مستقبلات NMDA للجهاز العصبي: ما هي وما هي وظائفها؟

نحن نعلم أن الخلايا العصبية لدينا تتواصل مع بعضها البعض من خلال نقاط الاشتباك العصبي ، حيث تشارك الناقلات العصبية. الناقل العصبي الرئيسي في الدماغ هو الغلوتامات ، الذي يحتوي على أنواع مختلفة من المستقبلات. هنا سنتحدث عن واحد منهم: مستقبلات NMDA.

في هذه المقالة سوف نتعلم ما تتكون منه هذه الأنواع من المستقبلات ، وما هي الخصائص التي تقدمها ، وكيف تعمل ، وكيف ترتبط بالذاكرة ، والتعلم ، ومرونة الدماغ. ومع ذلك ، سنقدم أولاً مقدمة موجزة عن أنواع الناقلات العصبية الموجودة ، لفهم مكان وجود الغلوتامات.

• مقالات لها صلة: "أنواع الناقلات العصبية: الوظائف والتصنيف"

ما هي الناقلات العصبية وكيف يتم تصنيفها؟

الناقلات العصبية هي جزيئات حيوية تمكن من نقل المعلومات بين الخلايا العصبية. (أي ، النقل العصبي) ، من خلال عملية كيميائية أو كهربائية (حسب الحالة) تسمى المشبك العصبي.

هناك أنواع عديدة من النواقل العصبية. التصنيف الأكثر قبولًا هو التصنيف الذي يقسمهم إلى ثلاث مجموعات كبيرة:

1. الأمينات

وتنقسم الأمينات بدورها إلى أمينات رباعية (أسيتيل كولين) وأمينات أحادية (والتي بدورها تنقسم إلى: الكاتيكولامينات والإندولامين).

2. أحماض أمينية

تشمل الغلوتامات، جابا ، جلايسين وهستامين.

3. نيوروببتيد

من جانبهم ، تشمل الببتيدات العصبية الإندورفين والإنكيفالين والدينورفين والفازوبريسين.

الغلوتامات ومستقبلاته NMDA

كما رأينا ، الغلوتامات ، المعروف أيضًا باسم حمض الجلوتاميك ، هو ناقل عصبي للدماغ من نوع الأحماض الأمينية. الغلوتامات هو ناقل عصبي مثير في الدماغ بامتياز.، ويرتبط بوظائف متعددة ، لا سيما التعلم. يقع في جميع أنحاء الدماغ ، وكذلك في النخاع الشوكي.

مثل جميع النواقل العصبية ، يحتوي الغلوتامات على أنواع مختلفة من المستقبلات ، وهي هياكل موجودة في الخلايا (على سبيل المثال في الخلايا العصبية) حيث ترتبط النواقل العصبية ، مما يسمح للمشبك (الذي يمكن أن يكون كهربائيًا أو كيمياء).

لفهمها بطريقة بسيطة وبصورة عامة ، نقاط الاشتباك العصبي هي تلك الروابط بين الخلايا العصبية التي تحافظ على هذه الخلايا العصبية في اتصال مستمر والتي تسمح بنقل المعلومات ، مما يتيح تحقيق عمليات مختلفة: التفكير ، واتخاذ القرارات ، والانتباه ، والاستدلال ، والتحدث ...

وهكذا ، يحتوي الجلوتامات على أربعة أنواع من المستقبلات: مستقبلات NMDA (منها سنتحدث عنه في هذا المقال) ، ومستقبلات AMPA ، و kainate ونوع من المستقبلات التمثيل الغذائي.

مستقبلات NMDA: الخصائص العامة

مستقبلات NMDA عبارة عن بروتينات شديدة التعقيد تعمل كمستقبلات للغلوتامات. على المستوى الوظيفي ، ترتبط مستقبلات NMDA ، جنبًا إلى جنب مع مستقبلات الجلوتامات AMPA ، بشكل أساسي بعمليتين معرفيتين: التعلم والذاكرة. على وجه التحديد ، تعد مستقبلات NMDA ضرورية ، قبل كل شيء ، للذاكرة. بجانب، كما أنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا باللدونة العصبية أو المشبكية.

من ناحية أخرى ، ترتبط مستقبلات NMDA أيضًا بأصل أمراض أو أمراض مختلفة ، مثل: الصرع، بعض الأمراض العصبية التنكسية (مثل مرض الزهايمر ، ومرض باركنسون وهنتنغتون) ، والفصام أو السكتة الدماغية.

• قد تكون مهتمًا بـ: "ما هي فجوة المشبك وكيف تعمل؟"

تسيير

ما هو اختصار NMDA؟ هم اختصار لـ "N-methyl D-aspartate"، وهو ناهض انتقائي مسؤول عن ربط هذا النوع من مستقبلات الغلوتامات على وجه التحديد ، ولكن ليس غيره. عندما يتم تنشيط هذه الأنواع من المستقبلات ، يتم فتح القنوات الأيونية غير الانتقائية لجميع أنواع الكاتيونات (أيونات ذات شحنة كهربائية موجبة).

يتم تنشيط المستقبلات عن طريق تفاضل القوة ، عندما تتلامس أيونات المغنيسيوم (Mg2 +). هذه الخطوة يسمح بتدفق أيونات الصوديوم (Na +) والكالسيوم (Ca2 +) (هذه بكميات أقل) والبوتاسيوم (K +).

