Нейромедиаторы в работе нервной системы


Что такое нейромедиаторыСлово «нейромедиатор» плотно вошло в медицинскую тематику. Сейчас врачи иногда рекомендуют пациентам, желающим улучшить память или повысить внимание, приём подобных препаратов.

Насколько они важны для жизнедеятельности человека, чем грозит дисбаланс «посредников» между нейронами и как именно работают эти загадочные вещества – обо всём этом расскажет данная статья.

Что такое нейромедиаторы

Нейромедиаторы являются особыми химическими соединениями, жизненно необходимыми для работы нейронов и нервных клеток. Они образуются в пресинаптических окончаниях нервных клеток и хранятся там же в особых резервуарах на окончании аксона – синаптических пузырьках. Переносятся из одного синапса к другому – так можно описать процесс работы.

Учёным было весьма непросто определить, какое же именно вещество является «посредником» в передаче нервных сигналов – точное число их пока не установлено, но учёным удалось установить около ста соединений, выполняющих эту роль. Они разработали систему из нескольких категорий, по которым можно определить, является ли то или иное соединение нейромедиатором. В частности, они не являются белками, но белки выполняют чрезвычайно важную роль – они синтезируют медиатор, они же транспортируют его, а белки-рецепторы при контакте с ним запускают цепочку восприятия информации.

Но не одни нейромедиаторы исполняют роль химического переносчика информации. Также выделяется и другой сорт веществ-посредников: нейромодуляторы. Они влияют на интенсивность и продолжительность действия первых, укорачивая или пролонгируя срок действия. Среди самых известных таких веществ известны нейропептиды, такие как эндорфины. Однако они обладают двойной ролью, т.е. могут подменять собой нейромедиаторы и выполнять их функции.
Данные вещества бывают нескольких видов, о чём будет подробно рассказано позже.

Формулы нейромедиаторов

Функции нейромедиаторов и принцип их действия

Нейромедиаторы обеспечивают взаимодействие нервных клеток между собой и передают информацию между ними. Как же всё это работает? Молекула «нейронного посредника» высвобождается из синапса под действием нервного импульса. Проходя сквозь синаптическую щель, он связывается с белком-рецептором, что, в свою очередь, запускает дальнейшие этапы передачи. Расстояние составляет менее микрометра.

Достаточно интересно то, что характер действия такого трансмиттера основан на реакции постсинаптической мембраны, т.е. ускоряющий или замедляющий эффект обоснован «приёмником» молекулы, а не ею самой. А поскольку информации химическим путём приходит много, столь же важно прерывать поток информации, чтобы не образовывалось «застоя».

Существует два варианта: вещество-передатчик может либо поглотиться нейроном, либо разрушиться особым ферментом, если первого действия недостаточно. Причём в последнем случае время разрушения у разных типов медиаторов различается, так что некоторые действуют дольше или короче. Кодируют разрушающие нейромедиаторы белки, как и сами эти вещества, соответствующие гены в ДНК.

Как работают медиаторы

Классификация нейромедиаторов

Наиболее удобной для разделения нейромедиаторов по категориям является нейрохимическая карта. Ниже перечислены наиболее известные вещества-посредники и их место в этой классификации:

  • Самым известным нейротрансмиттером является дофамин. Он более известен как вещество, отвечающее за усиление чувства удовлетворения.
    Дофамин наиболее интенсивно вырабатывается при половом контакте с противоположным полом.
    Также учёные предполагают, что дофамин имеет большое влияние на процесс принятия решений, особенно связанных с мыслями о вознаграждении (в частности, именно воздействием дофамина многие наркотики обязаны своим дурманящим действием). Нет нужды говорить о формировании новых причинно-следственных связей в ходе размышлений. Это вещество имеет пять рецепторов на приёмном участке, куда попадает его молекула. Также он выполняет мотивирующую функцию. При сочетании с другими медиаторами он помогает добиваться желаемого.
    Соответствие в классификации – моноаминовая нейромедиаторная система. Основное местонахождение в мозгу – экстрапирамидная, мезолимбическая и височная области.
  • Норадреналин – это слово прекрасно знакомо нам в значении гормона бодрствования и успокоения, которое является более «разумным» вариантом первого. Но он исполняет ту же самую роль: как и адреналин, норадреналин выделяется во время стресса или экстремальных безвыходных ситуаций, и вызывает прилив сил, повышение уровня агрессии и притупление страха. Избыток же его притупляет интеллектуальные способности наравне со зрением.
    Соответствие в классификации – моноаминовая нейромедиаторная система. Основные местонахождения в мозгу – диэнцефальная область, средний мозг, гипоталамус, кора, мозжечок, спинной мозг и симпатические нейроны.

