انتقال دهنده‌های عصبی اغلب به عنوان پیام رسان‌های شیمیایی بدن شناخته میشوند.
آنها مولکول‌هایی هستند که توسط سیستم عصبی برای انتقال پیام بین نورون‌ها یا از سلول‌های عصبی به عضلات استفاده میشوند.
ارتباط بین دو نورون در شکاف سیناپسی (شکاف کوچک بین سیناپس‌های نورون‌ها) اتفاق می‌افتد.
به طور خلاصه در این ارتباط، سیگنال‌های الکتریکی که در امتداد آکسون حرکت کرده‌اند از طریق انتشار انتقال دهنده‌های عصبی به مواد شیمیایی تبدیل میشوند و باعث ایجاد پاسخ خاص در نورون گیرنده میشوند.
یک انتقال دهنده عصبی به عنوان یک پیام رسان شیمیایی تعریف شده است که سیگنال‌های بین نورون‌ها یا سلول‌های عصبی و سایر سلول‌های بدن را حمل، تقویت و متعادل می‌کند.
این پیام رسان‌های شیمیایی می‌توانند بر طیف گسترده‌ای از عملکردهای جسمی و روانشناختی از جمله ضربان قلب، خواب، اشتها، خلق و خو و ترس تأثیر بگذارند.
یک انتقال دهنده عصبی با یکی از سه روش، یک نورون را تحت تأثیر قرار میدهد: تحریکی، مهاری یا تعدیل کننده.
یک انتقال دهنده‌ی تحریکی باعث تولید یک سلسله سیگنال الکتریکی به نام پتانسیل عمل در نورون دریافت کننده می‌شود، در حالی که یک فرستنده مهاری مانع از آن می‌شود.
اینکه یک انتقال دهنده عصبی تحریکی است یا مهاری بستگی به گیرنده‌ای دارد که به آن متصل می‌شود.
نورومدولاتورها کمی متفاوت هستند، زیرا آنها به شکاف سیناپسی بین دو نورون محدود نمی‌شوند و بنابراین می‌توانند تعداد زیادی نورون را به طور همزمان تحت تأثیر قرار دهند.
بنابراین نورومدولاتورها سلول‌های عصبی را تنظیم می‌کنند، در حالی که در طی یک دوره زمان کندتر از فرستنده‌های تحریکی و مهاری نیز فعالیت می‌کنند.
بیشتر انتقال دهنده‌های عصبی یا مولکول‌های آمین کوچک، اسیدهای آمینه یا نوروپپتیدها هستند.
حدود ده‌ها مورد انتقال دهنده عصبی مولکول کوچک و بیش از ۱۰۰ نوروپپتید مختلف وجود دارد و دانشمندان علوم اعصاب هنوز در حال کشف بیشتر در مورد این پیام رسان‌های شیمیایی هستند.
این مواد شیمیایی و فعل و انفعالات آنها در عملکردهای بی شماری از سیستم عصبی و همچنین کنترل عملکردهای بدن نقش دارند.
انتقال دهنده‌های عصبی چگونه کار می‌کنند؟
برای اینکه نورون‌ها بتوانند پیام‌هایی را به سراسر بدن ارسال کنند، باید بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند تا سیگنال‌ها را منتقل کنند. اما نورون‌ها به سادگی به یکدیگر وصل نیستند. این امر از طریق فرآیندی معروف به انتقال عصبی رخ میدهد.
در بیشتر موارد، انتقال دهنده عصبی پس از رسیدن پتانسیل عمل به سیناپس از مکانی که به عنوان ترمینال آکسون شناخته می‌شود، آزاد می‌شود، مکانی که نورون‌ها می‌توانند سیگنال‌ها را به یکدیگر منتقل کنند. هنگامی‌که یک سیگنال الکتریکی به انتهای یک نورون می‌رسد، باعث آزاد شدن کیسه‌های کوچک به نام وزیکول‌های حاوی انتقال دهنده‌های عصبی می‌شود.
این کیسه‌ها محتویات خود را درون سیناپس می‌ریزند، جایی که انتقال دهنده‌های عصبی وجود دارند و سپس در شکاف به سمت سلول‌های همسایه حرکت می‌کنند. این سلول‌ها حاوی گیرنده‌هایی هستند که انتقال دهنده‌های عصبی می‌توانند به سلول وصل شده و باعث ایجاد تغییرات شوند. پس از انتشار، انتقال دهنده عصبی از شکاف سیناپسی عبور کرده و به گیرنده در نورون دیگر متصل می‌شود، بسته به نوع انتقال دهنده عصبی و نوع گیرنده، نورون گیرنده را تهییج یا مهار می‌کند.
انتقال دهنده‌های عصبی مانند یک کلید عمل می‌کنند و قسمت‌های گیرنده مانند یک قفل عمل می‌کنند. برای باز کردن قفل‌های خاص، باید کلید مناسب برداشته شود. اگر انتقال دهنده عصبی قادر به کار در محل گیرنده باشد، باعث ایجاد تغییرات در سلول گیرنده می‌شود.
بعضی اوقات انتقال دهنده‌های عصبی می‌توانند به گیرنده‌ها متصل شده و باعث شوند سیگنال الکتریکی به سلول منتقل شود (انتقال دهنده‌های تحریک کننده). در موارد دیگر، انتقال دهنده عصبی در واقع می‌تواند از ادامه سیگنال جلوگیری کرده و مانع از ارسال پیام شود (انتقال دهنده‌های مهار کننده).
بنابراین چه اتفاقی برای انتقال دهنده عصبی پس از اتمام کار خود می‌افتد؟ هنگامی‌که انتقال دهنده عصبی اثر طراحی شده را داشته باشد، فعالیت آن می‌تواند با مکانیسم‌های مختلف متوقف شود.
- می‌توان با آنزیم‌ها آن را تخریب یا غیرفعال کرد.
- می‌توان از گیرنده دور کرد.
- می‌توان با استفاده از آکسون نورون که آن را در فرآیندی به نام بازگشت مجدد آزاد می‌کند، به عقب برگرداند.
دانشمندان هنوز دقیقاً نمی‌دانند چند انتقال دهنده عصبی وجود دارد، اما بیش از ۱۰۰ پیام رسان شیمیایی شناسایی شده‌اند.
انتقال دهنده‌های عصبی چه کاری انجام می‌دهند؟
انتقال دهنده‌های عصبی را می‌توان با عملکرد آنها طبقه بندی کرد:
انتقال دهنده‌های عصبی تحریک کننده: این نوع انتقال دهنده‌های عصبی دارای اثرات تحریکی بر روی نورون هستند به این معنی که آنها احتمال اینکه نورون به یک پتانسیل عملیاتی شلیک کند را بیشتر می‌کنند. برخی از مهمترین انتقال دهنده‌های عصبی تحریک کننده شامل اپی نفرین و نوراپی نفرین هستند.
انتقال دهنده‌های عصبی مهار کننده: این نوع انتقال دهنده‌های عصبی دارای اثر مهاری بر نورون هستند. آنها احتمال اینکه نورون یک پتانسیل عملیاتی ایجاد کند را کاهش می‌دهند. برخی از مهمترین انتقال دهنده‌های عصبی مهار کننده شامل سروتونین و اسید گاما آمینوبوتیریک (GABA) هستند.
برخی از انتقال دهنده‌های عصبی مانند استیل کولین و دوپامین بسته به نوع گیرنده‌های موجود می‌توانند هر دو اثر تحریک کننده و مهار کننده را داشته باشند.
