واکنش های مغز

نحوه کار انتقال دهنده‌های عصب

برای اینکه نورون‌ها بتوانند پیام‌هایی را در سراسر بدن ارسال کنند، باید بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند تا سیگنال‌ها را منتقل کنند. با این حال، نورون‌ها به سادگی به یکدیگر متصل نیستند. در انتهای هر نورون شکاف ریزی به نام سیناپس وجود دارد و برای برقراری ارتباط با سلول بعدی، به برقراری سیگنال نیاز دارد تا بتواند از این فضای کوچک عبور کند. 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 شده، مکانی که نورون‌ها می توانند سیگنال‌ها را به یکدیگر منتقل کنند. هنگامی که یک سیگنال الکتریکی به انتهای یک نورون می‌رسد، باعث آزاد شدن کیسه‌های کوچکی به نام وزیکول‌های حاوی انتقال دهنده‌های عصبی می‌شود. این کیسه‌ها محتویات خود را درون سیناپس می‌ریزند، جایی که انتقال دهنده های عصبی سپس در شکاف به سمت سلول‌های همسایه حرکت می‌کنند. این سلول‌ها حاوی گیرنده‌هایی هستند که موقعیت را برای اتصال انتقال دهنده‌های عصبی فراهم کرده و باعث ایجاد تغییرات می‌شوند.
پس از انتشار، انتقال دهنده عصبی از شکاف سیناپسی عبور کرده و به سلول گیرنده در نورون دیگر متصل می‌شود، بسته به نوع انتقال دهنده عصبی، نورون گیرنده را تحریک یا مهار می‌کند. انتقال دهنده‌های عصبی مانند یک کلید عمل می‌کنند و مکان‌های گیرنده مانند یک قفل عمل می‌کنند. برای باز کردن قفل‌های خاص، کلید مناسب را می‌گیرد. 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 (تحریکی). در موارد دیگر، انتقال دهنده عصبی در واقع می‌تواند از ادامه سیگنال و انتقال پیام (مهار کننده) جلوگیری کند. بنابراین چه اتفاقی برای انتقال دهنده عصبی پس از اتمام کار خود می‌افتد؟ هنگامی که انتقال دهنده عصبی اثر را اعمال کرد، با مکانیسم‌های مختلف فعالیت آن متوقف می‌شود. می‌تواند توسط آنزیم‌ها تخریب یا غیرفعال شود. می‌تواند از گیرنده دور شود. می‌تواند با استفاده از آکسون نورون در فرآیندی به نام بازگشت مجدد به داخل سلول آزاد کننده خود بازگردد ومجددا استفاده شود.
انتقال دهنده‌های عصبی نقش عمده‌ای در زندگی روزمره و عملکرد ما دارند. دانشمندان هنوز دقیقا نمی‌دانند چه مقدار انتقال دهنده عصبی وجود دارد، اما بیش از 60 پیام رسان شیمیایی مجزا شناسایی شده اند.
انتقال دهنده‌های عصبی را می توان با عملکرد آن‌ها به دو دسته کلی طبقه بندی کرد:
انتقال دهنده‌های عصبی تحریک کننده: این نوع انتقال دهنده‌های عصبی دارای اثرات تحریکی بر روی نورون هستند به این معنی که این احتمال را افزایش می‌دهد که نورون باعث پتانسیل عمل شود. برخی از مهم‌ترین انتقال دهنده‌های عصبی تحریک کننده شامل اپی نفرین و نوراپی نفرین هستند.
انتقال دهنده‌های عصبی مهاری: این نوع انتقال دهنده‌های عصبی دارای اثر مهاری بر نورون هستند. آن‌ها احتمال اینکه نورون یک پتانسیل عمل را ایجاد کند، کاهش می‌دهد. برخی از مهم‌ترین انتقال دهنده‌های عصبی مهاری شامل سروتونین و اسید گاما آمینوبوتیریک (GABA) هستند.
بعضی از انتقال دهنده‌های عصبی مانند استیل کولین و دوپامین بسته به نوع گیرنده‌های موجود می‌توانند اثر تحریک کننده و مهاری ایجاد کنند.
انتقال دهنده‌های عصبی تعدیل کننده: این انتقال دهنده‌های عصبی، که اغلب به عنوان دستگاه‌های انتقال دهنده عصبی از آن یاد می‌شود، قادرند همزمان تعداد بیشتری از نورون‌ها را تحت تأثیر قرار دهند. این دستگاه‌های عصبی 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 سلول‌های عصبی گیرنده داشته باشند، انتقال دهنده‌های عصبی در یک ناحیه بزرگتر پخش می‌شوند و کندتر عمل می‌کنند.

انواع

چندین روش مختلف برای طبقه 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 طبقه بندی شوند:

آمینو اسید

گاما آمینوبوتیریک اسید (GABA) به عنوان پیام رسان اصلی شیمیایی مهاری بدن عمل می‌کند. گابا در بینایی، کنترل حرکتی نقش دارد و همچنین تنظیم اضطراب را بر عهده دارد. بنزودیازپین‌ها، که برای کمک به درمان اضطراب استفاده می‌شوند، با افزایش کارآیی انتقال دهنده‌های عصبی GABA عمل می‌کنند، که می‌تواند احساس آرامش 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 سمیت ناشی از ایجاد گلوتامات، با برخی بیماری‌ها و صدمات مغزی از جمله آلزایمر همراه است.

