วิธีการทำงานประเภทต่างๆและเหตุผลที่พวกเขามีความสำคัญ
สารสื่อประสาท (neurotransmitter) หมายถึงสารเคมีที่นำสัญญาณและ เซลล์ประสาทไปมา ระหว่าง เซลล์ประสาท หรือเซลล์ประสาทและเซลล์อื่น ๆ ในร่างกาย สารเคมีเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อความสามารถทางร่างกายและจิตใจที่หลากหลายรวมทั้งอัตราการเต้นของหัวใจการนอนหลับความกระหายอารมณ์และความกลัว พันล้านตัวของสารสื่อประสาททำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อให้สมองของเราทำงานได้ทุกอย่างตั้งแต่การหายใจไปจนถึงการเต้นของหัวใจของเราจนถึงระดับการเรียนรู้และความเข้มข้นของเรา
วิธีการทำงานของ Neurotransmitters
เพื่อให้เซลล์ประสาทส่งข้อความไปทั่วร่างกายพวกเขาจำเป็นต้องสามารถสื่อสารกันเพื่อส่งสัญญาณ อย่างไรก็ตามเซลล์ประสาทไม่ได้เชื่อมโยงกับกันและกันเพียงอย่างเดียว ในตอนท้ายของแต่ละเซลล์มีช่องว่างเล็ก ๆ ที่เรียกว่า synapse และเพื่อสื่อสารกับเซลล์ถัดไปสัญญาณจะต้องสามารถข้ามช่องว่างขนาดเล็กนี้ได้ นี้เกิดขึ้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการรับส่งสัญญาณระบบประสาท
ในกรณีส่วนใหญ่ neurotransmitter จะถูกปล่อยออกมาจากสิ่งที่เรียกว่า terminal ของ axon หลังจากที่ ศักยภาพในการดำเนินการ ได้ถึง synapse ซึ่งเป็นตำแหน่งที่เซลล์ประสาทสามารถส่งสัญญาณไปยังกันและกันได้
เมื่อสัญญาณไฟฟ้าถึงจุดสิ้นสุดของเซลล์ประสาทจะเรียกปล่อยถุงเล็ก ๆ ที่เรียกว่าถุงที่มีสารสื่อประสาท ถุงเหล่านี้หกเนื้อหาของพวกเขาลงใน synapse ที่ neurotransmitters แล้วย้ายข้ามช่องว่างต่อเซลล์ที่อยู่ใกล้เคียง
เซลล์เหล่านี้มีตัวรับที่ neurotransmitters สามารถผูกและเรียกการเปลี่ยนแปลงในเซลล์
neurotransmitter ผ่านช่องว่าง synaptic และยึดติดกับตำแหน่ง receptor บนเซลล์ประสาทอื่น ๆ ทั้งที่น่าตื่นเต้นหรือยับยั้งเซลล์ประสาทที่รับขึ้นอยู่กับสิ่งที่ neurotransmitter คือ
neurotransmitters ทำหน้าที่เหมือนกุญแจและตัวรับหน้าที่ทำหน้าที่เหมือนล็อค ใช้กุญแจสำคัญในการเปิดล็อคเฉพาะ ถ้า neurotransmitter สามารถทำงานบนไซต์รับได้จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเซลล์รับ
บางครั้ง neurotransmitters สามารถผูกกับผู้รับและทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าที่จะส่งลงเซลล์ (excitatory) ในกรณีอื่น ๆ neurotransmitter สามารถปิดกั้นสัญญาณจากการดำเนินการได้อย่างต่อเนื่องป้องกันข้อความจากการถูกยับยั้ง (inhibitory)
ดังนั้นสิ่งที่เกิดขึ้นกับ neurotransmitter หลังจากงานของมันเสร็จสมบูรณ์? เมื่อ neurotransmitter ได้รับการออกแบบผลกระทบของมันสามารถหยุดได้โดยกลไกที่แตกต่างกัน
- สามารถย่อยสลายหรือปิดการทำงานของเอนไซม์ได้
- มันสามารถลอยออกไปจากตัวรับ
- มันสามารถนำกลับขึ้นโดย axon ของเซลล์ประสาทที่ปล่อยออกมาในกระบวนการที่เรียกว่า reuptake
