NMDA рецептори на нервната система: какво представляват и какви функции имат?

Знаем, че нашите неврони комуникират помежду си чрез синапси, където участват невротрансмитери. Основният възбуждащ невротрансмитер в мозъка е глутаматът, който има различни видове рецептори. Тук ще говорим за един от тях: NMDA рецептори.

В тази статия ще научим от какво се състоят тези видове рецептори, какви характеристики представят, как работят и как са свързани с паметта, ученето и пластичността на мозъка. Въпреки това, първо ще направим кратко въведение за видовете невротрансмитери, които съществуват, за да разберем къде се намира глутаматът.

• Свързана статия: "Видове невротрансмитери: функции и класификация"

Какво представляват невротрансмитерите и как се класифицират?

Невротрансмитерите са биомолекули, които позволяват предаването на информация между невроните. (т.е. невротрансмисия), чрез химичен или електрически процес (в зависимост от случая), наречен невронален синапс.

Има много видове невротрансмитери; Най-приетата класификация е тази, която ги разделя на три големи групи:

1. амини

Амините от своя страна се делят на кватернерни амини (ацетилхолин) и моноамини (които от своя страна се делят на: катехоламини и индоламини).

2. Аминокиселини

включват глутамат, GABA, глицин и хистамин.

3. Невропептиди

От своя страна невропептидите включват ендорфини, енкефалини, динорфини и вазопресин.

Глутамат и неговите NMDA рецептори

Както видяхме, глутаматът, наричан още глутаминова киселина, е мозъчен невротрансмитер от аминокиселинен тип. Глутаматът е възбуждащият невротрансмитер в мозъка par excellence., и е свързано с множество функции, особено с ученето. Разположен е в целия мозък, а също и в гръбначния мозък.

Както всички невротрансмитери, глутаматът има различни видове рецептори, които са структури, разположени на клетки (например в неврони), където невротрансмитерите се свързват, позволявайки синапса (който може да бъде електрически или химия).

За да го разберем по прост начин и най-общо казано, синапсите са онези връзки между невроните, които поддържат тези нервни клетки в постоянна комуникация и които позволяват предаването на информация, което позволява постигането на различни процеси: мислене, вземане на решения, обръщане на внимание, разсъждение, говорене...

Така глутаматът има четири вида рецептори: NMDA рецептори (от които за които ще говорим в тази статия), AMPA рецептори, каинат и вид рецептор метаботропен.

NMDA рецептори: обща характеристика

NMDA рецепторите са много сложни протеини, които действат като глутаматни рецептори. На функционално ниво NMDA рецепторите, заедно с AMPA глутаматните рецептори, са фундаментално свързани с два когнитивни процеса: учене и памет. По-конкретно, NMDA рецепторите са от съществено значение преди всичко за паметта. Освен това, те също са силно свързани с невралната или синаптичната пластичност.

От друга страна, NMDA рецепторите също са свързани с произхода на различни патологии или заболявания, като например: епилепсия, някои невродегенеративни заболявания (като болестта на Алцхаймер, Паркинсон и Хънтингтън), шизофрения или инсулт.

• Може да се интересувате от: "Какво представлява синаптичната празнина и как работи?"

функциониране

Какво означава съкращението NMDA? Те са акронимът на "N-метил D-аспартат", който е селективен агонист, отговорен за специфичното свързване на този тип глутаматни рецептори, но не и на други. Когато тези видове рецептори се активират, неселективните йонни канали се отварят за всички видове катиони (йони с положителен електрически заряд).

Рецепторите се активират чрез разлика в мощността, когато магнезиевите йони (Mg2+) влязат в контакт. Тази стъпка позволява потока на натриеви йони (Na+), калциеви (Ca2+) (тези в по-малко количество) и калиеви (K+).

По-специално, потокът от калциеви йони е от съществено значение за подобряване на процесите на синаптична пластичност или пластичност на мозъка. Този тип пластичност се състои в това, че външните стимули предизвикват укрепване на определени синапси и отслабване на други.

Така синаптичната пластичност, церебрална или невронална, позволява на невроните да функционират правилно, общуват помежду си и модулират дейността си според средата и стимули от околната среда. Накратко, той позволява на мозъка да се адаптира към промените и също така позволява неговите функции да бъдат максимизирани.

Вид йонотропен рецептор

На структурно и функционално ниво, NMDA рецепторите, наричани още NMDAr, са йонотропни рецептори. Но нека се върнем малко назад; Има три вида мозъчни рецептори: йонотропни (като NMDA рецептори), метаботропни и авторецептори. В сравнение с другите два, йонотропните рецептори са по-бързи.

Тяхната основна характеристика е, че те функционират като специфични йонни канали за определени йони, тоест самият рецептор действа като канал.

функции

NMDA рецепторите, заедно с глутамата, са свързани с множество функции на нервната система (NS). Те са отговорни главно за регулирането на постсинаптичния възбуден потенциал на клетките. Освен това, както видяхме, NMDA рецепторите играят съществена роля в процеси като пластичност на невроните, памет и учене.

От друга страна, някои проучвания също споменават ролята на глутаматното свързване с NMDA рецепторите в процесите на клетъчна миграция.

1. Невронна (или синаптична) пластичност

Невронната пластичност и нейната връзка с NMDA рецепторите е широко проучена. Известно е, че активирането и консолидирането на определени синапси, особено по време на развитието (макар и при възрастни), те правят възможно узряването на SN веригите, т.е. насърчават техните функционални връзки.

Всичко това се случва благодарение на пластичността на невроните, която зависи до голяма степен от NMDA рецепторите.

По-конкретно, NMDA рецепторите се активират от много специфичен тип синаптична пластичност, наречена дългосрочно потенциране (LTP). Повечето процеси на памет и учене се основават на тази форма на пластичност.

2. памет

По отношение на връзката му с паметта, NMDA рецепторите са показали, че играят съществена роля в процесите, включващи формирането на паметта; това включва вид памет, наречена епизодична памет (тази, която ни позволява да си спомняме преживени преживявания и която конфигурира нашата автобиография).

• Може да се интересувате от: "Видове памет: как човешкият мозък съхранява спомени?"

3. Изучаване на

И накрая, NMDA рецепторите също са свързани с процесите на учене и е видяно как те Активирането се случва преди този тип процес, който от своя страна е свързан с паметта и пластичността церебрална.

Библиографски справки:

• Flores-Soto, ME, Chaparro-Huerta, V., Escoto-Delgadillo, M., Vasquez-Valls, E., González-Castañeda, R.E. & Beas-Zarate, C. (2012). Структура и функция на NMDA-тип глутаматни рецепторни субединици. Неврология (английско издание), 27 (5): 301-310.
• Моргадо, И. (2005). Психобиология на ученето и паметта: основи и скорошни постижения. Rev Neurol, 40 (5): 289-297.
• Rosenweig, M.R., Breedlove, S.M & Watson, N.V. (2005). Психобиология: Въведение в поведенческата, когнитивната и клиничната невронаука. Барселона: Ариел.
• Стал, С.М. (2002). Основна психофармакология. Невронаучни основи и клинични приложения. Барселона: Ариел.
• Vyklick, V; Коринек, М; Смешкалов, Т.; Балик, А; Краусова, Б; Канякова, М. (2014). Структура, функция и фармакология на NMDA рецепторните канали. Чешка република: Институт по физиология v.v.i., Академия на науките на Чехия, 63 (Suppl. 1): S191-S203.