NMDA-Rezeptoren des Nervensystems: Was sind sie und welche Funktionen haben sie?

Wir wissen, dass unsere Neuronen über Synapsen miteinander kommunizieren, an denen Neurotransmitter beteiligt sind. Der wichtigste exzitatorische Neurotransmitter im Gehirn ist Glutamat, das verschiedene Arten von Rezeptoren hat. Hier werden wir über einen von ihnen sprechen: NMDA-Rezeptoren.

In diesem Artikel erfahren wir, woraus diese Arten von Rezeptoren bestehen, welche Eigenschaften sie aufweisen, wie sie funktionieren und wie sie mit dem Gedächtnis, dem Lernen und der Plastizität des Gehirns verbunden sind. Zunächst werden wir jedoch eine kurze Einführung in die Arten von Neurotransmittern geben, die es gibt, um zu verstehen, wo sich Glutamat befindet.

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Was sind Neurotransmitter und wie werden sie klassifiziert?

Neurotransmitter sind Biomoleküle, die die Übertragung von Informationen zwischen Neuronen ermöglichen. (dh Neurotransmission), durch einen chemischen oder elektrischen Prozess (je nach Fall), der als neuronale Synapse bezeichnet wird.

Es gibt viele Arten von Neurotransmittern; Die am meisten akzeptierte Klassifizierung ist die, die sie in drei große Gruppen unterteilt:

1. Amine

Die Amine wiederum werden unterteilt in quartäre Amine (Acetylcholin) und Monoamine (die wiederum unterteilt werden in: Katecholamine und Indolamine).

2. Aminosäuren

umfassen die Glutamat, GABA, Glycin und Histamin.

3. Neuropeptide

Neuropeptide ihrerseits umfassen Endorphine, Enkephaline, Dynorphine und Vasopressin.

Glutamat und seine NMDA-Rezeptoren

Wie wir gesehen haben, ist Glutamat, auch Glutaminsäure genannt, ein Gehirn-Neurotransmitter vom Aminosäuretyp. Glutamat ist der erregende Neurotransmitter im Gehirn schlechthin., und bezieht sich auf mehrere Funktionen, insbesondere auf das Lernen. Es befindet sich im gesamten Gehirn und auch im Rückenmark.

Wie alle Neurotransmitter hat Glutamat verschiedene Arten von Rezeptoren, bei denen es sich um Strukturen handelt, die sich auf dem Zellen (zum Beispiel in Neuronen), an denen Neurotransmitter binden, wodurch die Synapse (die elektrisch sein kann bzw Chemie).

Um es auf einfache Weise zu verstehen und im Großen und Ganzen Synapsen sind die Verbindungen zwischen Neuronen, die diese Nervenzellen in ständiger Kommunikation halten und die die Übertragung von Informationen ermöglichen, die das Erreichen verschiedener Prozesse ermöglichen: Denken, Entscheidungen treffen, Aufmerksamkeit schenken, Argumentieren, Sprechen ...

Somit hat Glutamat vier Arten von Rezeptoren: NMDA-Rezeptoren (davon wir werden in diesem Artikel darüber sprechen), AMPA-Rezeptoren, Kainat und eine Art von Rezeptor metabotrop.

NMDA-Rezeptoren: allgemeine Eigenschaften

NMDA-Rezeptoren sind hochkomplexe Proteine, die als Glutamatrezeptoren wirken. Auf funktioneller Ebene sind NMDA-Rezeptoren zusammen mit AMPA-Glutamatrezeptoren grundlegend mit zwei kognitiven Prozessen verbunden: Lernen und Gedächtnis. Insbesondere NMDA-Rezeptoren sind vor allem für das Gedächtnis unerlässlich. Neben, sie sind auch stark mit neuraler oder synaptischer Plastizität verbunden.

Andererseits wurden NMDA-Rezeptoren auch mit dem Ursprung verschiedener Pathologien oder Krankheiten in Verbindung gebracht, wie zum Beispiel: Epilepsie, bestimmte neurodegenerative Erkrankungen (wie Alzheimer, Parkinson und Huntington-Krankheit), Schizophrenie oder Schlaganfall.