انتقال دهنده‌های عصبی تعدیل کننده: این انتقال دهنده‌های عصبی، که اغلب به عنوان نورومدولاتورها از آن یاد می‌شود، قادرند همزمان تعداد بیشتری از نورون‌هارا تحت تأثیر قرار دهند. این نورومدولاتورها همچنین تأثیر سایر پیام رسان‌های شیمیایی را تحت تأثیر قرار می‌دهند. در جایی که انتقال دهنده‌های عصبی سیناپسی توسط پایانه‌های آکسون آزاد میشوند تا تأثیر سریع در سایر نورون‌های گیرنده داشته باشند، نورومدولاتورها در یک منطقه بزرگتر پراکنده میشوند و کندتر عمل می‌کنند.
انواع انتقال دهنده‌های عصبی
چندین روش مختلف برای طبقه بندی و دسته بندی انتقال دهنده‌های عصبی وجود دارد. در بعضی موارد، آنها به سادگی به مونوآمین‌ها، اسیدهای آمینه و پپتیدها تقسیم میشوند. انتقال دهنده‌های عصبی همچنین می‌توانند به یکی از شش نوع زیر طبقه بندی شوند:
انتقال دهنده‌های عصبی کلیدی
اولین انتقال دهنده عصبی که کشف شد، یک مولکول کوچک به نام استیل کولین بود.
این انتقال دهنده نقش مهمی در سیستم عصبی محیطی دارد، جایی که توسط سلول‌های عصبی حرکتی و سلول‌های عصبی سیستم عصبی اتونوم آزاد می‌شود.
استیل کولین همچنین نقش مهمی در سیستم عصبی مرکزی در حفظ عملکرد شناختی ایفا می‌کند. آسیب به نورون‌های کولینرژیک CNS با بیماری آلزایمر همراه است.
گلوتامات فرستنده اصلی تحریک کننده در سیستم عصبی مرکزی است.
در مقابل یک فرستنده مهار کننده اصلی، مشتق γ- آمینوبوتیریک اسید آن (GABA) است، در حالی که انتقال دهنده عصبی مهاری دیگر اسید آمینه ای به نام گلیسین است که عمدتاً در نخاع یافت می‌شود.
انتقال دهنده‌های عصبی کلیدی
بسیاری از سیستم‌های عصبی مانند دوپامین، مونوآمین‌ها هستند. چندین مسیر دوپامین در مغز وجود دارد و این انتقال دهنده عصبی در بسیاری از کارکردها از جمله کنترل حرکتی، لذت و تقویت و انگیزه درگیر هستند.
نورآدرنالین (یا نوراپی نفرین) یکی دیگر از مونوآمین‌هاست و انتقال دهنده عصبی اولیه در سیستم عصبی سمپاتیک است که بر روی فعالیت اندام‌های مختلف بدن مانند کنترل فشار خون، ضربان قلب، عملکرد کبد و بسیاری از عملکردهای دیگر کار می‌کند.
نورون‌هایی که از سروتونین (مونوآمین دیگر) استفاده می‌کنند به قسمت‌های مختلف سیستم عصبی پیام می‌فرستند.
سروتونین در عملکردهایی مانند خواب، حافظه، اشتها، خلق و خو و … دخیل است.
سروتونین همچنین در پاسخ به غذا در دستگاه گوارش نیز تولید می‌شود.
هیستامین به عنوان آخرین مونوآمین اصلی، از جمله نوروترنسمیترهای دیگری است که در متابولیسم، کنترل دما، تنظیم هورمون‌های مختلف و کنترل چرخه خواب-بیداری نقش بازی می‌کند.
استیل کولین
استیل کولین
استیل کولین یک ماده شیمیایی آلی است که در مغز و بدن بسیاری از انواع حیوانات عمل می‌کند و انسان به عنوان انتقال‌دهنده عصبی، یک پیام شیمیایی آزاد شده توسط سلول‌های عصبی برای ارسال سیگنال‌ها به سلول‌های دیگر [نورون‌ها, سلول‌های ماهیچه‌ای و سلول‌های غده ای].
نام آن از ساختار شیمیایی آن مشتق شده‌است:
یک استر اسید استیک و کولین است. قسمت‌هایی در بدن که از استیل کولین استفاده می‌کنند یا تحت‌تاثیر استیل کولین قرار می‌گیرند به عنوان کولینرژیک شناخته میشوند.
موادی که با فعالیت استیل کولین تداخل دارند، نامیده میشوند.
استیل کولین یک انتقال‌دهنده عصبی مورد استفاده در اتصال عصبی – عضلانی است – به عبارت دیگر, این شیمیایی است که نورون‌های حرکتی سیستم عصبی برای فعال کردن ماهیچه‌ها هستند.
این ویژگی به این معنی است که داروهایی که بر سیستم‌های کولینرژیک تاثیر می‌گذارند می‌توانند اثرات خطرناکی از فلج تا تشنج داشته باشند.
استیل کولین همچنین یک انتقال‌دهنده عصبی در سیستم عصبی خودکار است, هم به عنوان یک فرستنده داخلی برای سیستم عصبی سمپاتیک و هم به عنوان محصول نهایی که توسط سیستم عصبی پاراسمپاتیک منتشر می‌شود.
استیل کولین یک انتقال‌دهنده عصبی اولیه سیستم عصبی پاراسمپاتیک می‌باشد.
استیل کولین نیز در سلول‌های غیر عصبی و میکروب‌ها ردیابی شده‌است.
در سال‌های اخیر, آنزیم‌های مرتبط با سنتز، تجزیه و جذب سلولی به عنوان یکی از عوامل موثر بر این بیماری شناخته شده‌اند. حضور استیل کولین را نشان داده‌است که سیگنال‌های رشد و تکثیری را از طریق غشایی که بر گیرنده‌های موسکارینی m1_موسکارینی قرار دارد، فراهم می‌کند.
در مغز، استیل کولین به عنوان یک انتقال‌دهنده عصبی عمل می‌کند. مغز شامل تعدادی ناحیه کولینرژیک است که هر کدام دارای عملکردهای مشخصی هستند.
بسیاری از داروهای مهم اثرات خود را با تغییر انتقال کولینرژیک به کار می‌برند.
بسیاری از سموم و سموم تولید شده توسط گیاهان، حیوانات و باکتری‌ها و همچنین عوامل شیمیایی شیمیایی مانند سارین, باعث آسیب غیر فعال‌سازی یا غیر فعال‌سازی ماهیچه از طریق تاثیر آنها بر اتصال عصبی عضلانی می‌شود.
داروهایی که بر گیرنده‌های موسکارینی استیل مانند آتروپین عمل می‌کنند می‌توانند در مقادیر زیاد سمی باشند اما در دوزهای کوچک‌تر معمولاً برای درمان بیماری‌های قلبی خاص و مشکلات چشمی استفاده میشوند.
اسکوپولامین که عمدتاً بر گیرنده‌های موسکارینی در مغز عمل می‌کند، می‌تواند موجب بروز دلیریوم و فراموشی شود.
خواص اعتیاد آور نیکوتین از اثرات آن بر گیرنده‌های نیکوتینی استیل کولین در مغز نشات می‌گیرد.
آمینواسیدها
- گابا آمینوبوتیریک اسید (GABA): به عنوان پیام رسان اصلی شیمیایی مهاری بدن عمل می‌کند. GABA در بینایی و کنترل حرکتی مشارکت داشته و در تنظیم اضطراب نقش دارد. بنزودیازپین‌ها، که برای کمک به درمان اضطراب استفاده میشوند، با افزایش کارآیی انتقال دهنده‌های عصبی GABA عمل می‌کنند، که می‌تواند احساس آرامش و راحتی را افزایش دهد.
- گلوتامات: فراوان‌ترین انتقال دهنده عصبی است که در سیستم عصبی یافت می‌شود و در عملکردهای شناختی مانند حافظه و یادگیری نقش دارد. مقادیر زیاد گلوتامات می‌تواند باعث برانگیختگی و در نتیجه مرگ سلولی شود. این برانگیختگی ناشی از ایجاد گلوتامات با برخی از بیماری‌ها و صدمات مغزی از جمله بیماری آلزایمر، سکته مغزی و حملات صرعی همراه است.