يعد تدفق أيونات الكالسيوم ، على وجه التحديد ، ضروريًا لتعزيز عمليات اللدونة المتشابكة أو ليونة الدماغ. يتمثل هذا النوع من اللدونة في حقيقة أن المحفزات الخارجية تتسبب في تقوية بعض المشابك ، وإضعاف أخرى.

وهكذا ، فإن اللدونة المتشابكة ، المخية أو العصبية ، تسمح للخلايا العصبية بالعمل بشكل صحيح ، التواصل مع بعضهم البعض وتعديل نشاطهم وفقًا للبيئة و المحفزات البيئية. باختصار ، إنه يسمح للدماغ بالتكيف مع التغييرات ويتيح أيضًا تعظيم وظائفه.

نوع من مستقبلات التأين

على المستوى الهيكلي والوظيفي ، مستقبلات NMDA ، والتي تسمى أيضًا NMDAr ، هي مستقبلات مؤثر في الأيونات. لكن دعنا نعود قليلا. هناك ثلاثة أنواع من مستقبلات الدماغ: مؤثر في الأيونات (مثل مستقبلات NMDA) ، ومستقبلات الأيض ، والمستقبلات الذاتية. مقارنة بالمستقبلات الأخرى ، تكون مستقبلات التأين العضلي أسرع.

السمة الرئيسية لها هي أنها تعمل كقنوات أيونية محددة لأيونات معينة ، أي أن المستقبل نفسه يعمل كقناة.

المهام

ترتبط مستقبلات NMDA مع الغلوتامات بالعديد من وظائف الجهاز العصبي (NS). هم مسؤولون بشكل رئيسي عن تنظيم إمكانات الإثارة ما بعد المشبكي للخلايا. علاوة على ذلك ، كما رأينا ، تلعب مستقبلات NMDA دورًا أساسيًا في عمليات مثل اللدونة العصبية والذاكرة والتعلم.

من ناحية أخرى ، تشير بعض الدراسات أيضًا إلى الدور الذي يلعبه ارتباط الغلوتامات بمستقبلات NMDA في عمليات ترحيل الخلايا.

1. اللدونة العصبية (أو المشبكية)

تمت دراسة اللدونة العصبية وعلاقتها بمستقبلات NMDA على نطاق واسع. ومن المعروف أن تنشيط وتدعيم بعض المشابك العصبية خاصة أثناء التطور (على الرغم من أنها أيضًا عند البالغين) ، فإنها تجعل من الممكن نضوج دوائر SN ، أي أنها تعزز روابطها الوظيفية.

كل هذا يحدث بفضل اللدونة العصبية ، والتي تعتمد بشكل كبير على مستقبلات NMDA.

وبشكل أكثر تحديدًا ، يتم تنشيط مستقبلات NMDA بواسطة نوع محدد جدًا من اللدونة المشبكية ، يسمى التقوية طويلة المدى (LTP). تعتمد معظم عمليات الذاكرة والتعلم على هذا الشكل من اللدونة.

2. ذاكرة

فيما يتعلق بصلتها بالذاكرة ، فقد ثبت أن مستقبلات NMDA تلعب دورًا أساسيًا في العمليات التي تنطوي على تكوين الذاكرة ؛ هذا تتضمن نوعًا من الذاكرة يسمى الذاكرة العرضية (الشخص الذي يسمح لنا بتذكر التجارب التي نعيشها والتي تشكل سيرتنا الذاتية).

• قد تكون مهتمًا بـ: "أنواع الذاكرة: كيف يخزن الدماغ البشري الذكريات؟"

3. تعلُّم

أخيرًا ، ترتبط مستقبلات NMDA أيضًا بعمليات التعلم ، وقد لوحظ كيف يحدث التنشيط قبل هذا النوع من العمليات ، والذي يرتبط بدوره بالذاكرة واللدونة دماغي.

المراجع الببليوجرافية:

• فلوريس-سوتو ، إم إي ، تشابارو-هويرتا ، ف. & بيز-زاراتي ، سي. (2012). هيكل ووظيفة الوحدات الفرعية لمستقبلات الجلوتامات من نوع NMDA. علم الأعصاب (الطبعة الإنجليزية) ، 27 (5): 301-310.
• مورغادو ، أي. (2005). علم النفس البيولوجي للتعلم والذاكرة: الأساسيات والتطورات الحديثة. القس نيورول ، 40 (5): 289-297.
• Rosenweig ، M.R. ، Breedlove ، S.M & Watson ، N.V. (2005). علم النفس: مقدمة في علم الأعصاب السلوكي والمعرفي والسريري. برشلونة: ارييل.
• ستال ، إس إم. (2002). علم الأدوية النفسي الأساسي. قواعد علم الأعصاب والتطبيقات السريرية. برشلونة: ارييل.
• فيكليك ، ف. كورينك ، م ؛ Smejkalov، T .؛ باليك ، أ. كراوسوفا ، ب ؛ كانياكوفا ، م. (2014). هيكل ووظيفة وعلم الأدوية لقنوات مستقبلات NMDA. جمهورية التشيك: معهد علم وظائف الأعضاء ضد آي ، أكاديمية العلوم التشيكية ، 63 (ملحق. 1): S191-S203.