Человеческий мозг содержит около 86 миллиардов нейронов. Эти клетки общаются, передавая химические сообщения в небольшой промежуток между клетками, в процессе нейротрансмиссии. Сообщения доставляют уникальные молекулы – нейротрансмиттеры.
Нейротрансмиттеры — это эндогенные вещества, они производятся внутри самого нейрона. Когда клетка активируется, вещества высвобождаются в синапс из специализированных мешочков, сгруппированных рядом с клеточной мембраной, называемых синаптическими пузырьками. Затем специфические рецепторы соседних клеток могут поглощать нейротрансмиттеры, увеличивая или уменьшая сигнал, передаваемый по конкретной цепи.
Интересные факты
Когда ученые впервые изучали эти мощные маленькие нейрохимические вещества, они считали, что каждый тип нейрона выделяет единственный уникальный нейротрансмиттер в течение своей жизни. Но по мере развития технологий и методов в этой области ученые увидели, что нейроны могут синтезировать и выделять более одного типа нейротрансмиттеров.
Большинство нейробиологов считают, что большинство нейронов (но не все) выделяют один и тот же нейромедиатор из своих аксонов. Поэтому некоторые нейроны называют «дофаминергическими» или «серотонинергическими», выделяющими дофамин или серотонин соответственно.
Но нейроны не постоянны, когда дело доходит до выделяемых ими химических веществ. Некоторые клетки меняют тип нейротрансмиттеров, которые они выпускают, в зависимости от обстоятельств, иногда высвобождая до пяти различных разновидностей. Ученые называют это явление «переключением нейротрансмиттеров».
Типы
Низкомолекулярные трансмиттеры
Это дофамин и глутамат, обычно действуют непосредственно на соседние клетки.Нейропептиды
Небольшие молекулы, например, инсулин и окситоцин, действуют более тонко, модулируя или регулируя то, как клетки общаются в синапсе.На сегодняшний день ученые идентифицировали более 60 различных типов нейротрансмиттеров в человеческом мозге, и большинство экспертов говорят, что еще предстоит открыть другие типы. Эти мощные нейрохимические вещества имеют решающее значение для человеческого познания и поведения.
Часто о нейротрансмиттерах говорят так, как будто они выполняют единственную роль или функцию. Дофамин – это «химическое вещество удовольствия», а ГАМК – «обучающий» нейромедиатор. Но нейробиологи обнаруживают, что они многогранны и сложны, работают в связи друг с другом и друг против друга, чтобы облегчить передачу нейронных сигналов через кору.
Ацетилхолин
Он был первым обнаруженным нейротрансмиттером. Это небольшая молекула прямого действия, которая работает в основном в мышцах, помогает воплотить наши намерения двигаться в реальные действия, поскольку сигналы передаются от нейронов в мышечные волокна.Но он также выполняет другие функции в мозге, в том числе помогает направлять внимание и играет ключевую роль в обеспечении нейропластичности коры головного мозга.
Дофамин
Его часто называют химическим стимулятором удовольствия, потому что он высвобождается, когда млекопитающие получают вознаграждение в ответ на свое поведение. Этой наградой может быть еда, наркотики или секс.Это один из наиболее изученных нейрохимических веществ, главным образом потому, что он играет столь разнообразные роли в поведении и познании человека.
Дофамин участвует в мотивации, принятии решений, движении, получении вознаграждений, внимании, рабочей памяти и обучении.
Но это не просто химическое вещество для удовольствия. Новая работа предполагает, что дофамин также играет важную роль в развитии болезни Паркинсона, зависимости, шизофрении и других психоневрологических расстройств.
Глутамат
Это самый возбуждающий нейротрансмиттер коры головного мозга. Избыток глутамата приводит к эксайтотоксичности или гибели нейронов из-за инсульта, черепно-мозговой травмы или бокового амиотрофического склероза, тяжелого нейродегенеративного расстройства, более известного как болезнь Лу Герига.Тем не менее, это еще не все плохие новости. Волнение, которое провоцирует глутамат, важно для обучения и памяти: долгосрочное потенцирование – молекулярный процесс, который, как считается, помогает формировать воспоминания, происходит именно в глутаматергических нейронах гиппокампа и коре головного мозга.
Серотонин
Его иногда называют «успокаивающим химическим веществом». Но серотонин наиболее известен своими эффектами, регулирующими настроение. Недостаток серотонина тесно связан с депрессией и связанными с ней психоневрологическими расстройствами. Но это не все его эффекты, серотонин также помогает управлять аппетитом, сном, памятью и поведением, связанным с принятием решений.
5 признаков преждевременного старения мозга, которые нужно заметить и принять меры
Норэпинефрин
Это гормон и нейромедиатор. Некоторые называют его норадреналином. Вещество тесно связано с настроением, возбуждением, бдительностью, памятью и стрессом. Более новые исследования сосредоточены на его роли как при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР), так и при болезни Паркинсона.Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК)
Он тормозит нервную сигнализацию. Если она слишком сильно подавляет клетки, это может привести к судорогам и другим проблемам. Но этот нейромедиатор также играет важную роль в развитии мозга.Новое исследование показывает, что ГАМК помогает заложить важные мозговые цепи на раннем этапе развития. Его прозвище – «обучающий химикат». Исследования выявили связь между его уровнем в мозге и тем, насколько успешно обучение.
Другие нейротрансмиттеры
Нейрохимические вещества, например, окситоцин и вазопрессин, также классифицируются как нейротрансмиттеры. Созданные и высвобождаемые из гипоталамуса, они действуют непосредственно на нейроны и связаны с образованием парных связей, моногамного поведения и зависимости. Гормоны, например, эстроген и тестостерон, также могут работать как нейротрансмиттеры и влиять на синаптическую активность.Другие типы нейротрансмиттеров включают фактор высвобождения кортикотропина (ФВКТ), галанин, энкефалин, динорфин и нейропептид Y. Они вовлечены в реакцию мозга на стресс. Галанин, энцефалин и нейропептид Y часто называют «ко-трансмиттерами», потому что они высвобождаются, а затем работают в партнерстве с другими нейротрансмиттерами.
Энкефалин, например, вырабатывается вместе с глутаматом, чтобы сигнализировать о желании поесть и получить вознаграждение. Поскольку нейробиологи все больше узнают о сложности нейротрансмиссии, становится ясно, что мозгу нужны эти разные молекулы, чтобы он мог иметь больший диапазон гибкости и функций.
Нейротрансмиттеры глии
Когда-то считалось, что только нейроны выделяют нейротрансмиттеры. Новое исследование, однако, показало, что глия, клетки, составляющие «клей», заполняющий пространство между нейронами, помогая поддерживать и питать нервные клетки, также обладают способностью выпускать нейротрансмиттеры в синапсы.
В 2004 году исследователи обнаружили, что глиальные клетки выделяют глутамат в синапсы гиппокампа, помогая синхронизировать сигнальную активность.
Астроциты, звездчатые глиальные клетки выделяют в синапс множество различных нейротрансмиттеров, чтобы при необходимости способствовать синаптической пластичности.
Исследователи усердно работают, чтобы понять вклад этих типов клеток и выделяемых ими молекул нейромедиаторов на то, как люди думают, чувствуют и как себя ведут.
