Неуротрансмитери су хемикалије које укрштају синапсе да би преносиле импулсе неурон до другог неурона, жлездане ћелије или ћелије мишића. Другим речима, неуротрансмитери се користе за слање сигнала из једног дела тела у други. Познато је преко 100 неуротрансмитера. Многи су једноставно направљени од аминокиселина. Други су сложенији молекули.
Неуротрансмитери обављају многе виталне функције у телу. На пример, они регулишу рад срца, кажу плућима кад треба да дишу, одређују тачку за тежину, подстичу жеђ, утичу на расположење и контролишу варење.
Синаптички раскол открио је шпански патолог Сантиаго Рамон и Цајал почетком 20. века. 1921. немачки фармаколог Отто Лоеви потврдио је да је комуникација између неурона последица ослобођених хемикалија. Лоеви је открио први познати неуротрансмитер, ацетилхолин.
Како раде неуротрансмитери
Аксонски терминал синапсе похрањује неуротрансмитере у везикуле. Кад су стимулисани акционим потенцијалом, синаптички везикули синапсе ослобађају неуротрансмитере, који прелазе малу удаљеност (синаптички прорез) између аксонског терминала и дендрита
дифузијом. Када неуротрансмитер веже рецептор за дендрит, сигнал се прослеђује. Неуротрансмитер остаје кратко време у синаптичкој пукотини. Затим се враћа у пресинаптички неурон кроз процес поновног уноса, метаболише га ензимима или се веже на рецептор.Када се неуротрансмитер веже на постсинаптички неурон, може га или побуђивати или инхибирати. Неурони су често повезани са другим неуронима, тако да у било ком тренутку неурон може бити подложан више неуротрансмитера. Ако је стимуланс за ексцитацију већи од инхибицијског ефекта, неурон ће се "упалити" и створити акциони потенцијал који неуротрансмитере ослобађа на други неурон. Тако се сигнал води од једне до друге ћелије.
Типови неуротрансмитера
Једна метода класификације неуротрансмитера заснива се на њиховом хемијском саставу. Категорије укључују:
- Аминокиселине: γ-аминобутерна киселина (ГАБА), аспартат, глутамат, глицин, Д-серин
- Гасови: угљен моноксид (ЦО), водоник сулфид (Х)2С), азотни оксид (НО)
- Моноамини: допамин, епинефрин, хистамин, норепинефрин, серотонин
- Пептиди: β-ендорфин, амфетамин, соматостатин, енкефалин
- Пурине: аденозин, аденозин трифосфат (АТП)
- Трагови амина: октопамин, фенетиламин, трипрамин
- Остали молекули: ацетилхолин, анандамид
- Појединачни јони: цинк
Друга главна метода категорисања неуротрансмитера је према томе да ли су узбудљиво или инхибиторно. Међутим, да ли је неуротрансмитер ексцитацијски или инхибиторни, зависи од његовог рецептора. На пример, ацетилхолин је инхибитор за срце (успорава рад срца), али је и узбудљив до скелетних мишића (изазива уговор).
Важни неуротрансмитери
- Глутамате је најбројнији неуротрансмитер код људи, а користи га око половина неурона у људски мозак. То је примарни ексцитацијски предајник у централном нервном систему. Једна од његових функција је да помогне обликовању сећања. Занимљиво је да је глутамат токсичан за неуроне. Оштећење мозга или мождани удар могу довести до вишка глутамата, убијајући неуроне.
- ГАБА је примарни инхибиторни предајник у кичмењак мозак. Помаже у контроли анксиозности. Мањак ГАБА може резултирати нападима.
- Глицин је главни инхибиторни неуротрансмитер у кичмењака кичмена мождина.
- Ацетилхолин стимулише мишиће, функционише у аутономном нервном систему и сензорним неуронима и повезана је са РЕМ сном. Многи отрови делују блокирањем ацетилколинских рецептора. Примјери укључују ботулин, цураре и боквицу. Алзхеимерова болест је повезана са значајним падом нивоа ацетилхолина.
- Норепинефрин (норадреналин) повећава рад срца и крвни притисак. То је део тела „борбе или бекства“ тела. Норепинефрин је такође потребан за формирање сећања. Стрес исцрпљује залихе овог неуротрансмитера.
- Допамин је инхибиторни предајник повезан са наградним центром мозга. Низак ниво допамина повезан је са социјалном анксиозношћу и Паркинсоновом болешћу, док је вишак допамина повезан са шизофренијом.
- Серотонин је инхибиторни неуротрансмитер који учествује у расположењу, емоцијама и перцепцији. Низак ниво серотонина може довести до депресије, суицидних склоности, проблема са решавањем љутње, потешкоћа са спавањем, мигренама и повећањем жудње за угљеним хидратима. Тело може да синтетише серотонин из аминокиселина триптофан, која се налази у храни попут топлог млека и ћуретине.
- Ендорфини су класа молекула сличних опиоидима (нпр. морфијуму, хероину) у погледу структуре и функције. Реч "ендорфин" је скраћеница за "ендогени морфин". Ендорфини су инхибиторни преносиоци повезани са задовољством и олакшавањем болова. Код других животиња, ове хемикалије успоравају метаболизам и омогућавају хибернацију.