 

  • Адреналин – прекрасно знаком всем, выбрасывается в кровь при стрессовых ситуациях. Положительно влияет на силу и выносливость, зато угнетает способность ясно мыслить.
    Относится к моноаминной группе в классификации, сосредоточен в ядре и продолговатом мозгу.
  • Ацетилхолин известен как вещество, улучшающее память. Это ещё один «посредник», который ответственен за восприятие информации. Благодаря нему информация «закрепляется» в мозгу, в памяти.
    Этот нейромедиатор имеет собственную подгруппу в классификации – холинергическую. Его можно найти в вегетативной нервной системе, в мышечных нервных волокнах, в постганглиональных нейронах, в гиппокампе и коре головного мозга.
  • Серотонин часто называют «гормоном счастья», хотя это не гормон и счастья сам по себе он не вызывает. Хотя он снижает восприимчивость нейрона к отрицательным эмоциям и может работать вместе с предыдущими двумя, помогая преодолеть болезни и понижая болевой уровень организма. Недостаток серотонина вызывает нарушения сна и склонность к перееданию, может быть вызван избыточным употреблением алкогольных напитков. Его повышенная концентрация может привести к усилению эффекта всех трёх вышеописанных гормонов вплоть до появления галлюцинаций.
    Соответствие в классификации – моноаминовая нейромедиаторная система. Основное местонахождение в мозгу – средний мозг, спинной мозг и прочие стволовые структуры.
  • Гистамин – он в основном содержится в несвязанной форме. Как и норадреналин, он высвобождается при травмах, стрессах и прочих сильных напряжениях организма – включая всевозможные отравления и аллергии. В свободном виде он вызывает спазмы мышц, расширяет капилляры, понижая давление, провоцируя отёки, и также способствует выработке адреналина. Имеет три белка-рецептора, реагирующих на себя. Гистамин имеет индивидуальную категорию в классификации. В основном сосредоточен в гипоталамусе, но присутствует и в других отделах головного мозга.
  • Группа эндорфинов насчитывает порядка восемнадцати соединений, которые наравне с серотонином контролируют чувство удовольствия. Но ещё они отвечают за регуляцию болевых ощущений и чувство голода. Также подтверждено их участие в процессе формирования памяти, нехватка в случае хронических болезней и выделение в стрессовых ситуациях. Наиболее известный источник – шоколад. Эндорфины относятся к категории нейропептидов. Их можно найти во всех отделах мозга.
  • Мелатонин является крайне важным «мостом» между нейронами. В его функциональные обязанности входит поддержка ежедневных биоритмов человека и обеспечение сна. Синтезируется в больших количествах в темноте – поэтому человек может нормально спать ночью. Кроме того, мелатонин регулирует сексуальную жизнь человека в целом и менструальный цикл женщин в частности. Категория – моноамины (синтез в эпифизе).
  • Глутамат – возбуждающий нейромедиатор. Он является антиподом мелатонина и ГАМК, не даёт уснуть при интенсивном напряжении, высвобождается в стрессовых ситуациях. При его воздействии информация воспринимается лучше и быстрее. В сочетании с дофамином и некоторыми другими рецепторами практически гарантирует интересный процесс обучения. Категория – моноамины, явных центров концентрации в ЦНС нет.

Особенности регуляции уровня нейромедиаторов

Всего должно быть в меру – это правило заложено в самой основе любого живого существа. Должен быть баланс, и у нашего организма есть несколько способов регулировать восприятие и секрецию нейромедиаторов – и, следовательно, их влияния на нейроны.

Для примера можно взять катехол-О-метилтрансферазу – это вещество разрушает первые два медиатора из списка выше. От его быстродействия зависят такие факторы, как стрессоустойчивость.

В одном случае люди с нормальным выделением фермента быстрее приспосабливаются к стрессовым ситуациям. Но с другой стороны они сами более склонны к депрессиям и не столь ярко живут, им сложнее получить удовольствие. Если же дофамина больше, то стрессоустойчивость ниже, но сами стрессы случаются реже. И ещё такие люди более креативны.

Ещё один пример: фермент моноаминоксидаза нейтрализует моноамины. К ним относятся норадреналин, дофамин, серо- и мелатонин на пару с гистамином. Чем его больше, тем проще человеку не теряться в жизненных ситуациях и игнорировать избыток эмоций при стрессовых ситуациях. А иногда выходит так, что в ходе мутации и психических травм у человека может проснуться патологическая агрессия.

В целом же регуляция осуществляется при помощи тонкого баланса между нейромедиаторами и подавляющими их ферментами. Это оказывает влияние на характер и отдельные психологические особенности человека.

Читайте ещё
Комментарии