En neurotransmitter er en kemisk messenger, der bærer, booster og afbalancerer signaler mellem neuroner (også kendt som nerveceller) og målceller i hele kroppen. Disse målceller kan være i kirtler, muskler eller andre neuroner.
Milliarder neurotransmittermolekyler arbejder konstant for at holde vores hjerner i funktion og styre alt fra vores vejrtrækning til vores hjerterytme til vores lærings- og koncentrationsniveauer. De kan også påvirke en række psykologiske funktioner såsom frygt, humør, glæde og glæde.
Sådan fungerer neurotransmittere
For at neuroner skal kunne sende beskeder i hele kroppen, skal de være i stand til at kommunikere med hinanden for at transmittere signaler. Neuroner er imidlertid ikke bare forbundet med hinanden. I slutningen af hver neuron er der et lille hul kaldet en synaps, og for at kommunikere med den næste celle skal signalet være i stand til at krydse dette lille rum. Dette sker gennem en proces kendt som neurotransmission.
I de fleste tilfælde frigives en neurotransmitter fra det, der kaldes axonterminalen, efter at et handlingspotentiale har nået synapsen, et sted hvor neuroner kan overføre signaler til hinanden.
Når et elektrisk signal når slutningen af en neuron, udløser det frigivelsen af små sække kaldet vesikler, der indeholder neurotransmitterne. Disse sække spilder deres indhold i synapsen, hvor neurotransmitterne derefter bevæger sig hen over hullet mod de omkringliggende celler. Disse celler indeholder receptorer, hvor neurotransmitterne kan binde og udløse ændringer i cellerne.
Efter frigivelse krydser neurotransmitteren det synaptiske hul og binder sig til receptorstedet på den anden neuron, enten spændende eller inhiberende den modtagende neuron afhængigt af hvad neurotransmitteren er.
Receptorer og neurotransmittere fungerer som et lås-og-nøglesystem. Ligesom det tager den rigtige nøgle at åbne en bestemt lås, vil en neurotransmitter (nøglen) kun binde til en bestemt receptor (låsen). Hvis neurotransmitteren er i stand til at arbejde på receptorsiden, udløser den ændringer i den modtagende celle.
Nogle gange kan neurotransmittere binde til receptorer og få et elektrisk signal til at blive sendt ned ad cellen (excitatorisk). I andre tilfælde kan neurotransmitteren faktisk blokere signalet i at fortsætte, hvilket forhindrer meddelelsen i at blive videreført (hæmmende).
Inaktivering af neurotransmittere
Så hvad sker der med en neurotransmitter, når jobbet er afsluttet? Når neurotransmitteren har haft den designede effekt, kan dens aktivitet stoppes af tre mekanismer:
- Nedbrydning: Et enzym ændrer strukturen på neurotransmitteren, så det ikke kan genkendes af receptoren
- Diffusion: Neurotransmitteren driver væk fra receptoren
- Genoptage: Hele neurotransmittermolekylet tages op igen af axonen i neuronen, der frigav det
Kriterier
Den egentlige identifikation af neurotransmittere kan faktisk være ret vanskelig. Mens forskere kan observere vesiklerne, der indeholder neurotransmittere, er det ikke helt så simpelt at finde ud af, hvilke kemikalier der opbevares i vesiklerne.
På grund af dette har neurovidenskabere udviklet en række retningslinjer til at afgøre, om et kemikalie skal defineres som en neurotransmitter:
- Tilstedeværelsen af kemikaliet i cellen. Kemikaliet syntetiseres enten i neuronen eller på anden måde findes i det.
- Stimulusafhængig frigivelse. Det frigives i passende mængder af neuronen efter stimulering.
- Handling på postsynaptisk celle. Kemikaliet skal frigives af det presynaptiske neuron, og det postsynaptiske neuron skal indeholde receptorer, som kemikaliet vil binde til.
- Mekanisme til fjernelse. Der findes en bestemt mekanisme til at fjerne kemikaliet fra dets aktiveringssted, når dets arbejde er udført.
Klassifikation
Neurotransmittere spiller en vigtig rolle i hverdagen og funktionen. Forskere ved endnu ikke nøjagtigt, hvor mange neurotransmittere der findes, men mere end 60 forskellige kemiske budbringere er blevet identificeret.
Neurotransmittere kan klassificeres efter deres funktion:
- Exciterende neurotransmittere: Disse typer neurotransmittere har exciterende virkninger på neuronen, hvilket betyder, at de øger sandsynligheden for, at neuronen vil affyre et handlingspotentiale. Nogle af de vigtigste exciterende neurotransmittere inkluderer adrenalin og noradrenalin.
