Dale'i põhimõte: mis see on ja mida see neuronite kohta ütleb

Dale'i põhimõte on üldreegel mis väidab, et neuron vabastab sama neurotransmitteri või neurotransmitterite rühma kõigis oma sünaptilistes ühendustes. Aga mis on selles tõsi? Kas praegune neuroteadus on selle põhimõtte osaliselt või täielikult ümber lükanud?

Selles artiklis selgitame, mis on Dale'i põhimõte ja mis on selle praegune kehtivus, millest kaasedastusnähtus koosneb ja näide sellest.

• Seotud artikkel: "Mis on neurotransmitterid ja millist funktsiooni nad meie ajus täidavad?"

Mis on Dale'i põhimõte?

Dale'i põhimõte või Dale'i seadus, mis sai nime inglise füsioloogi Henry H. Dale, kes sai 1936. aastal Nobeli füsioloogia- ja meditsiiniauhinna närviimpulsside edastamise kohta tehtud järelduste eest, kinnitab, et neuron vabastab sama neurotransmitteri (või neurotransmitterite rühma) kõigis oma sünaptilistes ühendustes.

Seda põhimõtet postuleeriti algselt mõningase mitmetähenduslikkusega; Mõned teadlased, sealhulgas John C. Eccles tõlgendas seda järgmiselt: "neuronid vabastavad kõigis oma sünapsides sama rühma neurotransmittereid"; samas kui teised tõlgendasid algset väidet teistmoodi: "neuronid vabastavad kõigis oma sünapsides ainult ühe neurotransmitteri".

Nagu näha, näis Dale’i põhimõttel olevat kaks versiooni, mis väitsid midagi sarnast, kuid nüanssidega. Sel ajal oli teada ainult kaks neurotransmitterit: atsetüülkoliin ja norepinefriin (mis tol ajal arvati olevat adrenaliin); ja võimalust, et neuron vabastab ühe sünapsi käigus rohkem kui ühe, ei arvestatud üldse.

Sellest tulenev Dale'i algse hüpoteesi mitmetähenduslikkus tekitas teatud segadust selle kohta, mida postuleeritud põhimõte tähendab. Lühidalt öeldes tõlgendati seda valesti, kuna arvati, et see eitab võimalust, et neuron võib vabastada rohkem kui ühe neurotransmitteri.

Kuid praegu on õnnestunud kontrollida, et Dale'i põhimõte, st hüpotees, et neuron vabastab kõigis oma sünapsides ainult ühe neurotransmitteri, on vale. See on asutatud teaduslik fakt, et paljud neuronid vabastavad rohkem kui ühe keemilise sõnumikandja, nähtus, mida nimetatakse kaasülekandeks, millest räägime järgmisena.

• Teid võivad huvitada: "Mis on sünaptiline lõhe ja kuidas see toimib?"

Kaasülekande fenomen

Teadlaste ringkonna arusaam neurotransmissiooni mehhanismidest on olnud pikki aastaid allutatud Dale'i seadusele või põhimõttele, mis, nagu me oleme kommenteerinud, eeldas, et kontseptsioon, et neuron vabastab ainult ühe neurotransmitter. Kuid alates 1970. aastatest tekkisid uued mõtte- ja uurimissuunad, mis seadsid need ideed kahtluse alla.

Kaasülekande mõistet hakkas 70ndate keskel kasutama teiste teadlaste hulgas Geoffrey Burnstock. See kontseptsioon tutvustab ideed, et üksikud neuronid nii kesknärvisüsteemis kui ka perifeersed, sisaldavad ja võivad vabastada suures koguses ja mitmesuguseid aineid, mis on võimelised rakke mõjutama eesmärk.

Seega tähendab kaasedastus erinevat tüüpi neurotransmitterite, neuromodulaatorite ja ainete vabanemine ühest neuronist, mis võimaldab avaldada postsünaptilistele retseptoritele keerukamaid mõjusid ja tekitada sel viisil keerulisema suhtluse kui see, mis toimub tavalise ülekande korral.

Tänapäeval teame, et vastupidiselt Dale'i põhimõttele ei ole ebatavaline, et neuronid vabastavad neurotransmittereid koos teiste ainetega. (kaastransmitterid), nagu ATP (energiaallikas ja oluline närvisüsteemi neurotransmitter), lämmastikoksiid või neuropeptiidid (väikesed valgud kiire tegutsemine).