پپتیدها
- اکسی توسین: هم یک هورمون و هم انتقال دهنده عصبی است. توسط هیپوتالاموس تولید می‌شود و در شناخت اجتماعی، ازدواج و تولیدمثل جنسی نقش دارد. اکسی توسین مصنوعی مانند پیتوسین اغلب به عنوان کمک کننده در درد زایمان استفاده می‌شود. اکسی توسین و پیتوسین باعث انقباض رحم در حین زایمان میشوند.
- اندورفین‌ها: انتقال دهنده‌های عصبی نیستند و مانع از انتقال سیگنال‌های درد شده و احساس سرخوشی را ترویج می‌کنند. این پیام رسان‌های شیمیایی به طور طبیعی توسط بدن در پاسخ به درد تولید میشوند، اما با فعالیت‌های دیگری مانند ورزش هوازی نیز می‌توان آنها را تحریک کرد. برای مثال، تجربه یک “دوندگی طولانی” نمونه‌ای از تجربه احساسات لذت بخش است که با تولید اندروفین تولید می‌شود.
مونوآمین‌ها
- اپی نفرین: هم هورمون و هم انتقال دهنده عصبی محسوب می‌شود. به طور کلی، اپی نفرین (آدرنالین) یک هورمون استرس است که توسط سیستم کلیوی آزاد می‌شود. با این حال، اپی نفرین انتقال دهنده عصبی موجود در مغز است.
- نوراپی نفرین: یک انتقال دهنده عصبی است که نقش مهمی در هوشیاری دارد و در پاسخ‌های مبارزه یا پرواز بدن نقش دارد. نقش آن کمک به بسیج بدن و مغز برای اقدام در مواقع خطر یا استرس است. سطح این انتقال دهنده عصبی معمولاً در هنگام خواب کمترین و در زمان استرس بالاترین است.
- هیستامین: به عنوان یک انتقال دهنده عصبی در مغز و نخاع عمل می‌کند. این ماده در واکنش‌های آلرژیک نقش دارد و به عنوان بخشی از پاسخ سیستم ایمنی به پاتوژن‌ها تولید می‌شود.
- دوپامین: نقش مهمی در هماهنگی حرکات بدن ایفا می‌کند. دوپامین نیز در جایزه دادن، انگیزه و غیره درگیر است. انواع مختلفی از داروهای اعتیاد آور باعث افزایش سطح دوپامین در مغز میشوند. بیماری پارکینسون که یک بیماری دژنراتیو است و منجر به لرزش و اختلالات حرکتی می‌شود، در اثر از بین رفتن نورون‌های تولید کننده دوپامین در مغز ایجاد می‌شود.
- سروتونین: نقش مهمی در تنظیم و تعدیل خلقی، خواب، اضطراب، تمایلات جنسی و اشتها دارد. مهارکننده‌های انتخابی بازگشت مجدد سروتونین، که معمولاً به آنها SSRI گفته می‌شود، نوعی داروی ضد افسردگی است که معمولاً برای درمان افسردگی، اضطراب، اختلال هراس و حملات هراس تجویز می‌شود. SSRIها برای جلوگیری از ترکیب سروتونین از طریق انسداد مجدد سروتونین در مغز کار می‌کنند که می‌تواند به بهبود خلق و خو و کاهش احساس اضطراب کمک کند.
پورین‌ها
- آدنوزین: به عنوان یک نورومدولاتور مغز عمل می‌کند و در سرکوب برانگیختگی و بهبود خواب نقش دارد.
- آدنوزین تری فسفات (ATP): به عنوان یک انتقال دهنده عصبی در سیستم عصبی مرکزی و محیطی عمل می‌کند. این ماده در کنترل اتونوم، انتقال حسی و ارتباط با سلول‌های گلیال نقش دارد. همچنین تحقیقات نشان میدهد که ممکن است در برخی از مشکلات عصبی از جمله درد، تروما و اختلالات عصبی نیز نقش داشته باشد.
انتقال دهنده‌های عصبی گاسو
- اکسید نیتریک: در تأثیر گذاشتن بر عضلات صاف و شل کردن آنها باعث می‌شود رگ‌های خونی رقیق شده و جریان خون به مناطق خاصی از بدن افزایش یابد.
- مونواکسید کربن: معمولاً به عنوان گاز بی رنگ و بی بو شناخته می‌شود که می‌تواند در هنگام مواجهه با مواد زیاد در اثر مواد سمی و بالقوه کشنده باشد. اما به طور طبیعی توسط بدن تولید می‌شود که در آن به عنوان یک انتقال دهنده عصبی عمل می‌کند و به تعدیل پاسخ التهابی بدن کمک می‌کند.
گلوتامات
اگرچه آنها به طور طبیعی در بسیاری از غذاها به دست می آیند، اما خواص طعم که توسط اسید گلوتامات و دیگر اسید آمینه ساخته می‌شود، تنها در اوایل قرن بیستم به طور علمی شناسایی شدند.
این ماده در سال ۱۸۶۶ و توسط شیمیدان آلمانی کارل هاینریش شناسایی و شناسایی شد.
در ۱۹۰۸ محققی ژاپنی به نام آیکیدا از دانشگاه ایمپریال توکیو پس از تبخیر مقدار زیادی از آبگوشت کومبو به عنوان اسید گلوتامات، پشت سر گذاشت. این کریستال‌ها، هنگامی که طعم آن را چشید، طعم وصف‌ناپذیر و غیرقابل‌انکار را در بسیاری از غذاها، به ویژه در جلبک دریایی، تکثیر کرد.
پروفسور آیکیدا این طعم را umami نامید. او سپس روش تولید انبوه را ثبت کرد. (نمک بلوری اسید گلوماتیک، گلوتامات مونو سدیم)
گلوتامات فراوان‌ترین انتقال‌دهنده عصبی برانگیزاننده در سیستم عصبی مهره‌داران است.
در سیناپس‌های شیمیایی، گلوتامات در مثانه ذخیره می‌شود.
انگیزه‌های عصبی باعث انتشار گلوتامات در سلول presynaptic میشوند. گلوتامات در گیرنده‌های ionotropic و metabotropic (G – پروتیین) عمل می‌کند.
در سلول پساسیناپسی، گیرنده‌های گلوتامات، مانند گیرنده NMDA یا گیرنده AMPA، به گلوتامات متصل میشوند و فعال میشوند.
گلوتامات در عملکردهای ادراکی مانند یادگیری و حافظه در مغز دخیل است.
گلوتامات نه تنها به عنوان یک فرستنده نقطه به نقطه، بلکه از طریق اتصالات سیناپسی بین سیناپس‌ها که در آنها جمع شدن گلوتامات از یک سیناپس مجاور ایجاد می‌شود.
گلوتامات نقش‌های مهمی در تنظیم سلول‌های کروی و synaptogenesis در طول رشد مغز ایفا می‌کند که در ابتدا توسط مارک سون توصیف شد.
گلیسین
گلیسین
این دارو برای رژیم غذایی انسان ضروری نیست، زیرا در بدن اسید آمینه سرین قرار دارد که به نوبه خود از آمینو اسیدها مشتق می‌شود، اما ظرفیت متابولیکی بیوسنتز گلیسین نیاز به سنتز کلاژن را ارضا نمی‌کند.
