Во втором посте мы поговорим о менее известных нейромедиаторах, которые выполняют важную невидимую работу: стимулируют и подавляют другие нейромедиаторы, помогают нам учиться и запоминать.
Ацетилхолин
Это первый нейромедиатор, который обнаружили ученые.Он отвечает за передачу импульсов мотонейронами – а значит, и за все движения человека.
В центральной нервной системе нейромедиатор берет на себя стабилизирующие функции: выводит мозг из состояния покоя, когда необходимо действовать, и, наоборот, тормозит передачу импульсов, когда необходимо сконцентрироваться.
В этом ему помогают два типа рецепторов – ускоряющие никотиновые и тормозные мускариновые.
Ацетилхолин играет важную роль в процессе обучения и формирования памяти.
Для этого требуется как умение концентрировать внимание (и тормозить передачу отвлекающих импульсов), так и умение переключаться с одного предмета на другой (и ускорять реакцию).
Активная мозговая деятельность, например, при подготовке к экзамену или годовому отчету, приводит к повышению уровня ацетилхолина.
Если мозг длительное время бездействует, специальный фермент ацетилхолинэстераза разрушает нейромедиатор, и действие ацетилхолина ослабевает. Идеальный для учебы ацетилхолин будет плохим помощником в стрессовых ситуациях: он является медиатором мышления, но не решительных действий.
Избыток ацетилхолина в организме вызывает спазмы всех мышц, судороги и остановку дыхания – именно на такой эффект рассчитаны некоторые нервно-паралитические газы.
Недостаток ацетилхолина приводит к развитию болезни Альцгеймера и других видов старческого слабоумия.
В качестве поддерживающей терапии пациентам назначают препарат, блокирующий разрушение ацетилхолина – ингибитор ацетилхолинэстеразы.
ген CHRNA3 кодирует никотиновый рецептор ацетилхолина, на который может влиять никотин.
На первом этапе вещество воздействует на симпатическую систему организма, отвечающую за спазм гладких мышц и сокращение сосудов.
Поэтому у начинающих курильщиков сигареты вызывают скорее тошноту и бледность кожи, чем восторг.
Но со временем никотин достигает клеток мозга и активирует рецепторы ацетилхолина.
Поскольку и никотин, и ацетилхолин делают это одновременно, мозг пытается исправить «двойной запас», и через некоторое время нейроны мозга снижают нормальную выработку ацетилхолина.
Отныне никотин понадобится курильщику по любому поводу – утром, чтобы взбодриться, после встречи, наоборот, успокоиться, после обеда – чтобы хоть немного подумать о вечном.
Полиморфизм гена CHRNA3 влияет на скорость формирования никотиновой зависимости и, как следствие, на риск развития рака легких, вызванного курением.
Аденозин
Все химические реакции в организме требуют энергии.В этом процессе в качестве валюты используется молекула аденина с несколькими основаниями фосфорной кислоты.
Сразу после «зарплаты» у вас на карте окажется «триста рублей» — молекула аденозин.
три фосфат с тремя остатками фосфорной кислоты.
Каждая транзакция стоит сто рублей, соответственно после первой «покупки» на счету останется всего двести рублей (аденозин ди фосфат), после второго – сто рублей (аденозин мононуклеоз фосфат), после третьего – ноль рублей.
Купюра в ноль рублей содержит аденозин.
Как нейромедиатор он отвечает за чувство усталости и засыпание.
Во время сна купюры ноль-ноль рублей складываются с тройками, аденозин превращается в аденозинтрифосфат, и мы с новыми силами готовы вернуться к работе.
Есть способ обмануть «банковскую систему»: заблокировать аденозиновые рецепторы и взять кредит. Именно это и делает кофеин – позволяет игнорировать усталость и продолжать работать.
При этом реальной энергии это не приносит, а лишь позволяет тратить деньги, как будто у вас еще есть триста рублей.
Как и за любой кредит, за перерасход приходится платить – большей усталостью, заторможенностью и привыканием.
Однако кофе, чай и шоколад с кофеином являются самыми популярными стимуляторами в мире.
Существует четыре известных типа аденозиновых рецепторов, которые активируются и блокируются аденозином.
Ген ADORA2A кодирует аденозиновые рецепторы 2 типа, которые участвуют в активации противовоспалительных процессов, формировании иммунного ответа, регуляции боли и сна.
От работы этого рецептора зависит скорость реакции организма на травму и травму.
