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神経伝達物質の特定

脳の健康 : 神経伝達物質の特定
神経伝達物質は、ニューロン、または神経細胞と体内の他の細胞との間で信号を運び、ブーストし、バランスをとる化学メッセンジャーとして定義されます。 これらの化学的メッセンジャーは、心拍数、睡眠、食欲、気分、恐怖など、身体的および心理的機能の多種多様に影響を及ぼす可能性があります。 数十億の神経伝達物質分子が絶えず働き、脳の機能を維持し、呼吸から心拍、学習、集中力まで、すべてを管理しています。

仕組み

ニューロンが身体全体にメッセージを送信するには、ニューロンが互いに通信して信号を送信できる必要があります。 ただし、ニューロンは単純に互いに接続されているわけではありません。 各ニューロンの終わりにはシナプスと呼ばれる小さなギャップがあり、次のセルと通信するには、信号がこの小さなスペースを通過できる必要があります。 これは、神経伝達として知られるプロセスを介して発生します。

ほとんどの場合、活動電位がシナプスに到達した後、神経伝達物質は軸索末端から解放されます。シナプスは、ニューロンが互いに信号を伝達できる場所です。

電気信号がニューロンの末端に到達すると、神経伝達物質を含む小胞と呼ばれる小さな嚢の放出を引き起こします。 これらの嚢はその内容物をシナプスにこぼし、そこで神経伝達物質はギャップを横切って隣接する細胞に向かって移動します。 これらの細胞には、神経伝達物質が結合して細胞の変化を引き起こす受容体が含まれています。

放出後、神経伝達物質はシナプスギャップを通過し、他のニューロンの受容体部位に付着し、神経伝達物質が何であるかに応じて受容ニューロンを刺激または抑制します。

神経伝達物質は鍵のように機能し、受容体部位は鍵のように機能します。 特定のロックを開くには適切なキーが必要です。 神経伝達物質が受容体部位で機能する場合、それは受容細胞の変化を引き起こします。

神経伝達物質は受容体に結合し、電気信号を細胞に伝達することがあります(興奮性)。 他の場合では、神経伝達物質が実際に信号の継続をブロックし、メッセージが伝達されないようにします(抑制)。

それで、その仕事が完了した後に神経伝達物質に何が起こるのか>

  1. 酵素によって分解または失活する可能性があります
  2. 受容体から離れることがあります
  3. 再取り込みとして知られているプロセスでそれを解放したニューロンの軸索によって取り戻すことができます

神経伝達物質は、日常生活と機能において主要な役割を果たします。 科学者は、神経伝達物質の数を正確にはまだ知りませんが、100を超える化学伝達物質が特定されています。

彼らは何をやる

神経伝達物質は、その機能によって分類できます。

興奮性神経伝達物質:これらの種類の神経伝達物質は、ニューロンに興奮性の効果があります。つまり、ニューロンが活動電位を発火する可能性が高くなります。 主要な興奮性神経伝達物質には、エピネフリンとノルエピネフリンが含まれます。

抑制性神経伝達物質:これらのタイプの神経伝達物質は、ニューロンに抑制効果があります。 ニューロンが活動電位を発火する可能性を減らします。 主要な抑制性神経伝達物質の一部には、セロトニンとガンマアミノ酪酸(GABA)が含まれます。

アセチルコリンやドーパミンなどの一部の神経伝達物質は、存在する受容体の種類に応じて興奮作用と抑制作用の両方を引き起こす可能性があります。

調節性神経伝達物質:これらの神経伝達物質は、しばしば神経調節物質と呼ばれ、同時に多数のニューロンに影響を与えることができます。 これらの神経調節物質は、他の化学メッセンジャーの効果にも影響します。 シナプス神経伝達物質が他の受容体ニューロンに速効性の影響を与えるために軸索末端によって放出される場合、神経調節物質はより広い領域に拡散し、より遅く作用します。