در بسیاری از موجودات، سرین آنزیمی دارد که این تبدیل را از طریق کوفاکتور فسفاتاز فسفات کاتالیز می‌کند:
serine + tetrahydrofolate glycine + N5 , N10 – Methylene tetrahydrofolate + H2O
در کبد مهره‌داران، سنتز گلایسین بوسیله گلایسین سینتاز (همچنین آنزیم برشی گلایسین) کاتالیز می‌شود. این تبدیل به آسانی برگشت‌پذیر است:
CO2 + NH + 4 + N5 , N10 – Methylene tetrahydrofolate + NADH + H + Glycine + tetrahydrofolate + NAD
دوپامین
دوپامین
دوپامین به عنوان یک داروی تولید شده تحت نام‌های تجاری در بین سایرین فروخته می‌شود.
این سازمان در فهرست داروهای ضروری سازمان بهداشت جهانی قرار دارد.
این ماده به عنوان یک داروی محرک در درمان فشار خون پایین، ضربان قلب آهسته و ایست قلبی استفاده می‌شود.
در درمان این نوزادان در نوزادان تازه متولد شده اهمیت ویژه‌ای دارد.
به صورت داخل وریدی داده می‌شود.
از آنجا که نیمه عمر دوپامین در پلاسما بسیار کوتاه است – تقریباً یک دقیقه در بزرگسالان، دو دقیقه در نوزادان نارس و تا ۵ دقیقه در نوزادان نارس، معمولاً به جای تزریق منفرد، به صورت مداوم تزریق می‌شود.
اثرات آن بسته به دوز، شامل افزایش دفع سدیم توسط کلیه‌ها، افزایش تولید ادرار، افزایش ضربان قلب و افزایش فشار خون می‌شود.
در دوزهای پایین آن از طریق سیستم عصبی سمپاتیک و با افزایش فشار قلب عمل می‌کند و در نتیجه باعث افزایش فشار خون می‌شود.
دوزهای بالاتر نیز باعث افزایش فشار خون میشوند. همچنین مطالعات اخیر به این نتیجه رسیده‌اند که دوز در چنین سطوح پایینی موثر نبوده و گاهی ممکن است مضر باشد.
در حالی که برخی اثرات ناشی از تحریک گیرنده‌های دوپامین هستند, اثرات مهم قلبی – عروقی ناشی از دوپامین عمل کردن در گیرنده‌های آلفا، بتا و بتا آدرنرژیک است.
اثرات جانبی دوپامین شامل اثرات منفی روی عملکرد کلیه و ضربان قلب نامنظم است.
مونوآمین
انتقال‌دهنده‌های مونوآمین انتقال‌دهنده‌های عصبی هستند که حاوی یک گروه آمینو هستند که با یک حلقه آروماتیک متصل به یک حلقه آروماتیک دیگر متصل شده‌اند، مثال این موارد دوپامین، سروتونین و اپی نفرین هستند.
تمام مونوآمین ها از اسیدهای آمینه آروماتیک مانند فنیل‌آلانین، تیروزین و تریپتوفان به واسطه فعالیت آنزیم‌های اسید آمینه تریپتوفان دکربوکسیلاز مشتق میشوند. آنها به وسیله آنزیم‌های شناخته‌شده‌ای که به نام ”مونو آمین” شناخته میشوند، غیرفعال میشوند.
سیستم‌های اطلاعاتی، شبکه‌های عصبی، شبکه‌های نورونی که از انتقال‌دهنده‌های عصبی آمین‌ها استفاده می‌کنند، در تنظیم فرآیندهایی مثل احساس، تحریک و انواع خاصی از حافظه نقش دارند.
همچنین مشخص شده‌است که انتقال‌دهنده‌های آمین‌ها نقش مهمی در ترشح و تولید نوروتروفین ها دارند که توسط آستروسیت ها حفظ می‌شود.
داروهایی که برای افزایش یا کاهش اثر استفاده از انتقال‌دهنده‌های عصبی آمین استفاده میشوند برای درمان بیماران مبتلا به اختلالات روان‌پزشکی و عصبی از جمله افسردگی، اضطراب، اسکیزوفرنی و پارکینسون استفاده میشوند.
نوراپی‌نفرین
نورون‌های نورآندرنرژیک در مغز یک سیستم عصبی را شکل می‌دهند که وقتی فعال می‌شود، بر قسمت‌های بزرگ مغز تاثیر می‌گذارد.
این اثرات در هوشیاری، برانگیختگی و آمادگی برای عمل آشکار میشوند.
نورون‌های نورآندرنرژیک (یعنی نورون‌ها که انتقال‌دهنده عصبی اولیه آنها نور اپی نفرین است) نسبتاً کم است و بدن آنها به چند ناحیه نسبتاً کوچک مغز محدود می‌شود, اما منجر به بسیاری از مناطق مغزی دیگر میشوند و تاثیرات قدرتمندی بر روی اهداف خود اعمال می‌کنند.
این گروه‌های سلولی نورآندرژنیک اولین بار در سال ۱۹۶۴ توسط Annica Dahlstrom و Kjell Fuxe طراحی شدند که برچسب‌های آنها را با حروف ”A” (برای ”آمیناژنیک“) تعیین کرد.
در طرح خود، نواحی A1 تا A7 حاوی انتقال‌دهنده عصبی نور اپی نفرین (A8 از طریق a14 حاوی دوپامین هستند).
گروه سلولی A1 در بخش فوقانی مغز قرار دارد و نقش مهمی در کنترل متابولیسم بدن انسان ایفا می‌کند.
این سلول‌ها در واکنش‌های مختلفی از جمله کنترل دریافت غذا و واکنش به استرس, در واکنش‌های مختلفی دخیل بوده‌اند.
گروه‌های سلولی A5 و A7 عمدتاً به نخاع . مهمترین منبع نور اپی نفرین در مغز, کانون coeruleus است, که شامل گروه سلولی نورآندرژنیک و گروه سلولی A4 است.
این مکان هندسی بسیار کوچک است – در قانونها که تخمین زده می‌شود در حدود ۱۵,۰۰۰ نورون وجود دارد که کمتر از یک هزارم از نورون‌ها در مغز هستند – اما برخی از قسمت‌های اصلی مغز و همچنین نخاع را ارسال می‌کنند.
سطح فعالیت در مکان هندسی, به طور گسترده با احتیاط و سرعت واکنش ارتباط دارد.
فعالیت LC در طول خواب کم است و تقریباً هیچ چیزی در طول حالت خواب REM رخ نمی‌دهد.
این کار در سطح پایه در طول بیداری انجام می‌شود, اما زمانی که یک فرد با هر نوع انگیزه که توجه را جلب می‌کند, به طور موقت افزایش می‌یابد.
محرک‌های ناراحت‌کننده مثل درد, دشواری تنفس, مثانه, گرما و یا سرما افزایش بیشتری را ایجاد می‌کنند.
حالت‌های بسیار ناخوشایند نظیر ترس شدید یا درد شدید با سطوح بالای فعالیت LC در ارتباط هستند. نور اپی نفرین از مکان هندسی ناشی می‌شود که بر عملکرد مغز به چند روش تاثیر می‌گذارد.
نور اپی نفرین پردازش ورودی‌های حسی را افزایش میدهد, توجه را افزایش میدهد, شکل‌گیری و بازیابی هر دو حافظه بلند مدت و حافظه را بهبود می‌بخشد و توانایی مغز را بهبود می‌بخشد تا با تغییر الگوی فعالیت در قشر پیش پیشانی و دیگر زمینه‌ها واکنش نشان دهد.
کنترل سطح انگیختگی به اندازه کافی قوی است که سرکوب ناشی از مواد LC اثر بیهوشی قدرتمندی دارد.
سروتونین
سروتونین
نورون‌ها این هسته‌ها منبع اصلی رهاسازی در مغز هستند.
این هسته‌ها در میان نورون‌های حاوی سروتونین (نظر بعضی از دانشمندان این است تا هسته‌ها را به یک هسته تقسیم کنند) که همه آنها در امتداد خط وسط تنه مغز قرار دارند و بر روی اجسام مشبک متمرکز شده‌اند.