neurotransmitters มีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันและการทำงาน นักวิทยาศาสตร์ยังไม่รู้ว่ามีสารสื่อประสาทอยู่กี่ตัว แต่มีผู้ระบุสารเคมีมากกว่า 100 ตัว
อะไร Neurotransmitters ทำ
neurotransmitters สามารถแบ่งตามหน้าที่:
สารสื่อประสาทที่กระตุ้นการกระเจิง: neurotransmitters ชนิดนี้มีผลกระตุ้นต่อเซลล์ประสาทซึ่งหมายความว่าพวกเขาจะเพิ่มโอกาสที่เซลล์ประสาทจะเริ่มมีศักยภาพในการดำเนินการ
สารกระตุ้นระบบทางเดินปัสสาวะที่สำคัญ ได้แก่ epinephrine และ norepinephrine
neurotransmitters ยับยั้ง: neurotransmitters ประเภทนี้มีผลยับยั้งในเซลล์ประสาท; ลดความเป็นไปได้ที่เซลล์ประสาทจะมีศักยภาพในการดำเนินการ ตัวยับยั้งการแพร่กระจายของสารที่สำคัญบางตัว ได้แก่ serotonin และ gamma-aminobutyric acid (GABA)
neurotransmitters เช่น acetylcholine และ dopamine สามารถสร้างผล excitatory และยับยั้งขึ้นอยู่กับประเภทของผู้รับที่มีอยู่
neurotransmitters modulatory: neurotransmitters เหล่านี้มักเรียกว่า neuromodulators มีความสามารถในการมีผลต่อจำนวนมากของเซลล์ประสาทในเวลาเดียวกัน
เครื่องกระตุ้นระบบประสาทเหล่านี้ยังมีอิทธิพลต่อผลกระทบของสารเคมีอื่น ๆ neurotransmitters synaptic ได้รับการปล่อยตัวโดยเทอร์มินัล axon เพื่อให้มีผลกระทบอย่างรวดเร็วการแสดงผลกับเซลล์ประสาทรับอื่น ๆ neuromodulators กระจายทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่และมีการแสดงช้ามาก
ประเภทของ Neurotransmitters
มีหลายวิธีในการจำแนกประเภทและจัดประเภทสารสื่อประสาท ในบางกรณีพวกเขาจะแบ่งออกเป็น monoamines กรดอะมิโนและเปปไทด์เพียงอย่างเดียว
neurotransmitters สามารถแบ่งออกเป็นหนึ่งในหกประเภท:
กรดอะมิโน
- Gamma-aminobutyric acid (GABA) ทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งสารเคมีหลักในร่างกาย GABA ช่วยในการมองเห็นการควบคุมมอเตอร์และมีบทบาทในการควบคุมความวิตกกังวล เบนโซซึ่งใช้เพื่อช่วยรักษาความวิตกกังวลทำงานโดยการเพิ่มประสิทธิภาพของสารสื่อประสาท GABA ซึ่งสามารถเพิ่มความรู้สึกผ่อนคลายและสงบ
- กลูตาเมต เป็นสารสื่อประสาทที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดที่พบได้ในระบบประสาทที่มีบทบาทในการทำงานด้านความรู้ความเข้าใจเช่น หน่วยความจำ และ การเรียนรู้ ปริมาณสารกลูตาเมตที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์ได้ ความตื่นเต้นที่เกิดจากการสร้างกลูตาเมตนี้เกี่ยวข้องกับโรคและอาการบาดเจ็บที่สมองรวมถึงโรคอัลไซเมอร์โรคหลอดเลือดสมองและโรคลมชัก
เปปไทด์
- Oxytocin เป็นทั้งฮอร์โมนและ neurotransmitter มันผลิตโดย hypothalamus และมีบทบาทในการรับรู้ทางสังคมพันธะและการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สารสังเคราะห์ oxytocin เช่น Pitocin มักถูกใช้เพื่อช่วยในการคลอดและการคลอด ทั้ง oxytocin และ Pitocin ทำให้มดลูกหดตัวในระหว่างคลอด