Глутамат
Глутаминовая кислота в форме глутамата представляет собой пищевую аминокислоту, содержащуюся в продуктах животного происхождения.Вкусовые рецепторы воспринимают глутамат как индикатор белковой пищи – а значит, питательной и полезной – и оставляют пометку, что она была вкусной и ее следует повторить.
В ХХ веке японские учёные выяснили принцип восприятия этого вкуса (они назвали его «умами» — вкусный), и со временем глутамат натрия стал популярной пищевой добавкой.
Именно благодаря ему порой сложно устоять перед искушением съесть лапшу доширак.
Как пищевая добавка глутамат не влияет напрямую на работу нейронов, поэтому его «передозировка» в худшем случае обернется головной болью.
Глутамат — это не только пищевая аминокислота, но и важный нейромедиатор, рецепторы к которому есть у 40% нейронов головного мозга.
Он не имеет собственной «смысловой нагрузки», а лишь ускоряет передачу сигнала другими рецепторами — дофамином, норадреналином, серотонином и др.
Эта функция позволяет глутамату формировать синаптическую пластичность — способность синапсов регулировать свою активность в зависимости от реакции постсинаптические рецепторы.
Этот механизм лежит в основе процесса обучения и памяти.
Снижение активности глутамата приводит к вялости и апатии.
Превышение приводит к «перенапряжению» нервных клеток и даже их гибели, как если бы на электрическую сеть была возложена большая нагрузка, чем она может выдержать.
Нейрональное «выгорание» — эксайтотоксичность — наблюдается после эпилептических припадков и при нейродегенеративных заболеваниях.
Две группы генов кодируют белки-переносчики глутамата.
Гены группы EAAT отвечают за натрий-зависимые белки – те самые, которые участвуют в процессе памяти.
Мутации в генах этой группы повышают риск инсульта, болезни Альцгеймера, болезни Хантингтона и бокового амиотрофического склероза.
Мутации в генах везикулярных белков-транспортеров группы VGLUT связаны с риском развития шизофрении.
Гамма-аминомасляная кислота
У каждого инь есть свой янь, а у глутамата есть свой извечный враг, с которым он тем не менее неразрывно связан.Речь идет об основном тормозном нейромедиаторе – гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК или ГАМК).
Так же, как и глутамат, ГАМК не добавляет новых красок в палитру активности мозга, а лишь регулирует активность других нейронов.
Как и глутамат, ГАМК покрывает около 40% нейронов головного мозга своей сетью рецепторов.
И глутамат, и ГАМК синтезируются из глутаминовой кислоты и, по сути, являются продолжением друг друга.
Для описания эффекта ГАМК идеально подходит поговорка «чем медленнее идешь, тем дальше»: тормозящее действие нейромедиатора позволяет лучше концентрироваться.
ГАМК снижает активность самых разных нейронов, в том числе связанных с чувством страха или тревоги и отвлекающих от основной задачи.
Высокие концентрации ГАМК сохраняют спокойствие и сосредоточенность.
Снижение концентрации ГАМК и дисбаланс вечного сопротивления глутамату приводит к синдрому дефицита внимания (СДВГ).
Прогулки, йога и медитация полезны для повышения уровня ГАМК; большинство стимуляторов хороши для их снижения.
Гамма-аминомасляная кислота имеет два типа рецепторов — быстродействующую ГАМК-А и более медленнодействующую ГАМК-В.
Ген GABRG2 кодирует белок-рецептор ГАМК-А, который резко снижает скорость передачи импульсов в мозге.
Мутации в гене связаны с эпилепсией и фебрильными судорогами, которые могут возникать при высокой температуре.
Если дофамин, серотонин и норадреналин — голливудские актеры большой нейронной киноиндустрии, то герои второй части истории о нейротрансмиттерах работают, скорее, за кадром.
Но без их невидимого вклада великое кино было бы совсем другим.
В следующей части "Атлас" поговорим о пептидах и опиоидах – эта тема требует отдельного разговора.
P.S. Начинать И продолжение .
Теги: #Популярная наука #здоровье #мозг #нейротрансмиттеры #генетический тест
-
Камбоджа
19 Oct, 24 -
Постоянно Улучшайте Свой Сайт
19 Oct, 24 -
Как Создаются S-Box
19 Oct, 24 -
Ларавел 7
19 Oct, 24 -
«Находка» Новый Алгоритм Поиска Яндекса
19 Oct, 24 -
Daemon Tools Pro V4.10.0218
19 Oct, 24 -
Эксперимент «Свободные Знания»
19 Oct, 24