آکسون‌ها از نورون‌های هسته ای رافه یک سیستم انتقال‌دهنده عصبی تشکیل می‌دهند که تقریباً به تمام قسمت‌های سیستم عصبی مرکزی می‌رسد.
آکسون‌ها در هسته‌های پایینی رافه به مخچه و نخاع ختم میشوند در حالی که آکسون‌ها از هسته‌های بالاتر در کل مغز پخش میشوند.
هیستامین
جدا از نقش مرکزی آن در میانجیگری واکنش آلرژیک، ترشح اسید معده و التهاب در محیط، هیستامین وظیفه مهمی در سیستم عصبی مرکزی ایفاء می‌کند.
نورون‌های هیستامینی از هسته هیپوتالاموس عقبی سرچشمه می‌گیرند و به اغلب قسمت‌های مغز ارسال می‌کنند.
هیستامین در بسیاری از کارکردهای مغز مثل تحریک، کنترل ترشح هورمون هیپوفیز، سرکوب و کارکردهای شناختی دخالت دارد.
اثرات هیستامین‌های نورونی با استفاده از گیرنده‌های H بدست می‌‌آیند.
نقش برجسته هیستامین به عنوان یک ماده ترویج کننده، علاقه به درمان اختلالات خواب – بیداری، بویژه حمله خواب، از طریق مدولاسیون عملکرد گیرنده H3 را برانگیخته است.
بررسی‌های پس از مرگ تغییراتی در سیستم عصبی بیماری‌های روانشناختی را آشکار ساخته‌است.
هیستامین در مغز بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر کاهش‌یافته است، در حالی که غلظت‌های بالای هیستامین در مغز بیماری پارکینسون و بیماران شیزوفرنی یافت میشوند.
هیستامین کمی با تشنج و تشنج همراه است.
آزاد شدن هیستامین در واکنش به انواع مختلفی از آسیب‌های مغزی تغییر می‌کند:
به عنوان مثال، آزاد شدن هیستامین در یک ضربه مغزی ایسکمیک می‌تواند در بازیابی آسیب نورونی نقش داشته باشد.
هیستامین نیز در ادراک درد دخالت دارد. داروهایی که مغز و اسپینال را افزایش می‌دهند.
انتقال‌دهنده‌های عصبی
وقتی انتقال دهنده‌های عصبی درست کار نمی‌کنند چه اتفاقی می‌افتد؟
مانند بسیاری از فرآیندهای بدن، بعضی اوقات وضعیت انتقال دهنده‌های عصبی به هم می‌ریزد. شاید جای تعجب نباشد که سیستمی‌به این اندازه وسیع و پیچیده به عنوان سیستم عصبی انسان در معرض مشکلات باشد. در این شرایط برخی از مواردی که ممکن است به اشتباه پیش بروند عبارتند از:
- نورون‌ها ممکن است از انتقال دهنده‌های عصبی خاصی به اندازه کافی تولید نکنند.
- ممکن است انتقال دهنده عصبی خاص بیش از حد آزاد شود.
- ممکن است انتقال دهنده‌های عصبی بیش از حد بسیاری توسط آنزیم‌ها غیرفعال شوند.
- ممکن است انتقال دهنده‌های عصبی خیلی سریع جذب شوند.
هنگامی‌که انتقال دهنده‌های عصبی در اثر بیماری یا داروها تحت تأثیر قرار می‌گیرند، می‌تواند تعدادی از عوارض جانبی مختلف روی بدن ایجاد کند.
بیماری‌هایی مانند آلزایمر، صرع و پارکینسون با نقص برخی از انتقال دهنده‌های عصبی مرتبط است.
متخصصان پزشکی، نقشی را که انتقال دهنده‌های عصبی می‌توانند در شرایط سلامت روان ایفا کنند، تشخیص می‌دهند. به همین دلیل داروهایی که بر عملکرد پیام رسان‌های شیمیایی بدن تأثیر می‌گذارد، اغلب برای کمک به درمان انواع شرایط روانشناختی تجویز میشوند.
به عنوان مثال، دوپامین با مواردی مانند اعتیاد و اسکیزوفرنی مرتبط است. سروتونین در اختلالات خلقی از جمله افسردگی و OCD نقش دارد. داروهایی مانند SSRI ممکن است توسط پزشکان و روانپزشکان برای کمک به علائم افسردگی یا اضطراب تجویز شود. بعضی اوقات از داروها به تنهایی استفاده می‌شود، اما ممکن است در کنار آن سایر روش‌های درمانی از جمله درمان شناختی-رفتاری نیز استفاده شود.
داروهایی که بر انتقال‌دهنده‌های عصبی تاثیر می‌گذارند:
شاید بزرگترین کاربرد عملی برای کشف و درک دقیق نحوه عملکرد انتقال دهنده‌های عصبی، تولید داروهایی باشد که بر انتقال شیمیایی تأثیر می‌گذارند. این داروها قادر به تغییر اثرات انتقال دهنده‌های عصبی هستند، که می‌تواند علائم برخی بیماری‌ها را کاهش دهند.
آگونیست‌ها در مقابل آنتاگونیست‌ها: برخی از داروها به عنوان آگونیست شناخته میشوند و با افزایش اثرات انتقال دهنده‌های عصبی خاص، عملکردی دارند. سایر داروها که به عنوان آنتاگونیست شناخته میشوند و برای جلوگیری از اثرات انتقال دهنده های عصبی اقدام می‌کنند.
اثرات مستقیم در مقابل غیر مستقیم: این داروهای اعصاب بر اساس اینکه آیا تأثیر مستقیم یا غیرمستقیمی دارند، می‌توانند بیشتر تجزیه شوند. آنهایی که اثر مستقیمی دارند با تقلید از انتقال دهنده‌های عصبی کار می‌کنند زیرا در ساختار شیمیایی بسیار مشابه هستند. آنهایی که دارای تأثیر غیرمستقیم هستند روی گیرنده‌های سیناپسی عمل می‌کنند.
داروهایی که می‌توانند به انتقال دهنده‌های عصبی تأثیر بگذارند شامل داروهایی هستند که برای درمان بیماری از جمله افسردگی و اضطراب استفاده میشوند، مانند SSRIها، ضد افسردگی‌های سه حلقه ای و بنزودیازپین‌ها.
داروهای غیرمجاز مانند هروئین، کوکائین و ماری جوانا نیز در انتقال دهنده‌های عصبی تأثیر دارند. هروئین به عنوان یک آگونیست با عملکرد مستقیم عمل می‌کند، این ماده خطرناک از مواد افیونی طبیعی مغز برای تحریک گیرنده‌های مرتبط با آنها تقلید می‌کند. کوکائین نمونه‌ای از یک دارو با تأثیر غیرمستقیم است که بر انتقال دوپامین تأثیر می‌گذارد.
انتقال دهنده‌های عصبی مواد شیمیایی هستند که انتقال تکانش‌های عصبی از نورونی به نورون دیگر و یا سلول بدن را آسان می‌سازند. انواع مختلفی از انتقال دهنده‌های عصبی وجود دارند و هر کدام از آنها مسئول برخی از وظایف ویژه هستند.
آیا می‌دانستید؟
استیل کولین اولین انتقال دهنده‌ی عصبی است که کشف شد. این انتقال دهنده در سال ۱۹۲۱ توسط داروساز آلمانی به نام اوتو لوئوی مجزا شد.
قبلاً انتقال سیگنال‌ها از نورونی به نورون دیگر از طریق سیناپس‌ها، الکتریکی فرض می‌شد. در سال ۱۹۲۱ تأیید شد که نورون‌ها عمدتاً با آزاد کردن مواد شیمیایی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. این مواد شیمیایی انتقال دهنده‌های عصبی نامیده شدند.