Neuraalse kaasülekande kohta on mitmeid näiteid. Sümpaatilises närvisüsteemis vabaneb ATP koos norepinefriiniga., ja mõlemad neurotransmitterid avaldavad oma toimet teatud retseptorite aktiveerimisel, mis lõpuks ekspresseeruvad silelihasrakkudes. Sel viisil osaleb ATP nende lihaste kontraktsioonis.

Parasümpaatilistest närvidest võime leida ka kotransmissiooni näiteid. Atsetüülkoliin, vasoaktiivne soole polüpeptiid (VIP), ATP ja lämmastikoksiid on seda tüüpi närvide poolt sünteesitavad ja vabastatud kaastransmitterid. Näiteks toimib lämmastikoksiid veresoonte neurogeense vasodilatatsiooni peamise vahendajana. ajurakkudes, samas kui VIP-il on oluline roll neurogeense vasodilatatsiooni ajal kõhunääre.

Kaasülekandemehhanismide uurimine: Aplysia

Kui Dale'i põhimõte on ületatud, uuritakse kaasülekande mõju neuronaalse ahela aktiivsusele on üksikasjalikult analüüsitud selgrootute loomade süsteemides, nagu Aplysia. Elektrofüsioloogiliste tehnikate kasutamisega on tuvastatud ja kindlaks määratud kaastransmitterite funktsioonid füsioloogiliselt tuvastatud neuronites täpselt määratletud neuronaalsetes ahelates.

Aplysia söötmisring on andnud selle rolli kohta olulisi teadmisi kaasülekande funktsioon ja kuidas kaastransmitterid nagu kardioaktiivne peptiid ja müomoduliin on võimelised moduleerima lihaste kontraktsioone kutsub esile teine ​​neurotransmitter, näiteks atsetüülkoliin, mida vabastavad motoorsed neuronid lihastes, mis vastutavad looma söömiskäitumise kontrollimise eest.

Aplysia võib tekitada kaks antagonistlikku toitumiskäitumist, nimelt: allaneelamine ja allaneelamine. CBI-2 interneuroni korduv stimuleerimine aktiveeriks tsentraalse mustrigeneraatori toitumine põskede ganglionis, et sel viisil järk-järgult toota motoorseid seedimise programme toit.

Väljaheide aktiveeritakse söögitoru närvi korduva stimulatsiooniga, mis kutsub esile lühiajaline sünaptilise ülekande võimendamine B20 interneuroni ja motoorsete neuronite vahel B8. B20-l oleks kaastransmitteritena sellised neurotransmitterid nagu GABA ja dopamiin.

Dopamiin toimiks sel juhul kiire ergastava edastajana, avaldades mõju 5-HT3-ga sarnasele retseptorile. Gaba omalt poolt ei avaldaks nendele sünapsidele otsest mõju, kuid see võib võimendada dopamiinergilised vastused, toimides GABA b retseptorile ja seejärel aktiveerides proteiinkinaasi c.

Viimane on näide, kus "tavaline" saatja (nagu GABA) kutsuks esile moduleeriva efekti ja "moduleeriv" ​​saatja (dopamiin) avaldaks tavapärast efekti. Seda GABA efekti peetakse kaassaatja sisemise modulatsiooni näiteks, kuna see moduleerib vooluringi, kuhu see kuulub.

Bibliograafilised viited:

• Burnstock, G. (1976). Kas mõned närvirakud vabastavad rohkem kui ühe saatja? Neuroscience, 1(4), 239-248.
• Osborne, N. ei. (1979). Kas Dale'i põhimõte kehtib? Trends in Neurosciences, 2, 73-75.
• Strata, P. ja Harvey, R. (1999). Dale'i põhimõte. Ajuuuringute bülletään, 50(5-6), 349-350.
• Vilim, F. S., Cropper, E. C., Price, D. A., Kupfermann, I. ja Weiss, K. R. (1996). Peptiidi kaastransmitterite vabanemine Aplysias: regulatsioon ja funktsionaalsed tagajärjed. Journal of Neuroscience, 16(24), 8105-8114.