- เอ็นโดรฟิน เป็นสารสื่อประสาทมากกว่าการยับยั้งการถ่ายทอดสัญญาณความเจ็บปวดและส่งเสริมความรู้สึกสบาย ๆ สารเคมีเหล่านี้ถูกผลิตขึ้นตามธรรมชาติโดยร่างกายเพื่อตอบสนองต่อความเจ็บปวด แต่ยังสามารถกระตุ้นโดยกิจกรรมอื่น ๆ เช่นการออกกำลังกายแบบแอโรบิค ตัวอย่างเช่นการประสบกับ "ความสูงของนักวิ่ง" เป็นตัวอย่างของความรู้สึกที่สร้างขึ้นจากการผลิตเอ็นโดรฟิน
monoamines
- Epinephrine ถือเป็นฮอร์โมนและ neurotransmitter โดยทั่วไป epinephrine (adrenaline) เป็นฮอร์โมนความเครียดที่ปล่อยออกมาจากระบบต่อมหมวกไต อย่างไรก็ตามมันทำหน้าที่เป็น neurotransmitter ในสมอง
- Norepinephrine เป็นสารสื่อประสาทที่มีบทบาทสำคัญในการเตรียมพร้อมมีส่วนร่วมในการ ต่อสู้ ของร่างกาย หรือการตอบสนองต่อเที่ยวบิน บทบาทของมันคือช่วยระดมสมองและร่างกายเพื่อดำเนินการในยามอันตรายหรือความเครียด ระดับของสารสื่อประสาทนี้โดยทั่วไปต่ำสุดในระหว่างการนอนหลับและสูงสุดในช่วงเวลาของความเครียด
- Histamine ทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทในสมองและไขสันหลังอักเสบ มีบทบาทในปฏิกิริยาภูมิแพ้และผลิตเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันที่ตอบสนองต่อเชื้อโรค
- dopamine มีบทบาทสำคัญในการประสานงานการเคลื่อนไหวของร่างกาย นอกจากนี้ dopamine ยังมีส่วนร่วมในรางวัลการจูงใจและการเพิ่ม ยาเสพติดหลายชนิดเพิ่มระดับ dopamine ในสมอง โรคพาร์คินสันซึ่งเป็นโรคที่ทำให้เกิดความเสื่อมซึ่งส่งผลให้เกิดอาการสั่นและการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อเกิดจากการสูญเสียเซลล์ประสาทที่ทำให้เกิดโดปามีนในสมอง
- serotonin มีบทบาทสำคัญในการควบคุมและปรับสภาพอารมณ์การนอนหลับความวิตกกังวลความต้องการทางเพศและความกระหาย สารยับยั้งการรับ serotonin selective serotonin ซึ่งมักเรียกกันว่า SSRIs เป็นยาที่ใช้กันทั่วไปในการรักษาภาวะซึมเศร้าความวิตกกังวลความตื่นตระหนกและการตื่นตระหนก SSRIs ทำงานเพื่อรักษาระดับ serotonin โดยการสกัดซ้ำ serotonin ในสมองซึ่งสามารถช่วยปรับปรุงอารมณ์และลดความรู้สึกวิตกกังวล
พิวรีน
- อะดีโนซีน ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาประสาทในสมองและมีส่วนเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นและยับยั้งการนอนหลับ
- adenosine triphosphate (ATP) ทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทใน ระบบประสาทส่วนกลาง และ อุปกรณ์ต่อพ่วง มีบทบาทในการควบคุมระบบประสาทการรับรู้ทางประสาทสัมผัสและการสื่อสารกับเซลล์ประสาท การวิจัยชี้ให้เห็นว่ามันอาจมีส่วนร่วมในปัญหาทางระบบประสาทบางอย่างเช่นความเจ็บปวดการบาดเจ็บและความผิดปรกติของระบบประสาท
Gasotransmitters
- ไนตริกออกไซด์ มีบทบาทในการส่งผลต่อกล้ามเนื้อเรียบผ่อนคลายให้เส้นเลือดขยายตัวและเพิ่มการไหลเวียนของโลหิตไปยังพื้นที่บางส่วนของร่างกาย
- ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ มักเรียกว่าเป็นก๊าซไม่มีกลิ่นซึ่งอาจมีผลกระทบที่เป็นพิษและอาจทำให้เสียชีวิตได้เมื่อมีการสัมผัสสารในปริมาณมาก อย่างไรก็ตามยังผลิตตามธรรมชาติโดยร่างกายซึ่งทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท (neurotransmitter) ที่ช่วยปรับการตอบสนองต่อการอักเสบของร่างกาย
acetylcholine
- Acetylcholine เป็นสารสื่อประสาทชนิดเดียวในกลุ่มนี้ พบได้ในทั้งระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทส่วนปลายซึ่งเป็นสารสื่อประสาทหลักที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทของมอเตอร์ มีบทบาทในการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อรวมทั้งความจำและการเรียนรู้
จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อ Neurotransmitters ไม่ทำงานถูกต้อง
เช่นเดียวกับกระบวนการต่างๆของร่างกายสิ่งต่างๆบางครั้งอาจไม่เป็นไปในทิศทางเดียวกัน อาจจะไม่น่าแปลกใจที่ระบบที่กว้างใหญ่และซับซ้อนเท่าระบบประสาทของมนุษย์จะอ่อนแอต่อปัญหา
บางสิ่งที่อาจผิดพลาด ได้แก่ :
- เซลล์ประสาทอาจไม่สามารถผลิตสารสื่อประสาทได้มากพอ
- neurotransmitter มากเกินไปอาจได้รับการปล่อยตัวออกมา
- neurotransmitters มากเกินไปอาจจะปิดการใช้งานโดยเอนไซม์
- neurotransmitters อาจ reabsorbed เร็วเกินไป
เมื่อ neurotransmitters ได้รับผลกระทบจากโรคหรือยาเสพติดอาจมีจำนวนของผลกระทบที่แตกต่างกันในร่างกาย โรคเช่นโรคอัลไซเมอร์ โรคลมชัก และโรคพาร์กินสันเกี่ยวข้องกับการขาดดุลในสารสื่อประสาทบางชนิด
ผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพตระหนักถึงบทบาทที่ neurotransmitters สามารถเล่นในสภาวะสุขภาพจิตได้ซึ่งเป็นเหตุผลที่ยาที่มีอิทธิพลต่อการกระทำของสารเคมีในร่างกายมักได้รับการกำหนดเพื่อช่วยรักษา สภาพจิตใจที่ หลากหลาย
ตัวอย่างเช่น dopamine มีส่วนเกี่ยวข้องกับสิ่งต่างๆเช่นการเสพติดและโรคจิตเภท serotonin มีบทบาทในความผิดปกติของอารมณ์รวมถึงภาวะซึมเศร้าและโรคประจำตัว ยาเสพติดเช่น SSRIs อาจได้รับการกำหนดโดยแพทย์และจิตแพทย์เพื่อช่วยในการรักษาอาการซึมเศร้าหรือความวิตกกังวล ยาบางครั้งใช้เพียงอย่างเดียว แต่อาจใช้ควบคู่กับการรักษาอื่น ๆ รวมถึงการบำบัดด้วย ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับพฤติกรรม
ยาที่มีอิทธิพลต่อระบบประสาท
บางทีการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับการค้นพบและความเข้าใจในรายละเอียดของวิธีการทำงานของสารสื่อประสาทได้รับการพัฒนายาเสพติดที่ส่งผลกระทบต่อการส่งผ่านสารเคมี ยาเหล่านี้มีความสามารถในการเปลี่ยนผลกระทบของสารสื่อประสาทซึ่งสามารถบรรเทาอาการของโรคได้
