ، مما يقلل بشكل كبير من معدل انتقال النبض في الدماغ. ترتبط الطفرات في الجين بنوبات الصرع والحمى التي يمكن أن تحدث في درجة حرارة عالية.



إذا كان الدوبامين والسيروتونين والنورادرينالين ممثلين في هوليوود في صناعة الأفلام العصبية الكبيرة ، فإن أبطال الجزء الثاني من القصة حول الناقلات العصبية من المرجح أن يعملوا خلف الكواليس. لكن بدون إسهامهم غير المحسوس ، سيكون الفيلم الرائع مختلفًا تمامًا.

في الجزء التالي ، سيتحدث أطلس عن الببتيدات والمواد الأفيونية - يتطلب هذا الموضوع مناقشة منفصلة.

PS الرئيسية و استمرار .

Source: https://habr.com/ru/post/ar398085/