- Hæmmende neurotransmittere: Disse typer neurotransmittere har hæmmende virkninger på neuronen; de mindsker sandsynligheden for, at neuronen affyrer et handlingspotentiale. Nogle af de vigtigste inhiberende neurotransmittere inkluderer serotonin og gamma-aminosmørsyre (GABA).
- Modulatoriske neurotransmittere: Disse neurotransmittere, ofte kaldet neuromodulatorer, er i stand til at påvirke et større antal neuroner på samme tid. Disse neuromodulatorer påvirker også virkningerne af andre kemiske budbringere. Hvor synaptiske neurotransmittere frigøres af axonterminaler for at have en hurtigvirkende indvirkning på andre receptorenuroner, diffunderer neuromodulatorer over et større område og er mere langsomtvirkende.
Nogle neurotransmittere, såsom acetylcholin og dopamin, kan skabe både exciterende og hæmmende virkninger afhængigt af den type receptorer, der er til stede.
Typer
Der er en række forskellige måder at klassificere og kategorisere neurotransmittere på. I nogle tilfælde er de simpelthen opdelt i monoaminer, aminosyrer og peptider.
Neurotransmittere kan også kategoriseres i en af seks typer:
Aminosyrer
- Gamma-aminosmørsyre (GABA): Denne naturligt forekommende aminosyre fungerer som kroppens vigtigste hæmmende kemiske messenger. GABA bidrager til syn, motorisk kontrol og spiller en rolle i reguleringen af angst. Benzodiazepiner, som bruges til at hjælpe med at behandle angst, fungerer ved at øge effektiviteten af GABA-neurotransmittere, hvilket kan øge følelsen af afslapning og ro.
- Glutamat: Den mest rigelige neurotransmitter, der findes i nervesystemet, glutamat spiller en rolle i kognitive funktioner som hukommelse og læring. For store mængder glutamat kan forårsage excitotoksicitet, hvilket resulterer i cellulær død. Denne excitotoksicitet forårsaget af ophobning af glutamat er forbundet med nogle sygdomme og hjerneskader, herunder Alzheimers sygdom, slagtilfælde og epileptiske anfald.
Peptider
- Oxytocin: Dette kraftfulde hormon fungerer som en neurotransmitter i hjernen. Det produceres af hypothalamus og spiller en rolle i social anerkendelse, binding og seksuel reproduktion.Syntetisk oxytocin såsom Pitocin bruges ofte som hjælp til fødsel og fødsel. Både oxytocin og pitocin får livmoderen til at trække sig sammen under fødslen.
- Endorfiner: Disse neurotransmittere hæmmer overførslen af smertesignaler og fremmer følelser af eufori. Disse kemiske budbringere produceres naturligt af kroppen som reaktion på smerte, men de kan også udløses af andre aktiviteter såsom aerob træning. For eksempel er det at opleve en "løberhøj" et eksempel på behagelige følelser genereret af produktionen af endorfiner.
Monoaminer
- Adrenalin: Også kendt som adrenalin betragtes adrenalin som både et hormon og en neurotransmitter. Generelt er adrenalin et stresshormon, der frigives af binyrerne. Det fungerer dog som en neurotransmitter i hjernen.
- Noradrenalin: Dette naturligt forekommende kemikalie er en neurotransmitter, der spiller en vigtig rolle i årvågenhed er involveret i kroppens kamp eller flyrespons. Dens rolle er at hjælpe med at mobilisere kroppen og hjernen til at handle i tider med fare eller stress. Niveauerne af denne neurotransmitter er typisk lavest under søvn og højest i tider med stress.
- Histamin: Denne organiske forbindelse fungerer som en neurotransmitter i hjernen og rygmarven. Den spiller en rolle i allergiske reaktioner og produceres som en del af immunsystemets reaktion på patogener.
- Dopamin: Dopamin er almindeligt kendt som den feel-good neurotransmitter, der er involveret i belønning, motivation og tilføjelser. Flere typer vanedannende stoffer øger dopaminniveauet i hjernen. Denne kemiske messenger spiller også en vigtig rolle i koordineringen af kropsbevægelser. Parkinsons sygdom, som er en degenerativ sygdom, der resulterer i rystelser og nedsat motorisk bevægelse, er forårsaget af tabet af dopaminfremkaldende neuroner i hjernen.
- Serotonin: Et hormon og neurotransmitter, serotonin spiller en vigtig rolle i regulering og modulering af humør, søvn, angst, seksualitet og appetit. Selektive serotonin-genoptagelsesinhibitorer (SSRI'er) er en type antidepressiv medicin, der almindeligvis ordineres til behandling af depression, angst, panikangst og panikanfald. SSRI'er arbejder for at afbalancere serotoninniveauerne ved at blokere for genoptagelse af serotonin i hjernen, hvilket kan hjælpe med at forbedre humør og mindske følelser af angst.