بنابراین، انتقال دهنده‌های عصبی به تکانش‌ها و یا سیگنال‌های عصبی اجازه می‌دهند از سیناپس‌ها عبور کنند. سیناپس یک فاصله و یا اتصال کوچک بین دو نورون و یا یک نورون و یک سلول ماهیچه‌ای است. اعتبار کشف انتقال شیمیایی تکانش‌های عصبی به آقای هنری دیت (داروساز و فیزیولوژیست انگلیسی) و اوتو لوئوی (داروساز آلمانی) تعلق گرفت. هر دوی آنها جایزه‌ی نوبل فیزیولوژی و پزشکی را در سال ۱۹۳۶ به خاطر کارشان روی انتقال دهنده‌های عصبی برنده شدند.
انتقال دهنده‌های عصبی و وظایف آنها
انواع انتقال دهنده‌های عصبی:
انتقال دهنده‌های عصبی که جزو گروه آمینو اسیدها هستند :
– گلوتامات (نمک اسید گلوتامیک)
– آسپارتات
– گلیسین
– دی – سرین
– اسید گاما آمینو بوتیریک (GABA)
مونو آمین‌ها و یا دیگر آمین‌های بیوژنیک که به عنوان انتقال دهنده‌ی عصبی در نظر گرفته میشوند:
– سروتونین
– نور اپی نفرین
– اپی نفرین
– هیستامین
– ملاتونین
انتقال دهنده‌های عصبی که جزو گروه پپتیدها قرار می‌گیرند :
– بتا اندورفین
– پپتیدهای شبه افیونی
– سوماتو استاتین
– کلسیتونین
– واسو پرسین
– اکسی توسین
– گلوکاگون
علاوه بر اینها، انتقال دهنده‌های مهم دیگری چون استیل کولین، دوپامین، اندوزین و اکسید نیتریک وجود دارند. تاکنون در حدود ۵۰ پپتید عصب – فعال کشف شده‌اند.
گاهی اوقات، انتقال دهنده‌های عصبی به صورت برانگیزاننده و بازدارنده نیز طبقه بندی میشوند. این طبقه بندی بر اساس اعمال انتقال دهنده‌ها بر روی نورون‌ها استوار است. انتقال دهنده‌های عصبی برانگیزاننده آنهایی هستند که نورون‌ها را تحریک می‌کنند و مغز را برمی انگیزانند. اما انتقال دهنده‌های عصبی بازدارنده به خاطر داشتن اثر آرامش بخشی روی مغز مشهور هستند.
انتقال دهنده‌های عصبی مثل GABA و سروتونین جزو گروه انتقال دهنده‌های عصبی بازدارنده هستند اما اپی نفرین و نور اپی نفرین، انتقال دهنده‌های عصبی برانگیزاننده هستند. از طرفی دوپامین می‌تواند هم به عنوان انتقال دهنده‌ی عصبی برانگیزاننده و هم بازدارنده عمل کند.
اما اثر انتقال دهنده‌ی عصبی روی سلول پس سیناپسی، به گیرنده‌های موجود در آن وابسته است. برای برخی از انتقال دهنده‌های عصبی مثل گلوتامات، گیرنده‌های مهم، خواص برانگیزانندگی دارند. از طرفی بیشتر گیرنده‌های مهم، برای GABA اثر بازدارندگی ایجاد می‌کنند. اما برخی از انتقال دهنده‌های عصبی وجود دارند که هر دو نوع گیرنده‌ها، برای آنها حضور دارند.
انتقال دهنده‌های عصبی و انتقال تکانش‌های عصبی
سلول‌های عصبی و یا نورون‌ها با انتقال تکانش‌های عصبی پیام‌ها را منتقل می‌کنند. تکانش‌ها با حرکت انتقال دهنده‌های عصبی از یک نورون به نورون دیگر و یا سلول بدن می‌روند. تکانش عصبی از طریق آکسون (یک برآمدگی دراز و نازک که از سلول عصبی بیرون آمده) سرانجام به آکسون پایانی و سپس گره سیناپسی و یا دکمه‌ی پایانی می‌رسد.
گره‌های سیناپسی نوک‌های متورم انشعاباتی هستند که از آکسون بیرون آمده‌اند. آنها حاوی ویزکول‌های عصبی هستند که انتقال دهنده‌های عصبی را انبار و آزاد می‌کنند. نورون‌ها برای انتقال تکانش‌ها، ساختار ویژه‌ای به نام سیناپس را شکل داده‌اند. آن به عنوان اتصالی عمل می‌کند که در آن تکانش‌ها و یا اطلاعات می‌توانند از نورونی به نورون دیگر جاری شوند.
عمدتاً سه عنصر وجود دارند که عبارتند از : یک سیناپس، عضو پیش سیناپسی نورون عبور دهنده‌ی سیگنال (معمولاً در گره سیناپسی آکسون یافت می‌شود) و عضو پس سیناپسی که در دندریت و یا سلول هدف و شکاف سیناپسی یافت می‌شود. شکاف سیناپسی فضای بین اعضای پیش سیناپسی و بعد از سیناپس است.
وقتی یک تکانش به گره سیناپسی عبور دهنده‌ی سیگنال و یا نورون پیش سیناپسی می‌رسد، مولکول‌های انتقال دهنده‌ی عصبی توسط ویزکول‌های عصبی به درون شکاف سیناپسی آزاد میشوند. سپس مولکول‌های انتقال دهنده‌ی عصبی به شکاف سیناپسی نفوذ می‌کنند و در آن شناور میشوند تا با گیرنده‌های قرار گرفته در عضو پس سیناپسی ترکیب شوند. سپس مولکول‌های انتقال دهنده‌ی عصبی توسط سلول پس سیناپسی درونی میشوند و در نتیجه تکانش عصبی به جلو رانده می‌شود.
انتقال دهنده‌های مهم و وظایف آنها
همان طور که قبلاً ذکر شد تاکنون در حدود ۵۰ انتقال دهنده‌ی عصبی کشف شده‌اند. از میان اینها، تعدادی از انتقال دهنده‌های عصبی بسیار مهم و وظایف آنها در زیر آورده شده‌اند.
استیل کولین
این انتقال دهنده‌ی عصبی در سال ۱۹۲۱ توسط اوتو لوئوی کشف شد. این انتقال دهنده عمدتاً مسئول تحریک ماهیچه‌ها است. استیل کولین نورون‌های حرکتی را که ماهیچه‌های اسکلتی را کنترل می‌کنند، فعال می‌کند. هم چنین آن مربوط به منظم کردن فعالیت‌هایی در مناطق مشخصی از مغز است که مرتبط با توجه، بیداری، تحریک، یادگیری و حافظه هستند. افرادی که بیماری آلزایمر دارند معمولاً به طور قابل توجهی سطح استیل کولین پایینی دارند.
دوپامین
دوپامین انتقال دهنده‌ی عصبی است که حرکات داوطلبانه‌ی بدن را کنترل می‌کند و مرتبط با مکانیزم پاداش مغز است. به عبارت دیگر، دوپامین احساسات لذت بخش را منظم می‌کند.
موادی مثل کوکائین، هروئین، نیکوتین و تریاک سطح این انتقال دهنده‌ی عصبی را افزایش می‌دهند. سطح پایین قابل توجه دوپامین مرتبط با بیماری پارکینسون است اما یافت شده که بیماران شیزوفرنی معمولاً در بخش‌های قدامی و جلویی مغز خود، دوپامین اضافی دارند.
سروتونین
سروتونین یک انتقال دهنده‌ی عصبی بازدارنده‌ی مهم است که می‌تواند اثر عمیقی روی احساس، حالت روحی و اضطراب داشته باشد. سروتونین در منظم کردن خواب، بیداری و خوردن شرکت می‌کند. سروتونین در ادراک نیز نقش دارد. داروهای توهم آور مثل LSD دقیقاً با مکان‌های گیرنده‌های سروتونین ترکیب میشوند در نتیجه انتقال تکانش‌های عصبی را مسدود می‌کنند تا تجربیات احساسی را تغییر دهند.