タイプ

神経伝達物質を分類および分類するには、さまざまな方法があります。 場合によっては、単純にモノアミン、アミノ酸、ペプチドに分けられます。

神経伝達物質は、6つのタイプのいずれかに分類することもできます。

アミノ酸

  • ガンマアミノ酪酸(GABA)は、体の主要な阻害化学メッセンジャーとして機能します。 GABAは視覚、運動制御に寄与し、不安の調節に役割を果たします。 不安の治療に使用されるベンゾジアゼピンは、GABA神経伝達物質の効率を高めることにより機能します。GABA神経伝達物質は、リラクゼーションと落ち着きの感覚を高めることができます。
  • グルタミン酸は、記憶や学習などの認知機能において役割を果たす神経系で最も多く見られる神経伝達物質です。 過剰量のグルタミン酸は興奮毒性を引き起こし、細胞死を引き起こします。 グルタミン酸の蓄積によって引き起こされるこの興奮毒性は、アルツハイマー病、脳卒中、てんかん発作を含むいくつかの疾患と脳損傷に関連しています。

ペプチド

  • オキシトシンはホルモンであり、神経伝達物質でもあります。 視床下部によって生成され、社会的認識、絆、有性生殖において役割を果たします。 ピトシンなどの合成オキシトシンは、多くの場合、分娩および分娩の補助として使用されます。 オキシトシンとピトシンはどちらも、分娩中に子宮を収縮させます。
  • エンドルフィンは神経伝達物質であり、痛み信号の伝達を阻害し、多幸感を促進します。 これらの化学メッセンジャーは、痛みに反応して身体によって自然に生成されますが、有酸素運動などの他の活動によってトリガーされることもあります。 たとえば、「ランナーズハイ」を経験することは、エンドルフィンの生成によって生成される快感の例です。
ベリーウェル/ジェシカ・オラー

モノアミン

  • エピネフリンはホルモンと神経伝達物質の両方と考えられています。 一般的に、エピネフリン(アドレナリン)は、副腎系によって放出されるストレスホルモンです。 しかし、それは脳内の神経伝達物質として機能します。
  • ノルエピネフリンは、体の戦いや飛行反応に関与する覚醒に重要な役割を果たす神経伝達物質です。 その役割は、危険やストレスが発生したときに行動を起こすために身体と脳を動員するのを助けることです。 この神経伝達物質のレベルは通常、睡眠中に最低になり、ストレス時に最高になります。
  • ヒスタミンは、脳と脊髄の神経伝達物質として機能します。 それはアレルギー反応で役割を果たし、病原体に対する免疫系反応の一部として生成されます。
  • ドーパミンは、体の動きの調整に重要な役割を果たします。 ドーパミンは、報酬、動機付け、および追加にも関与しています。 いくつかのタイプの中毒性の薬物は、脳のドーパミンレベルを増加させます。 振戦や運動障害を引き起こす変性疾患であるパー​​キンソン病は、脳内のドーパミン生成ニューロンの喪失によって引き起こされます。
  • セロトニンは、気分、睡眠、不安、性的欲求、食欲の調節と調整に重要な役割を果たします。 通常SSRIと呼ばれる選択的セロトニン再取り込み阻害薬は、うつ病、不安、パニック障害、パニック発作を治療するために一般的に処方される抗うつ薬の一種です。 SSRIは、脳内でのセロトニンの再摂取をブロックすることによりセロトニンレベルのバランスを取る働きをし、気分を改善し、不安感を軽減するのに役立ちます。

プリン

  • アデノシンは、脳内の神経調節物質として作用し、覚醒の抑制と睡眠の改善に関与しています。
  • アデノシン三リン酸(ATP)は、中枢および末梢神経系の神経伝達物質として機能します。 自律神経制御、感覚伝達、およびグリア細胞とのコミュニケーションに役割を果たします。 研究では、痛み、外傷、神経変性障害などのいくつかの神経学的問題にも関与している可能性があることが示唆されています。

ガス伝送器

  • 一酸化窒素は、平滑筋に影響を及ぼし、血管を弛緩させて血管を拡張させ、身体の特定の領域への血流を増加させる役割を果たします。
  • 一酸化炭素は通常、人々が高レベルの物質にさらされると有毒で潜在的に致命的な影響を及ぼす可能性のある無色の無臭のガスとして知られています。 しかし、それは身体によって自然に生成され、身体の炎症反応の調節を助ける神経伝達物質として作用します。