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Funktion

Wofür steht die Abkürzung NMDA? Sie sind die Abkürzung für „N-Methyl-D-Aspartat“, der ein selektiver Agonist ist, der für die spezifische Bindung dieses Typs von Glutamatrezeptor verantwortlich ist, aber nicht für andere. Wenn diese Art von Rezeptoren aktiviert werden, öffnen sich unselektive Ionenkanäle für alle Arten von Kationen (Ionen mit positiver elektrischer Ladung).

Die Rezeptoren werden durch einen Leistungsunterschied aktiviert, wenn Magnesiumionen (Mg2+) in Kontakt kommen. Dieser Schritt ermöglicht den Fluss von Natriumionen (Na+), Kalzium (Ca2+) (diese in geringerer Menge) und Kalium (K+).

Insbesondere der Fluss von Calciumionen ist wesentlich, um die Prozesse der synaptischen Plastizität oder der Plastizität des Gehirns zu verbessern. Diese Art von Plastizität besteht darin, dass äußere Reize die Stärkung bestimmter Synapsen und die Schwächung anderer bewirken.

Somit ermöglicht synaptische Plastizität, zerebral oder neuronal, Neuronen zu funktionieren richtig kommunizieren, miteinander kommunizieren und ihre Aktivität entsprechend der Umgebung und der modulieren Umweltreize. Kurz gesagt, es ermöglicht dem Gehirn, sich an Veränderungen anzupassen und seine Funktionen zu maximieren.

Eine Art ionotroper Rezeptor

Auf struktureller und funktionaler Ebene NMDA-Rezeptoren, auch NMDAr genannt, sind ionotrope Rezeptoren. Aber gehen wir ein bisschen zurück; Es gibt drei Arten von Gehirnrezeptoren: ionotrope (wie NMDA-Rezeptoren), metabotrope und Autorezeptoren. Im Vergleich zu den anderen beiden sind ionotrope Rezeptoren schneller.

Ihr Hauptmerkmal ist, dass sie als spezifische Ionenkanäle für bestimmte Ionen fungieren, dh der Rezeptor selbst fungiert als Kanal.

Funktionen

NMDA-Rezeptoren sind zusammen mit Glutamat mit einer Vielzahl von Funktionen des Nervensystems (NS) verbunden. Sie sind hauptsächlich für die Regulierung des postsynaptischen Erregungspotentials von Zellen verantwortlich. Darüber hinaus spielen NMDA-Rezeptoren, wie wir gesehen haben, eine wesentliche Rolle bei Prozessen wie neuronaler Plastizität, Gedächtnis und Lernen.

Andererseits erwähnen einige Studien auch die Rolle, die die Bindung von Glutamat an NMDA-Rezeptoren bei Zellmigrationsprozessen spielt.

1. Neuronale (oder synaptische) Plastizität

Die neuronale Plastizität und ihre Beziehung zu NMDA-Rezeptoren wurde umfassend untersucht. Es ist bekannt, dass die Aktivierung und Konsolidierung bestimmter Synapsen vor allem während der Entwicklung (allerdings auch bei Erwachsenen) ermöglichen sie die Reifung der SN-Schaltkreise, dh sie fördern ihre funktionellen Verbindungen.

All dies geschieht dank der neuronalen Plastizität, die weitgehend von NMDA-Rezeptoren abhängt.

Genauer gesagt werden NMDA-Rezeptoren durch eine sehr spezifische Art von synaptischer Plastizität aktiviert, die als Langzeitpotenzierung (LTP) bezeichnet wird. Die meisten Gedächtnis- und Lernprozesse basieren auf dieser Form der Plastizität.

2. Speicher

In Bezug auf seine Verbindung mit dem Gedächtnis wurde gezeigt, dass NMDA-Rezeptoren eine wesentliche Rolle bei Prozessen spielen, die die Gedächtnisbildung beinhalten; Das enthält eine Art von Gedächtnis, das als episodisches Gedächtnis bezeichnet wird (derjenige, der es uns ermöglicht, uns an gelebte Erfahrungen zu erinnern, und der unsere Autobiographie konfiguriert).

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3. Lernen

Schließlich sind NMDA-Rezeptoren auch mit Lernprozessen verbunden, und es wurde beobachtet, wie deren Die Aktivierung erfolgt vor dieser Art von Prozess, der wiederum mit Gedächtnis und Plastizität zusammenhängt zerebral.

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