معتقدند پایین بودن قابل توجه سروتونین مرتبط با بیماری‌هایی مثل افسردگی، افکار خودکشی و اختلال وسواس اجباری است. بسیاری از داروهای ضد افسردگی با تأثیر گذاشتن بر سطح این انتقال دهنده‌ی عصبی عمل می‌کنند.
اسید گاما آمینو بوتیریک (GABA)
GABA یک انتقال دهنده‌ی عصبی بازدارنده است که فعالیت نورون‌ها را کاهش میدهد تا از تحریک شدن بیش از آنها جلوگیری بکند. وقتی نورون‌ها بیش از حد تحریک میشوند می‌تواند منجر به اضطراب شود. در نتیجه GABA می‌تواند از اضطراب جلوگیری بکند. آن یک آمینو اسید غیر ضروری است که توسط بدن از گلوتامات تولید می‌شود. سطح پایین GABA می‌تواند با اختلالات اضطراب ارتباط داشته باشد. داروهایی مثل والیوم با افزایش سطح این انتقال دهنده‌ی عصبی کار می‌کنند.
گلوتامات
گلوتامات یک انتقال دهنده‌ی عصبی برانگیزاننده است که در سال ۱۹۰۷ توسط کیکونا ایکدا از دانشگاه امپراطوری توکیو کشف شد. آن انتقال دهنده‌ای است که عمدتاً در سیستم عصبی مرکزی یافت می‌شود. گلوتامات عمدتاً مرتبط با وظایفی مثل یادگیری و حافظه است. اما گلوتامات اضافی برای اعصاب سم است. تولید اضافی گلوتامات ممکن است مربوط به بیماری‌ای به نام اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) و یا بیماری لو گهریگ باشد.
اپی نفرین و نور اپی نفرین
اپی نفرین (به نام آدرنالین نیز شناخته می‌شود) یک انتقال دهنده‌ی عصبی برانگیزاننده است که توجه، بیداری، تحریک، شناخت و تمرکز ذهنی را کنترل می‌کند. نور اپی نفرین نیز یک انتقال دهنده‌ی عصبی برانگیزاننده است و حالت روحی و تحریک فیزیکی و ذهنی را منظم می‌کند. افزایش ترشح نور اپی نفرین، ضربان قلب و فشار خون را بالا می‌برد.
اندورفین
اندورفین‌ها انتقال دهنده‌های عصبی هستند که ساختارشان شبیه ترکیبات افیونی مثل تریاک، مورفین و هروئین است. اثرات اندورفین روی بدن نیز کاملاً شبیه اثرات ایجاد شده توسط ترکیبات افیونی است. در واقع نام اندورفین مخفف عبارت “مورفین درونی” است.
همانند افیون‌ها، اندورفین می‌تواند درد و استرس را کاهش دهد و آرامش و خونسردی را تقویت کند. مواد افیونی نیز با اتصال خود به مکان‌های گیرنده‌ی اندورفین، اثرات مشابهی را ایجاد می‌کنند. اندروفین با کاهش نرخ متابولیسم، تنفس و ضربان قلب برخی حیوانات، آنان را قادر می‌سازد تا به خواب زمستانی بروند.
ملاتونین
ملاتونین هورمونی است که توسط غده‌ی صنوبری (غده‌ی رو مغزی) ترشح می‌شود که به عنوان انتقال دهنده‌ی عصبی عمل می‌کند. آن عمدتاً چرخه‌ی خواب و بیداری را کنترل می‌کند. هم چنین مرتبط با کنترل حالت روحی و رفتار جنسی است. تولید ملاتونین وابسته به نور است. نور رسیده به شبکه‌ی چشم مانع از تولید ملاتونین می‌شود اما تاریکی اثر برانگیختگی روی تولید آن دارد.
اکسید نیتریک
آن گازی است که هم به عنوان هورمون و هم به عنوان انتقال دهنده‌ی عصبی عمل می‌کند و به شرایط ویژه‌ای وابسته است. اکسید نیتریک می‌تواند موجب گشاد شدن رگ‌های خونی شود و در کنار آن از تشکیل لخته جلوگیری می‌کند. این امر در نتیجه می‌تواند گردش خون را بهبود ببخشد. نیتریک اکسید می‌تواند سطح اکسیژن را در بدن افزایش دهد و حافظه، یادگیری، آگاهی و تمرکز را تقویت کند. آن هم چنین مسئول حرکت روان ماهیچه‌های گوارشی است تا استراحت بکنند.
برای جمع بندی می‌توان گفت، انتقال دهنده‌های عصبی مواد شیمیایی هستند که به اعصاب اجازه می‌دهند تا با یک دیگر ارتباط برقرار بکنند و در نتیجه اعمال مختلفی از بدن را منظم می‌کنند. سطح بالا و یا پایین این مواد شیمیایی می‌تواند اعمال کل سیستم عصبی را تغییر دهد.
شناسایی انتقال دهنده‌های عصبی
شناسایی واقعی انتقال دهنده‌های عصبی در واقع می‌تواند بسیار دشوار باشد. در حالی که دانشمندان می‌توانند وزیکول‌های حاوی انتقال دهنده‌های عصبی را مشاهده کنند، اما دانستن اینکه چه مواد شیمیایی در وزیکول‌ها ذخیره میشوند، چندان ساده نیست.
به همین دلیل، دانشمندان علوم اعصاب برای تعیین اینکه آیا یک ماده شیمیایی باید به عنوان یک انتقال دهنده عصبی تعریف شود یا خیر، چندین دستورالعمل مانند زیر تهیه کرده‌اند:
- ماده شیمیایی باید درون نورون تولید شود.
- آنزیم‌های پیش ساز لازم باید در نورون وجود داشته باشد.
- باید مقدار کافی از مواد شیمیایی موجود وجود داشته باشد تا بر نورون پس سیناپسی تأثیر بگذارد.
- ماده شیمیایی باید توسط نورون پیش سیناپسی آزاد شود و نورون پس سیناپسی باید حاوی گیرنده‌هایی باشد که ماده شیمیایی به آنها متصل می‌شود.
- باید مکانیسم بازگشتی یا آنزیمی وجود داشته باشد که عملکرد شیمیایی را متوقف کند.
نوروترانسمیتر (انتقال دهنده عصبی) از منظری دیگر
نوروترانسمیترها (پیام آور عصبی و پیک عصبی نیز خوانده می شوند) مواد شیمیایی درون مغز هستند که اطلاعات را درون مغز و بدن انتقال می دهند. آن ها سیگنال ها را میان سلول های عصبی که نورون خوانده می شوند، پخش می کنند. مغز با استفاده از نوروترانسمیترها به قلب پیغام می دهد تا بتپد، به شش ها پیغام تنفس میدهد و به معده پیغام هضم غذا را می دهد. علاوه بر این نوروترانسمیترها یا پیک های عصبی بر مواردی نظیر خلق، خواب، تمرکز و وزن بدن نیز تاثیر می گذارند. بدن برای حفظ سلامت خود نیاز به حفظ نوروترانسمیترها در سطحی بهینه دارد، با این حال رویدادها و مواردی نظیر استرس، رژیم غذایی نامناسب، نوروتکسین ها، استعداد ژنتیکی، داروها، استفاده از الکل و کافئین می تواند سطح نوروترانسمیترها را تغییر دهد.
به طور کلی نوروترانسمیترها به دو دسته بازدارنده (inhibitory) و تحریکی (excitatory) تقسیم می شوند. نوروترانسمیترهای تحریکی در واقع تحریک کننده ی فعالیت مغزی بوده و نوروترانسمیترهای بازدارنده کاهش دهنده فعالیت هستند.