پپتیدها

اکسی توسین هم هورمون و هم انتقال دهنده عصبی است. این ماده توسط هیپوتالاموس تولید می‌شود و در شناخت اجتماعی، پیوند و تولید مثل جنسی نقش دارد. اكسیتوسین مصنوعی مانند پیتوسین اغلب در زایمان استفاده می‌شود. اکسی توسین و پیتوسین باعث انقباض رحم در حین زایمان می شوند. اندروفین‌ها انتقال دهنده‌های عصبی نیستند و مانع از انتقال سیگنال‌های درد می‌شوند و احساس سرخوشی را ترویج می‌کنند. این پیام رسان‌های شیمیایی به طور طبیعی توسط بدن در پاسخ به درد تولید می‌شوند، اما می‌توانند با فعالیت‌های دیگری مانند ورزش هوازی نیز تحریک شوند . به عنوان مثال، تجربه یک “دونده زیاد” نمونه ای از احساسات لذت بخش است که در اثر تولید اندورفین‌ها به وجود می آید.

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، یک انتقال دهنده عصبی در مغز نیز می‌باشد.
نوراپی نفرین یک انتقال دهنده عصبی است که نقش مهمی در هوشیاری دارد و در مبارزه بدن یا واکنش پرواز 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. در واکنش‌های آلرژیک نیز 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 درگیر پاداش ، انگیزه و موارد اضافی است. چندین نوع داروی 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. مهارکننده های انتخابی بازگشت مجدد سروتونین، که معمولاً به آن‌ها SSRI گفته می‌شود، نوعی داروی ضد افسردگی است که معمولاً برای بهبود افسردگی، اضطراب، اختلال هراس و حملات هراس تجویز می‌شود.
SSRI ها برای جلوگیری از تعادل سطح سروتونین از طریق انسداد مجدد دوباره سروتونین در مغز، تلاش می‌كنند كه می تواند به بهبود خلق و خو و كاهش احساس اضطراب كمك كند.

پورین‌ها

آدنوزین در دستگاه عصبی و مغز 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. تحقیقات نشان می‌دهد که ممکن است در برخی از مشکلات عصبی از جمله درد، تروما و اختلالات عصبی نیز نقش داشته باشد.

انتقال دهنده‌های گازی

اکسید نیتریک در تأثیر گذاشتن بر عضلات صاف و آرامش آن‌ها نقش دارد، رگ‌های خونی را گشاد کرده و جریان خون را به مناطق خاصی از بدن افزایش دهند. منوكسید كربن معمولاً به عنوان گاز بی رنگ و بی بو شناخته می‌شود كه می‌تواند اثرات سمی و بالقوه کشنده‌ای در هنگام مواجهه با افراد زیاد داشته باشد. با این حال، به طور طبیعی توسط بدن تولید می‌شود که به عنوان یک انتقال دهنده عصبی عمل می‌کند که به تعدیل پاسخ التهابی بدن کمک می‌کند.

استیل کولین

در هر دو سیستم عصبی مرکزی و محیطی یافت شده است، انتقال دهنده عصبی اصلی در ارتباط با نورون‌های حرکتی است. در حرکات عضلات و همچنین حافظه و یادگیری نقش دارد.

چه اتفاقی می‌افتد وقتی انتقال دهنده‌های عصبی درست کار نمی‌کنند شاید جای تعجب نباشد که سیستمی با وسعت و پیچیدگی سیستم عصبی انسان در معرض مشکلات فراوانی باشد. برخی از مواردی که ممکن است درست پیش نروند، عبارتند از:
نورون‌ها ممکن است به اندازه کافی از انتقال دهنده‌های عصبی خاص تولید نکنند
بیش از حد انتقال دهنده عصبی خاصی آزاد شود
انتقال دهنده‌های عصبی بیش از حد بسیاری ممکن است توسط آنزیم‌ها غیرفعال شوند
انتقال دهنده‌های عصبی ممکن است خیلی سریع جذب شوند
هنگامی که انتقال دهنده‌های عصبی از بیماری یا داروها متاثر می‌شوند، می‌تواند تعدادی از عوارض جانبی مختلف روی بدن ایجاد کند.
بیماری‌هایی مانند آلزایمر، صرع و پارکینسون با نقص برخی از انتقال دهنده‌های عصبی همراه است.
متخصصان بهداشت، 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 می گذارد، اغلب برای کمک به درمان انواع شرایط روانشناختی تجویز می‌شوند. به عنوان مثال، دوپامین با مواردی مانند اعتیاد و اسکیزوفرنی همراه است. سروتونین در اختلالات خلقی از جمله افسردگی و OCD نقش دارد، مانند داروهای 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 آن‌ها از سایر روش‌های درمانی از جمله درمان شناختی-رفتاری نیز استفاده شود.