Neurotrasmettitori

Cosa sono i neurotrasmettitori?

All'interno del cervello ci sono circa 86 miliardi di neuroni. Tutti questi neuroni formano una mappa intricata di connessioni e percorsi che costituiscono i nostri comportamenti, pensieri, ricordi, movimenti, parole e così via. Il modo in cui questi neuroni formano queste connessioni avviene attraverso quella che viene chiamata "sinapsi", il punto in cui il segnale elettrico (sinapsi elettrica) o chimico (sinapsi chimica) viene trasferito da una cellula all'altra.

I segnali elettrici vengono trasferiti quando le due cellule coinvolte sono fisicamente collegate da minuscoli fori, attraverso i quali vengono trasmessi gli impulsi nervosi. Questi tipi di segnali tendono ad essere più veloci di quelli di tipo chimico. Tuttavia, tendono anche ad essere meno flessibili della sua controparte.

I segnali chimici, d'altra parte, si verificano quando le cellule coinvolte non si toccano fisicamente. Tra di loro, invece, c'è uno spazio molto stretto, dell'ordine di 0,02 micron, che deve essere colmato da particolari molecole. Le molecole incaricate di realizzare questo ponte sono quelle chiamate neurotrasmettitori.

Il primo neurotrasmettitore scoperto era l'acetilcolina. L'esperimento che portò alla sua scoperta fu rivelato in sogno a uno scienziato austriaco di nome Otto Lowei nel 1921.

Come funziona la sinapsi chimica?

Una sinapsi chimica coinvolge una serie di componenti. Innanzitutto, coinvolge un neurone presinaptico, da cui viene inviato l'impulso nervoso, e un neurone postsinaptico, dove arriva l'impulso nervoso.

Le vescicole contenenti neurotrasmettitori possono essere trovate sul pulsante terminale dell'assone del neurone presinaptico. Quando viene trasferito un segnale chimico, i neurotrasmettitori all'interno delle vescicole vengono secreti nello spazio sinaptico mediante un processo chiamato esocitosi. Durante questo processo, le membrane delle vescicole si fondono con quella del pulsante presinaptico, rilasciando i neurotrasmettitori nello spazio vuoto.

Attraverso il divario, i neurotrasmettitori appena rilasciati si legano ai recettori di membrana sul neurone postsinaptico. Questi recettori di membrana sono grandi proteine ancorate nella membrana cellulare del neurone postsinaptico. Una volta che i neurotrasmettitori si legano ai recettori, innescano una cascata di eventi all'interno della cellula che ne altererà il comportamento interno.

I neurotrasmettitori che portano all'ulteriore propagazione del segnale chimico da parte della cellula ricevente sono chiamati neurotrasmettitori eccitatori. Quelli che riducono la probabilità che il neurone ricevente propaghi il segnale sono chiamati neurotrasmettitori inibitori.

Il legame tra i neurotrasmettitori e i recettori di membrana avviene in un modo che è in qualche modo simile a un lucchetto e una chiave. Affinché avvenga il legame, la serratura (recettore) e la chiave (neurotrasmettitore) devono avere forme perfettamente complementari. Inoltre, un po 'come accade con serrature e chiavi, una singola chiave (neurotrasmettitore) potrebbe essere in grado di sbloccare un numero di serrature diverse (recettori). Diverse serrature (recettori) d'altra parte potrebbero essere sbloccate da chiavi diverse (recettori).

Quanti diversi tipi di neurotrasmettitori e recettori esistono?

Finora, è noto che esistono oltre centinaia di diversi recettori e oltre sessanta diversi neurotrasmettitori. Le molecole considerate neurotrasmettitori includono amminoacidi come il glutammato; monoammine, come la serotonina; peptidi come peptidi oppioidi e altre molecole come acetilcolina o gas solubili, come il monossido di azoto (NO). Le molecole come l'NO hanno il loro meccanismo d'azione, in cui il gas si diffonde e penetra semplicemente nella membrana del neurone ricevente.

Di solito, per essere considerata un neurotrasmettitore, una molecola deve soddisfare una serie di criteri diversi. Ad esempio, deve essere prodotto all'interno di un neurone, deve essere trovato nel pulsante terminale del neurone e deve anche essere rilasciato nel gap sinaptico quando un potenziale d'azione stimola la cellula. Inoltre, la molecola rilasciata deve produrre un effetto sul neurone postsinaptico e questo stesso effetto deve essere dimostrato tramite sperimentazione esterna. Un altro criterio è che, dopo la trasmissione del segnale, la molecola venga rapidamente disattivata. Il monossido di azoto, che può essere considerato un neurotrasmettitore, tuttavia, non soddisfa tutti questi criteri, dimostrando che ci sono sempre alcune eccezioni alla regola.

Quali sono i principali neurotrasmettitori?

Alcuni dei neurotrasmettitori più noti sono acetilcolina, dopamina, GABA, glutammato, noradrenalina (chiamata anche noradrenalina) e serotonina. Tutti questi, a parte l'acetilcolina, appartengono alla famiglia delle ammine o amminoacidi.

Gli effetti di ciascuno dei diversi neurotrasmettitori possono variare molto a seconda di dove si trova il recettore per esso, che tipo di recettore è e quali sono le circostanze per la sua attivazione. Di seguito puoi dare un'occhiata ad alcuni di questi effetti.

Acetilcolina

Sembra che, tra molti altri ruoli, l'acetilcolina svolga un ruolo importante nell'apprendimento e nella memoria. Potrebbe anche svolgere un ruolo nelle emozioni, nell'umore e nella veglia. I neuroni che producono questo neurotrasmettitore sono diffusi in tutto il cervello ei recettori che si legano ad esso sono i recettori muscarinici e i recettori nicotinici, lo stesso recettore che si lega alla nicotina.

Dopamina

La dopamina è il principale neurotrasmettitore del piacere o del senso di ricompensa. Se qualcosa ti fa sentire bene, probabilmente la dopamina ha un ruolo in esso. Nonostante sia responsabile di un'emozione così piacevole, tuttavia, la dopamina ha anche il suo svantaggio. La maggior parte delle sostanze note che creano dipendenza che esistono oggigiorno influenzano il rilascio di dopamina. Finora, è noto che la dopamina può legarsi a 5 diversi recettori (da D1 a D5). Farmaci come la cocaina e le anfetamine sono agonisti indiretti della dopamina.

GABA

GABA, nome completo acido gamma-amminobutirrico, è il principale responsabile dell'inibizione dell'attività nervosa. Lo scopo principale di questo neurotrasmettitore è rallentare il cervello. I recettori GABA sono suddivisi in due tipi: recettori GABA A e recettori GABA B. I farmaci che agiscono come agonisti del GABA, come l'alcol o le benzodiazepine, non sorprende che siano associati ad un effetto sedativo.

Glutammato

A differenza del GABA, il glutammato è l'interruttore "acceso" del cervello. Il suo scopo principale è quello di eccitare il neurone che lo riceve, rendendo più probabile che tale neurone rilasci il proprio mix di neurotrasmettitori. Esistono molti tipi diversi di recettori del glutammato, alcuni dei quali sono NMDA, Kainate e AMPA. La ketamina è un antagonista del recettore del kainato, il che significa che produrrà effetti in qualche modo opposti a quelli che normalmente fa il glutammato.

Norepinefrina

Fondamentalmente, il ruolo principale della noradrenalina è preparare il corpo all'azione. Il rilascio di norepinefrina è al minimo durante il sonno e raggiunge i livelli più alti durante le situazioni di stress di pericolo. La norepinefrina si lega ai recettori adrenergici alfa-1, alfa-2, beta-1 e beta-3. Le anfetamine e le metanfetamine interagiscono con i recettori della norepinefrina.

Serotonina

La serotonina è probabilmente uno dei neurotrasmettitori più conosciuti tra gli psiconauti. Il suo ruolo principale all'interno del cervello è quello di migliorare lo stato generale dell'umore. Ci sono molti recettori associati a questo neurotrasmettitore, che possono essere suddivisi in sette famiglie. A causa della varietà di diversi recettori a cui la serotonina può legarsi e degli effetti a valle che il legame della serotonina può produrre, questo neurotrasmettitore può finire per avere effetti su una moltitudine di diversi neurotrasmettitori in diverse parti del cervello. Farmaci come MDMA e LSD interagiscono con i recettori della serotonina.

Dove posso trovare maggiori informazioni?

Per saperne di più sul cervello, controlla " il cervello dall'alto verso il basso ", per avere una panoramica di tutti i diversi neurotrasmettitori controlla questo elenco , per un riepilogo dei principali neurotrasmettitori controlla questa tabella .