نوروترانسمیترهای بازدارنده
سروتونین
سروتونین نوروترانسمیتری بازدارنده است. میزان بهینه ای از سروتونین برای خلق استوار ضروری است. استفاده از داروهای محرک و یا کافئین در رژیم غذایی منجر به کاهش سروتونین می شود. همچنین مصرف شیر به دلیل وجود تریپتوفان هایی که سازنده سروتونین هستند، سبب افزایش سروتونین در بدن می شود. سروتونین علاوه بر خلق، بر چرخه خواب، تمایل به مصرف کربوهیدرات، کنترل درد و فرایند هضم نیز تاثیر گذار است. سطح پایین سروتونین در بدن با کاهش عملکرد سیستم ایمنی رابطه دارد. به علاوه شواهد نشان می دهند که کاهش سروتونین با اختلال افسردگی، اختلال در کنترل خشم، اختلال وسواسی جبری و خودکشی رابطه دارد.
از دیگر نقش های سروتونین می توان به تاثیر گذاری بر ادارک اشاره کرد. داروهای توهم زا نظیر ال اس دی و مسکالین به گیرنده های سروتونین می چسبند و از انتقال سروتونین در مسیرهای ادراکی جلوگیری می کنند.
سروتونین در سال ۱۹۳۰ توسط ویتوریو ارسپمر کشف شد.
گابا
گاما آمینوبوتیریک اسید نوروترانسمیتری بازدارنده است که عموما به عنوان ماده طبیعی نظیر والیوم شناخته می شود. کاهش بیش از حد گابا سبب پدیدآیی شرایطی می شود که گویا نوروترانسمیتری تحریکی دائما در حال شلیک و فعالیت است. در این شرایط گاهی موقعیتی نظیر صرع رخ می دهد. گابا سبب کاهش شلیک نورون ها می شود و نظیر ترمز و ممانعت کننده ای برای نوروترانسمیترهایی است که سبب اضطراب می گردند، به همین دلیل کاهش گابا سبب اختلال های اضطرابی می شود. طبیعتا داروهای ضد اضطراب نظیر والیوم گابا را افزایش می دهند. همچنین آرام بخش هایی نظیر الکل و باریبورات ها بر گیرنده های گابا اثر می گذارند.
گابا در دهه ۱۹۵۰ توسط اوژن رابرتز و آواپارا کشف شد.
دوپامین
دوپامین نوروترانسمیتری خاص است، چرا که گاهی نقش نوروترانسمیتر بازدارنده و گاهی نقش نوروترانسمیتر تحریکی دارد. دوپامین مهم ترین نوروترانسمیتر در حوزه تمرکز است. در صورتی که میزان دوپامین بیشتر و یا کمتر از حد بهینه باشد، ما دچار مشکلات تمرکز خواهیم شد و رویدادهای مرسومی نظیر فراموش کردن کارها، به خاطر نیاوردن آن چه خوانده ایم و یا غرق در رویا شدن و ناتوانی در تمرکز بر تکلیف رخ می دهد. همچنین دوپامین بر انگیزه و علایق ما برای انجام دادن فعالیت ها نیز تاثیرگذار است. محرک هایی نظیر داروهای بیماران بیش فعال و کافئین سبب آزادسازی میزان بیشتری از دوپامین به سیناپس و افزایش تمرکز می شوند، با این حال استفاده بیش از حد از این داروها و تحریک به آزادسازی دوپامین در بلند مدت سبب کاهش دوپامین می شود.
دوپامین ارتباط تنگاتنگی با مکانیزم پاداش مغز دارد. داروهایی نظیر کوکایین، تریاک، هرویین، الکل و نیکوتین سبب افزایش سطح دوپامین در مغز می شوند. این افزایش دوپامین سبب احساس خوب شده و نقش پاداش دهنده مغزی دارد.
اختلال اسکیزوفرنی با افزایش دوپامین در بخش پیشانی مغز رابطه دارد و داروهایی که سبب کاهش و بلوکه کردن دوپامین در این بخش می گردند منجر به بهبود اسکیزوفرنی می شوند. از سوی دیگر کاهش دوپامین در بخش های حرکتی مغز و عقده های پایه منجر به اختلال پارکینسون می شود که با لرزش غیر قابل کنترل عضلات همراه است.
دوپامین در دهه ۱۹۵۰ توسط آروین کارلسون به عنوان نوروترانسمیتر شناخته شد.
نوروترانسمیترهای تحریکی
گلوتامات
گلوتامات نوروترانسمیتری تحریکی است و فراوان ترین پیک عصبی یا نوروترانسمیتر در دستگاه اعصاب مرکزی است که در بیش از نیمی از نورون های مغز حضور داشته و بر حافظه بسیار تاثیر گذار است. با این حال میزان بیش از حد گلوتامات، نقش سمی در نورون ها داشته و سبب مرگ نورون ها می شود. گاهی آسیب مغزی و یا سکته منجر به افزایش شدید گلوتامات شده و این افزایش سبب مرگ نورون های بسیاری می شود که حتی از آسیب مغزی اولیه نیز شدیدتر است. بیماری ALS که به اختلال گرینگ نیز مشهور است به دلیل افزایش تولید بیش از حد گلوتامات رخ می دهد.
گلوتامات توسط کیکونا ایکدا در سال ۱۹۰۶ کشف شد و توسط پیتر اوشروود به سال ۱۹۹۴ به عنوان نوروترانسمیتر شناخته شد.
استیل کولین
استیل کولین نخستین نوروترانسمیتری است که شناخته شده است. استیل کولین کارکردهای بسیاری دارد، به عنوان مثال در تحریک عضلات بدن نقش دارد، در فعالیت نورون های حسی و دستگاه اعصاب خودمختار دخیل است و همچنین در خواب REM تاثیرگذار است.
سم کورار و بوتولینیوم از طریق ممانعت از آزادسازی استیل کولین منجر به فلج شدن عضلات می شوند. همچنین بین میزان استیل کولین و اختلال آلزایمر نیز ارتباط وجود دارد. میزان استیل کولین در مغز افراد مبتلا به آلزایمر گاهی تا ۹۰ درصد کمتر از افرادی است که به این اختلال مبتلا نیستند.
استیل کولین در سال ۱۹۲۱ توسط اتو لوی کشف شد.
نوراپی نفرین:
نوراپی نفرین نوروترانسمیتری تحریکی است که بر خلق و خو تاثیرگذار است. افزایش نوراپی نفرین می تواند منجر به اضطراب شده و کاهش آن منجر به افت خلق می شود. پایین بودن سطح نوراپی نفرین با کاهش انرژی، کاهش تمرکز و اشکال در چرخه خواب مرتبط است.
اپی نفرین:
اپی نفرین نوروترانسمیتری تحریکی است که در واکنش به استرس آزاد می شود. با این حال استرس و یا بی خوابی طولانی مدت سبب افت شدید اپی نفرین می گردد. از دیگر کارکردهای اپی نفرین تنظیم ضربان قلب و فشار خون است.
سخن آخر
انتقال دهنده‌های عصبی نقش مهمی در ارتباطات عصبی بازی می‌کنند و به همه چیز از حرکات غیر ارادی گرفته تا یادگیری و اخلاق تأثیر می‌گذارند. این سیستم هم پیچیده است و هم بسیار به هم پیوسته. انتقال دهنده‌های عصبی به روش‌های خاصی عمل می‌کنند، اما می‌توانند از بیماری، داروها یا حتی عملکرد سایر پیام رسان‌های شیمیایی نیز تحت تأثیر قرار گیرند.
برای کسب اطلاعات بیشتر می تواند فیلم زیر را مشاهده کنید:
