تحديد الناقل العصبي

كيف تعمل ، وأنواع مختلفة ، ولماذا هي مهمة

يُعرّف الناقل العصبي بأنه رسول كيميائي يحمل ، يعزز ، ويوازن الإشارات بين الخلايا العصبية ، أو الخلايا العصبية ، والخلايا الأخرى في الجسم. يمكن لهذه الرسائل الكيميائية تؤثر على مجموعة واسعة من الوظائف الجسدية والنفسية بما في ذلك معدل ضربات القلب ، والنوم ، والشهية ، والمزاج ، والخوف. تعمل المليارات من النواقل العصبية باستمرار للحفاظ على عمل عقولنا ، وإدارة كل شيء من تنفسنا إلى نبضات قلبنا إلى مستويات التعلم والتركيز لدينا.

كيف تعمل الناقلات العصبية

لكي تتمكن الخلايا العصبية من إرسال الرسائل في جميع أنحاء الجسم ، يجب أن تكون قادرة على التواصل مع بعضها البعض لنقل الإشارات. ومع ذلك ، لا تتصل الخلايا العصبية ببساطة ببعضها البعض. في نهاية كل عصبون توجد فجوة صغيرة تسمى المشبك ، ومن أجل التواصل مع الخلية التالية ، يجب أن تكون الإشارة قادرة على عبور هذه المساحة الصغيرة. يحدث هذا من خلال عملية تعرف باسم neurotransmission.

في معظم الحالات ، يتم إطلاق ناقل عصبي من ما يعرف بمحطة محوار بعد أن يصل جهد الفعل إلى المشبك ، وهو المكان الذي تستطيع فيه الخلايا العصبية إرسال إشارات إلى بعضها البعض.

عندما تصل الإشارة الكهربائية إلى نهاية العصبون ، فإنها تؤدي إلى إطلاق أكياس صغيرة تسمى الحويصلات التي تحتوي على الناقلات العصبية neurotransmitters. هذه الحويصلات تنسكب محتوياتها في المشبك ، حيث تتحرك الناقلات العصبية بعد ذلك عبر الفجوة نحو الخلايا المجاورة.

تحتوي هذه الخلايا على مستقبلات حيث يمكن للناقلات العصبية الارتباط وإحداث تغييرات في الخلايا.

بعد الإطلاق ، يعبر الناقل العصبي الفجوة المشبكية ويعلق بموقع المستقبل على العصبون الآخر ، إما مثير أو يثبط العصبون المستقبِل اعتمادًا على ما هو الناقل العصبي.

تعمل الناقلات العصبية مثل المفتاح ويتصرف موقع المستقبل مثل القفل. يأخذ المفتاح الصحيح لفتح أقفال محددة. إذا كان الناقل العصبي قادرًا على العمل في موقع المستقبل ، فإنه يؤدي إلى حدوث تغييرات في الخلية المستقبلة.

في بعض الأحيان يمكن للناقلات العصبية أن ترتبط بالمستقبلات وتسبب إرسال إشارة كهربائية إلى أسفل الخلية (مثيرة). في حالات أخرى ، يمكن للناقل العصبي أن يمنع الإشارة من الاستمرار ، مما يمنع حمل الرسالة (المثبطة).

ما الذي يحدث للناقل العصبي بعد اكتمال مهمته؟ بمجرد أن يكون للموصل العصبي التأثير المصمم ، يمكن إيقاف نشاطه بواسطة آليات مختلفة.

1. يمكن أن يتحلل أو يعطل بواسطة الإنزيمات
2. يمكن أن ينجرف بعيدا عن المستقبل
3. يمكن إرجاعه بواسطة محور العصبون الذي أطلقه في عملية تعرف باسم reuptake

تلعب الناقلات العصبية دوراً رئيسياً في الحياة اليومية والأداء. لا يعرف العلماء بعد كم عدد الناقلات العصبية بالضبط ، ولكن تم التعرف على أكثر من 100 مراسلة كيميائية.

ما تقوم به الناقلات العصبية

يمكن تصنيف الناقلات العصبية حسب وظيفتها:

الناقلات العصبية المثيرة: هذه الأنواع من الناقلات العصبية لها تأثيرات استثنائية على الخلايا العصبية ، مما يعني أنها تزيد من احتمال أن يقوم العصبون بإطلاق جهد عمل.

بعض من الناقلات العصبية الاستثارية الرئيسية تشمل الادرينالين والنورادرينالين.

الناقلات العصبية المثبطة: هذه الأنواع من الناقلات العصبية لها تأثيرات مثبطة على العصبون. أنها تقلل من احتمال أن الخلايا العصبية سوف تطلق جهدًا محتملًا. بعض من الناقلات العصبية المثبطة الرئيسية تشمل السيروتونين وحمض غاما-أمينوبتيريك (GABA).

يمكن لبعض الناقلات العصبية ، مثل الأسيتيل كولين والدوبامين ، أن تخلق آثارا استثنائية ومثبطة تبعا لنوع المستقبلات الموجودة.

الناقلات العصبية التحويلية: هذه الناقلات العصبية ، التي غالباً ما يشار إليها باسم neuromodulators ، قادرة على التأثير على عدد أكبر من الخلايا العصبية في نفس الوقت.

هذه neuromodulators تؤثر أيضا على آثار الرسل الكيميائية الأخرى. حيث يتم إطلاق الناقلات العصبية المتشابكة من قبل المحطات المحورية ليكون لها تأثير سريع على الخلايا العصبية للمستقبلات الأخرى ، تنتشر الخلايا العصبية عبر منطقة أكبر وتكون أكثر بطئًا.

أنواع الناقلات العصبية

هناك عدد من الطرق المختلفة لتصنيف وتصنيف النواقل العصبية. في بعض الحالات ، يتم تقسيمها ببساطة إلى أحاديات الأمين والأحماض الأمينية والببتيدات.

يمكن تصنيف الناقلات العصبية أيضًا إلى واحد من ستة أنواع:

أحماض أمينية

• يعمل حمض غاما-أمينوبتيريك (GABA) كرسول كيميائي رئيسي مثبط للجسم. GABA يساهم في الرؤية ، والتحكم في المحركات ، ويلعب دورا في تنظيم القلق. تعمل البنزوديازيبينات ، التي تستخدم للمساعدة في علاج القلق ، من خلال زيادة كفاءة الناقلات العصبية GABA ، والتي يمكن أن تزيد من الشعور بالاسترخاء والهدوء.
• Glutamate هو ناقل عصبي أكثر وفرة وجدت في الجهاز العصبي حيث تلعب دورا في الوظائف المعرفية مثل الذاكرة والتعلم . يمكن أن الكميات المفرطة من الغلوتامات تسبب التسمم الناجم عن موت خلوي. ويرتبط هذا التوكسين الناجم عن تراكم الغلوتامات ببعض الأمراض وإصابات الدماغ بما في ذلك مرض الزهايمر والسكتة الدماغية ونوبات الصرع.

الببتيدات

• الأوكسيتوسين هو هرمون وناقل عصبي. وينتج عن طريق ما تحت المهاد ويلعب دورا في الاعتراف الاجتماعي والترابط والتكاثر الجنسي. وكثيرا ما يستخدم الأوكسيتوسين الاصطناعي مثل بيتوسين كمساعدات في المخاض والولادة. كلا من الأوكسيتوسين وبيتوسين يتسببان في تقلص الرحم أثناء المخاض.
• Endorphins هي الناقلات العصبية من كبح انتقال إشارات الألم وتعزيز مشاعر النشوة. يتم إنتاج هذه المواد الكيميائية بشكل طبيعي من قبل الجسم استجابة للألم ، ولكن يمكن أن تكون أيضا من قبل أنشطة أخرى مثل التمارين الرياضية. على سبيل المثال ، تعتبر تجربة "ارتفاع العداء" مثالاً على المشاعر الممتعة التي ولدها إنتاج الإندورفين.

أحاديات الأمين

• يعتبر الإبينفرين هرمونًا وعازلاً عصبيًا. عموما ، ادرينالين (الأدرينالين) هو هرمون التوتر الذي صدر عن نظام الغدة الكظرية. ومع ذلك ، فإنه يعمل بمثابة ناقل عصبي في الدماغ.
• النوربينفرين هو ناقل عصبي يلعب دورًا مهمًا في اليقظة ويشارك في قتال الجسم أو استجابة الطيران . دورها هو المساعدة في تعبئة الجسم والدماغ لاتخاذ إجراءات في أوقات الخطر أو الإجهاد. مستويات هذا الناقل العصبي عادة ما تكون أدنى أثناء النوم وأعلى في أوقات التوتر.
• يعمل الهستامين كناقل عصبي في الدماغ والحبل الشوكي. يلعب دورًا في تفاعلات الحساسية وينتج كجزء من استجابة أجهزة المناعة لمسببات الأمراض.
• يلعب الدوبامين دوراً هاماً في تنسيق حركات الجسم. كما يشارك الدوبامين في المكافأة والتحفيز والإضافات. عدة أنواع من الأدوية تسبب زيادة مستويات الدوبامين في الدماغ. وينتج مرض باركنسون ، وهو مرض تنكسي ينتج عنه رعشات وحركة حركية حركية ، بسبب فقدان الخلايا العصبية المولدة للدوبامين في الدماغ.
• يلعب السيروتونين دورًا مهمًا في تنظيم المزاج والنوم والقلق والجنس والشهية. مثبطات امتصاص السيروتونين الانتقائية ، وعادة ما يشار إليها باسم SSRIs ، هي نوع من الأدوية المضادة للاكتئاب يوصف عادة لعلاج الاكتئاب والقلق واضطرابات الهلع ، ونوبات الذعر. تعمل الـ SSRIs على تحقيق التوازن بين مستويات السيروتونين عن طريق منع إعادة امتصاص السيروتونين في الدماغ ، والتي يمكن أن تساعد في تحسين المزاج والحد من مشاعر القلق.

البيورينات

• الأدينوزين يعمل كمعلم عصبي في الدماغ ويشارك في قمع إثارة وتحسين النوم.
• الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) بمثابة الناقل العصبي في الجهاز العصبي المركزي والمحيطي . وهو يلعب دورًا في التحكم الأوتوماتيكي ، والتنبيغ الحسي ، والتواصل مع الخلايا الدبقية. وتشير الأبحاث إلى أنه قد يكون لها أيضًا دور في بعض المشكلات العصبية ، بما في ذلك الألم والصدمات والاضطرابات العصبية التنكسية.

Gasotransmitters

• يلعب أكسيد النيتريك دورًا في التأثير على العضلات الملساء ، مما يساعد على الاسترخاء للسماح للأوعية الدموية بالتمدد وزيادة تدفق الدم إلى مناطق معينة من الجسم.
• يعرف أول أكسيد الكربون عادة بأنه غاز عديم اللون والرائحة يمكن أن يكون له تأثيرات سامة وربما قاتلة عندما يتعرض الناس لمستويات عالية من المادة. ومع ذلك ، فإنه ينتج أيضا بشكل طبيعي من قبل الجسم حيث يعمل بمثابة ناقل عصبي يساعد على تعديل الاستجابة الالتهابية للجسم.

أستيل

• Acetylcholine هو الناقل العصبي الوحيد في فئته. وجدت في كل من الجهاز العصبي المركزي والمحيطي ، هو الناقل العصبي الأساسي المرتبط بالخلايا العصبية الحركية. يلعب دورًا في حركات العضلات وكذلك الذاكرة والتعلم.

ماذا يحدث عندما لا تعمل الناقلات العصبية بشكل صحيح

كما هو الحال مع العديد من عمليات الجسم ، يمكن أن تسوء الأمور أحيانًا. قد لا يكون من المستغرب أن يكون النظام واسع ومعقد مثل الجهاز العصبي البشري عرضة للمشاكل.

تتضمن بعض الأشياء التي قد تكون خاطئة ما يلي:

• قد لا تقوم الخلايا العصبية بتصنيع ما يكفي من ناقل عصبي معين
• قد يتم الإفراج عن الكثير من ناقل عصبي معين
• قد يتم إلغاء تنشيط العديد من الموصلات العصبية عن طريق الإنزيمات
• يمكن إعادة امتصاص الناقلات العصبية بسرعة كبيرة

عندما تتأثر الناقلات العصبية بالمرض أو المخدرات ، يمكن أن يكون هناك عدد من التأثيرات الضارة المختلفة على الجسم. ترتبط أمراض مثل الزهايمر ، والصرع ، وداء باركنسون بعجز في بعض الناقلات العصبية.

يدرك العاملون في مجال الصحة الدور الذي يمكن أن تلعبه الناقلات العصبية في حالات الصحة العقلية ، وهذا هو السبب وراء وصف الأدوية التي تؤثر على تصرفات رسل الجسم الكيميائي للمساعدة في علاج مجموعة متنوعة من الحالات النفسية .

على سبيل المثال ، يرتبط الدوبامين بأشياء مثل الإدمان والانفصام. يلعب السيروتونين دورًا في اضطرابات المزاج ، بما في ذلك الاكتئاب والوسواس القهري. قد يتم وصف الأدوية ، مثل SSRIs ، من قبل الأطباء والأطباء النفسيين للمساعدة في علاج أعراض الاكتئاب أو القلق. تستخدم الأدوية في بعض الأحيان بمفردها ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا مع علاجات علاجية أخرى بما في ذلك العلاج المعرفي السلوكي .

الأدوية التي تؤثر على الناقلات العصبية

ربما كان أعظم تطبيق عملي لاكتشاف وفهم كيفية عمل الناقلات العصبية هو تطوير العقاقير التي تؤثر على انتقال المواد الكيميائية. هذه الأدوية قادرة على تغيير آثار الناقلات العصبية ، والتي يمكن أن تخفف من أعراض بعض الأمراض.

• النغمات مقابل الخصوم: بعض الأدوية تعرف باسم المنشطات والوظيفة عن طريق زيادة آثار الناقلات العصبية محددة. المخدرات الأخرى ويشار إلى الخصوم والعمل على منع آثار النقل العصبي.
• التأثير المباشر مقابل التأثيرات غير المباشرة: يمكن تقسيم هذه العقاقير المخدرة للأعصاب بشكل أكبر بناءً على ما إذا كان لها تأثير مباشر أو غير مباشر. تلك التي لها تأثير مباشر تعمل عن طريق محاكاة الناقلات العصبية لأنها متشابهة جدا في التركيب الكيميائي. تلك التي لها تأثير غير مباشر تعمل من خلال العمل على مستقبلات متشابك.

الأدوية التي يمكن أن تؤثر على النقل العصبي تشمل الأدوية المستخدمة لعلاج المرض بما في ذلك الاكتئاب والقلق ، مثل SSRIs ، مضادات الاكتئاب المثلية ، والبنزوديازيبينات .

المخدرات غير المشروعة مثل الهيروين والكوكايين والماريجوانا لها أيضا تأثير على النقل العصبي. يعمل الهيروين كمنشط مباشر ، ويحاكي الأفيونات الطبيعية في الدماغ بما يكفي لتحفيز المستقبلات المرتبطة به. الكوكايين هو مثال لعقار ذو تأثير غير مباشر يؤثر على انتقال الدوبامين.

تحديد الناقلات العصبية

يمكن أن يكون التحديد الفعلي للنواقل العصبية صعباً للغاية. في حين أن العلماء يستطيعون ملاحظة الحويصلات التي تحتوي على ناقلات عصبية ، فإن معرفة ما هي المواد الكيميائية المخزنة في الحويصلات ليست بسيطة للغاية.

وبسبب هذا ، طور علماء الأعصاب عددا من المبادئ التوجيهية لتحديد ما إذا كان ينبغي تعريف المادة الكيميائية على أنها ناقل عصبي:

• يجب أن تنتج المادة الكيميائية داخل العصبون.
• يجب أن تكون إنزيمات السلائف اللازمة موجودة في الخلايا العصبية.
• يجب أن يكون هناك ما يكفي من المواد الكيميائية الموجودة بالفعل أن يكون لها تأثير على الخلايا العصبية بعد المشبكي.
• يجب أن يتم إطلاق المادة الكيميائية بواسطة الخلايا العصبية قبل المشبكي ، ويجب أن تحتوي الخلية العصبية ما بعد المشبك على مستقبلات سترتبط بها المادة الكيميائية.
• يجب أن تكون هناك آلية إعادة امتصاص أو إنزيم موجود يوقف عمل المادة الكيميائية.

كلمة من

تلعب النواقل العصبية دورا حاسما في التواصل العصبي ، مما يؤثر على كل شيء من الحركات اللاإرادية إلى التعلم إلى المزاج. هذا النظام معقد ومتشابك للغاية. تعمل الناقلات العصبية بطرق محددة ، ولكنها قد تتأثر أيضًا بالمرض أو المخدرات أو حتى تصرفات مراسلي المواد الكيماوية الآخرين.

> المصادر:

> بنروش ، هـ ك. أدينوزين ثلاثي الفوسفات: إشارة كيميائية متعددة الوجوه في الجهاز العصبي. الأعصاب. 2010؛ 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.

> Kring، A M.، Johnson، SL، Davison، GC، & Neale، J M. Abnormal psychology . Hoboken، NJ: John Wiley & Sons؛ 2010.

> Magon، N & Kalra، S. The orgasmic history of oxytocin: Love، lust and labor. الهندي J Endocrinol Metab. 2011؛ 15: S156-S161. دوى: 10.4103 / 2230 حتي 8٬210،84851.

> Verkhratsky، A & Krishtal، OA. أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) كناقل عصبي. In Encyclopedia of Neuroscience، 4 ed. إلسفير: 115-123، 2009.