- Agonists vs antagonists: ยาบางชนิดเรียกว่า agonists และการทำงานโดยการเพิ่มผลของสารสื่อประสาทที่เฉพาะเจาะจง ยาเสพติดอื่น ๆ และเรียกว่าคู่อริและทำหน้าที่เพื่อป้องกันผลกระทบจากการแพร่กระจายของระบบประสาท
- ผลกระทบทางตรงและทางอ้อม: ยาที่ใช้ในการแสดงออกของระบบประสาทเหล่านี้สามารถลดลงได้โดยขึ้นอยู่กับว่าพวกเขามีผลกระทบโดยตรงหรือโดยอ้อม ผู้ที่มีผลโดยตรงโดยการเลียนแบบ neurotransmitters เพราะพวกเขามีความคล้ายคลึงกันมากในโครงสร้างทางเคมี ผู้ที่มีผลกระทบทางอ้อมโดยการทำงานในตัวรับ synaptic
ยาที่มีผลต่อการแพร่กระจายของระบบทางเดินอาหาร ได้แก่ ยาที่ใช้ในการรักษาโรครวมทั้งภาวะซึมเศร้าและความวิตกกังวลเช่น SSRIs, ยาแก้ซึมเศร้าแบบไทรอยด์และ เบนโซ
ยาเสพติดที่ผิดกฎหมายเช่นเฮโรอีนโคเคนและกัญชายังมีผลต่อการแพร่กระจายของระบบประสาท เฮโรอีนทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาโดยตรงที่ทำหน้าที่เลียนแบบ opioids ตามธรรมชาติของสมองมากพอที่จะกระตุ้นตัวรับที่เกี่ยวข้อง โคเคนเป็นตัวอย่างของยาเสพติดทางอ้อมที่มีอิทธิพลต่อการส่งผ่านของ dopamine
ระบุ Neurotransmitters
การระบุตัวบ่งชี้ที่แท้จริงของสารสื่อประสาทจะเป็นเรื่องยากมาก ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตเห็นถุงที่มีสารสื่อประสาทได้การค้นหาว่าสารเคมีใดถูกเก็บไว้ในถุงเก็บไอศกรีมไม่ง่ายนัก
ด้วยเหตุนี้นักประสาทวิทยาจึงได้พัฒนาแนวทางในการระบุว่าสารเคมีควรถูกกำหนดเป็นสารสื่อประสาทหรือไม่:
- ต้องมีการผลิตสารเคมีภายในเซลล์ประสาท
- เอนไซม์ตัวแรกที่จำเป็นต้องมีอยู่ในเซลล์ประสาท
- ต้องมีสารเคมีเพียงพอที่จะมีผลต่อเซลล์ประสาท postsynaptic จริง
- สารเคมีต้องได้รับการปล่อยตัวจากเซลล์ประสาท presynaptic และเซลล์ประสาทโพสท์ซินแน็ปทิคต้องมีตัวรับว่าสารเคมีจะเกาะติดอยู่
- ต้องมีกลไกการรีไซเคิลหรือเอนไซม์ในปัจจุบันซึ่งจะหยุดการทำงานของสารเคมี
คำจาก
neurotransmitters มีบทบาทสำคัญในการสื่อสารประสาทที่มีอิทธิพลต่อทุกอย่างจากการเคลื่อนไหวโดยไม่ได้ตั้งใจเพื่อการเรียนรู้เพื่ออารมณ์ ระบบนี้มีความซับซ้อนและมีการติดต่อกันสูง neurotransmitters ดำเนินการในลักษณะเฉพาะ แต่พวกเขายังสามารถได้รับผลกระทบจากโรคยาเสพติดหรือแม้กระทั่งการกระทำของสารเคมีอื่น ๆ
> แหล่งที่มา:
> Benarroch, EE Adenosine triphosphate: สัญญาณทางเคมีหลายรูปแบบในระบบประสาท ประสาทวิทยา 2010; 74 (7) DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762
> Kring, M, Johnson, SL, Davison, GC, และ Neale, J M. จิตวิทยาผิดปกติ นิวเจอร์ซี่เจอร์: จอห์นไวลีย์ & Sons; 2010
Magon, N & Kalra, S. ประวัติศาสตร์ความใฝ่ฝันของ oxytocin: ความรักความต้องการทางเพศและการใช้แรงงาน อินเดีย J Endocrinol Metab 2011; 15: S156-S161 ดอย: 10.4103 / 2230-8210.84851
> Verkhratsky, A & Krishtal, OA adenosine triphosphate (ATP) เป็นสารสื่อประสาท ใน Encyclopedia of Neuroscience, 4th Ed เอลส์: 115-123; 2009