Puriner
- Adenosin: Dette naturligt forekommende kemikalie fungerer som en neuromodulator i hjernen og er involveret i undertrykkelse af at vække og forbedre søvn.
- Adenosintrifosfat (ATP): ATP betragtes som livets energivaluta, og fungerer som en neurotransmitter i det centrale og perifere nervesystem. Det spiller en rolle i autonom kontrol, sensorisk transduktion og kommunikation med gliaceller. Forskning antyder, at det også kan have en del i nogle neurologiske problemer, herunder smerte, traumer og neurodegenerative lidelser.
Gastransmittere
- Nitrogenoxid: Denne forbindelse spiller en rolle i at påvirke glatte muskler, slapper af dem, så blodkarrene udvides og øger blodgennemstrømningen til bestemte områder af kroppen.
- Carbonmonoxid: Denne farveløse, lugtfri gas kan have gif.webptige og potentielt fatale virkninger, når folk udsættes for høje niveauer af stoffet. Imidlertid produceres det også naturligt af kroppen, hvor det fungerer som en neurotransmitter, der hjælper med at modulere kroppens inflammatoriske respons.
Acetylcholin
- Acetylcholin: Dette er den eneste neurotransmitter i sin klasse. Den findes i både det centrale og perifere nervesystem og er den primære neurotransmitter, der er forbundet med motorneuroner. Den spiller en rolle i muskelbevægelser såvel som hukommelse og læring.
Når neurotransmittere ikke fungerer rigtigt
Som med mange af kroppens processer kan ting nogle gange gå galt. Det er måske ikke overraskende, at et system så stort og komplekst som det menneskelige nervesystem ville være modtageligt for problemer.
Et par af de ting, der kan gå galt, inkluderer:
- Neuroner fremstiller måske ikke nok af en bestemt neurotransmitter
- Neurotransmittere kan absorberes for hurtigt
- For mange neurotransmittere kan deaktiveres af enzymer
- For meget af en bestemt neurotransmitter kan frigives
Når neurotransmittere påvirkes af sygdom eller stoffer, kan der være en række forskellige negative virkninger på kroppen. Sygdomme som Alzheimers, epilepsi og Parkinsons er forbundet med underskud i visse neurotransmittere.
Sundhedspersonale anerkender den rolle, som neurotransmittere kan spille i mentale sundhedsmæssige forhold, og det er grunden til, at medicin, der påvirker kroppens kemiske budbringers handlinger ofte ordineres for at hjælpe med at behandle en række psykiatriske tilstande.
For eksempel er dopamin forbundet med ting som afhængighed og skizofreni. Serotonin spiller en rolle i stemningsforstyrrelser, herunder depression og OCD. Lægemidler, såsom SSRI'er, kan ordineres af læger og psykiatere for at hjælpe med at behandle symptomer på depression eller angst.
Medicin bruges undertiden alene, men de kan også bruges i forbindelse med andre terapeutiske behandlinger, herunder kognitiv adfærdsterapi.
Narkotika, der påvirker neurotransmittere
Måske den største praktiske anvendelse til opdagelsen og detaljeret forståelse af, hvordan neurotransmittere fungerer, har været udvikling af lægemidler, der påvirker kemisk transmission. Disse lægemidler er i stand til at ændre virkningen af neurotransmittere, som kan lindre symptomerne på nogle sygdomme.
- Agonister vs Antagonister: Nogle lægemidler er kendt som agonister og fungerer ved at øge virkningen af specifikke neurotransmittere. Andre lægemidler og kaldet antagonister og virker for at blokere virkningerne af neurotransmission.
- Direkte vs indirekte effekter: Disse neurovirkende lægemidler kan nedbrydes yderligere baseret på, om de har en direkte eller indirekte virkning. De, der har en direkte virkning, virker ved at efterligne neurotransmitterne, fordi de er meget ens i kemisk struktur. De, der har en indirekte virkning, virker ved at virke på de synaptiske receptorer.
Lægemidler, der kan påvirke neurotransmission, omfatter medicin, der anvendes til behandling af sygdom, herunder depression og angst, såsom SSRI'er, tricykliske antidepressiva og benzodiazepiner.
Ulovlige stoffer som heroin, kokain og marihuana har også en indvirkning på neurotransmission. Heroin fungerer som en direktevirkende agonist, der efterligner hjernens naturlige opioider nok til at stimulere deres associerede receptorer. Kokain er et eksempel på et indirekte virkende lægemiddel, der påvirker transmissionen af dopamin.
Et ord fra Verywell
Neurotransmittere spiller en kritisk rolle i neural kommunikation og påvirker alt fra ufrivillige bevægelser til læring til humør. Dette system er både komplekst og meget sammenkoblet. Neurotransmittere virker på bestemte måder, men de kan også blive påvirket af sygdomme, stoffer eller endda handlinger fra andre kemiske budbringere.