アセチルコリン

  • アセチルコリンは、そのクラスで唯一の神経伝達物質です。 中枢神経系と末梢神経系の両方に見られ、運動ニューロンに関連する主要な神経伝達物質です。 筋肉の動きだけでなく、記憶や学習にも役割を果たします。

神経伝達物質が正しく機能しない場合に起こること

身体のプロセスの多くと同様に、物事は時々うまくいかないことがあります。 人間の神経系と同じくらい広大で複雑なシステムが問題の影響を受けやすいことは、おそらく驚くことではありません。

間違っている可能性のあるもののいくつかは次のとおりです。

  • ニューロンは特定の神経伝達物質を十分に製造していない可能性があります
  • 特定の神経伝達物質が過剰に放出される可能性があります
  • あまりにも多くの神経伝達物質が酵素によって不活性化される可能性があります
  • 神経伝達物質は再吸収が速すぎる可能性があります

神経伝達物質が病気や薬の影響を受けると、身体にさまざまな悪影響が及ぶ可能性があります。

アルツハイマー病、てんかん、パーキンソン病などの疾患は、特定の神経伝達物質の欠損に関連しています。

医療専門家は、神経伝達物質が精神的健康状態で果たすことができる役割を認識しています。そのため、身体の化学メッセンジャーの作用に影響を与える薬剤は、さまざまな精神状態の治療に役立つことがよくあります。

たとえば、ドーパミンは中毒や統合失調症などに関連しています。 セロトニンは、うつ病やOCDなどの気分障害に関与しています。 SSRIなどの薬物は、うつ病や不安の症状の治療を支援するために医師や精神科医によって処方される場合があります。 薬物は時々単独で使用されますが、認知行動療法を含む他の治療的治療と併用することもできます。

神経伝達物質に影響を与える薬物

おそらく、神経伝達物質がどのように機能するかを発見し詳細に理解するための最も実用的な応用は、化学物質の伝達に影響を与える薬物の開発であった。 これらの薬は神経伝達物質の効果を変えることができ、それにより一部の病気の症状を緩和することができます。

  • 作動薬対拮抗薬:一部の薬物は作動薬として知られており、特定の神経伝達物質の効果を高めることで機能します。 他の薬と拮抗薬と呼ばれ、神経伝達の影響をブロックするように作用します。
  • 直接効果と間接効果:これらの神経作用薬は、直接効果と間接効果のどちらに基づいているかによってさらに分類できます。 直接的な効果を持つものは、化学構造が非常に似ているため、神経伝達物質を模倣することで機能します。 間接的な影響を与えるものは、シナプス受容体に作用することで機能します。

神経伝達に影響を与える可能性のある薬剤には、SSRI、三環系抗うつ薬、ベンゾジアゼピンなどのうつ病や不安症などの病気の治療に使用される薬剤が含まれます。

ヘロイン、コカイン、マリファナなどの違法薬物も神経伝達に影響を及ぼします。 ヘロインは、直接作用するアゴニストとして作用し、脳の天然のオピオイドを模倣して、関連する受容体を刺激します。 コカインは、ドーパミンの伝達に影響を与える間接作用薬の例です。

神経伝達物質の特定

神経伝達物質の実際の識別は実際には非常に難しい場合があります。 科学者は神経伝達物質を含む小胞を観察できますが、どの化学物質が小胞に保存されているかを把握することはそれほど簡単ではありません。

このため、神経科学者は、化学物質を神経伝達物質として定義すべきかどうかを決定するための多くのガイドラインを開発しました:

  • 化学物質はニューロン内で生成されなければなりません。
  • 必要な前駆酵素がニューロンに存在している必要があります。
  • 実際にシナプス後ニューロンに影響を与えるのに十分な化学物質が存在する必要があります。
  • 化学物質はシナプス前ニューロンによって放出されなければならず、シナプス後ニューロンは化学物質が結合する受容体を含まなければなりません。
  • 化学物質の作用を停止させる再取り込みメカニズムまたは酵素が存在する必要があります。

Verywellからの一言

神経伝達物質は、神経伝達において重要な役割を果たしており、不随意運動から学習、気分に至るすべてに影響を与えます。 このシステムは複雑で高度に相互接続されています。 神経伝達物質は特定の方法で作用しますが、病気、薬物、または他の化学メッセンジャーの作用によっても影響を受ける可能性があります。

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