Az idegrendszer NMDA receptorai: mik ezek és milyen funkcióik vannak?

Tudjuk, hogy neuronjaink szinapszisokon keresztül kommunikálnak egymással, ahol neurotranszmitterek vesznek részt. Az agyban a fő serkentő neurotranszmitter a glutamát, amelynek különböző típusú receptorai vannak. Itt az egyikről fogunk beszélni: NMDA receptorok.

Ebben a cikkben megtudjuk, miből állnak az ilyen típusú receptorok, milyen jellemzőkkel rendelkeznek, hogyan működnek, és hogyan kapcsolódnak a memóriához, a tanuláshoz és az agy plaszticitásához. Először azonban röviden bemutatjuk a létező neurotranszmitterek típusait, hogy megértsük, hol található a glutamát.

• Kapcsolódó cikk: "A neurotranszmitterek típusai: funkciók és osztályozás"

Mik azok a neurotranszmitterek és hogyan osztályozzák őket?

A neurotranszmitterek olyan biomolekulák, amelyek lehetővé teszik az információ átvitelét az idegsejtek között. (vagyis neurotranszmisszió) egy kémiai vagy elektromos folyamaton keresztül (az esettől függően), amelyet neuronális szinapszisnak neveznek.

Sokféle neurotranszmitter létezik; A legelfogadottabb besorolás az, amely három nagy csoportra osztja őket:

1. aminok

Az aminok pedig kvaterner aminokra (acetilkolin) és monoaminokra (amelyek viszont katekolaminokra és indolaminokra oszlanak) oszlanak.

2. Aminosavak

tartalmazza a glutamát, GABA, glicin és hisztamin.

3. Neuropeptidek

A maguk részéről a neuropeptidek közé tartozik endorfinok, enkefalinok, dinorfinok és vazopresszin.

A glutamát és NMDA receptorai

Amint láttuk, a glutamát, más néven glutaminsav, egy aminosav típusú agyi neurotranszmitter. A glutamát az agyban kiemelkedően serkentő neurotranszmitter., és több funkcióhoz kapcsolódik, különösen a tanuláshoz. Az egész agyban található, és a gerincvelőben is.

Mint minden neurotranszmitternek, a glutamátnak is különböző típusú receptorai vannak, amelyek a sejtekben (például neuronokban), ahol a neurotranszmitterek kötődnek, lehetővé téve a szinapszis kialakulását (amely lehet elektromos ill. kémia).

Egyszerűen megérteni és tágabb értelemben véve A szinapszisok az idegsejtek közötti kapcsolatok, amelyek ezeket az idegsejteket állandó kommunikációban tartják és amelyek lehetővé teszik az információ továbbítását, ami lehetővé teszi különböző folyamatok megvalósítását: gondolkodás, döntéshozatal, odafigyelés, érvelés, beszéd...

Így a glutamátnak négyféle receptora van: NMDA receptorok (ebből ebben a cikkben fogunk beszélni), AMPA receptorokról, kainátról és egyfajta receptorról metabotróp.

NMDA receptorok: általános jellemzők

Az NMDA receptorok rendkívül összetett fehérjék, amelyek glutamát receptorként működnek. Funkcionális szinten az NMDA receptorok az AMPA glutamát receptorokkal együtt alapvetően két kognitív folyamathoz kapcsolódnak: a tanuláshoz és a memóriához. Pontosabban, az NMDA receptorok nélkülözhetetlenek mindenekelőtt a memória számára. Kívül, erősen kapcsolódnak az idegi vagy szinaptikus plaszticitáshoz is.

Másrészt az NMDA receptorokat különböző patológiák vagy betegségek eredetével is összefüggésbe hozták, mint például: epilepszia, bizonyos neurodegeneratív betegségek (például Alzheimer-, Parkinson- és Huntington-kór), skizofrénia vagy szélütés.

• Érdekelheti: "Mi a szinaptikus rés és hogyan működik?"

Működés

Mit jelent az NMDA mozaikszó? Ezek az „N-metil-D-aszpartát” rövidítése., amely egy szelektív agonista, amely felelős az ilyen típusú glutamát receptorok specifikus megkötéséért, de nem másokhoz. Amikor az ilyen típusú receptorok aktiválódnak, nem szelektív ioncsatornák nyílnak meg mindenféle kation (pozitív elektromos töltésű ion) számára.

A receptorok teljesítménykülönbség hatására aktiválódnak, amikor magnéziumionok (Mg2+) érintkeznek. Ezt a lépést lehetővé teszi a nátriumionok (Na+), a kalcium (Ca2+) (ezek kisebb mennyiségben) és a kálium (K+) áramlását.

A kalciumionok áramlása különösen fontos a szinaptikus plaszticitás vagy az agy plaszticitási folyamatainak fokozásához. Ez a fajta plaszticitás abban áll, hogy a külső ingerek bizonyos szinapszisok erősödését, mások gyengülését okozzák.

Így a szinaptikus plaszticitás, legyen az agyi vagy neuronális, lehetővé teszi a neuronok működését helyesen kommunikálnak egymással és modulálják tevékenységüket a környezetnek és a környezeti ingerek. Röviden, lehetővé teszi az agy számára, hogy alkalmazkodjon a változásokhoz, és lehetővé teszi funkcióinak maximalizálását.

Az ionotróp receptorok egyik fajtája

Szerkezeti és funkcionális szinten Az NMDA receptorok, más néven NMDAr, ionotróp receptorok. De térjünk vissza egy kicsit; Az agyi receptoroknak három típusa van: ionotróp (például NMDA receptorok), metabotrop és autoreceptorok. A másik kettőhöz képest az ionotróp receptorok gyorsabbak.

Fő jellemzőjük, hogy bizonyos ionokhoz specifikus ioncsatornaként működnek, vagyis maga a receptor csatornaként működik.

funkciókat

Az NMDA receptorok a glutamáttal együtt az idegrendszer (NS) számos funkciójához kapcsolódnak. Főleg a sejtek posztszinaptikus serkentő potenciáljának szabályozásáért felelősek. Továbbá, amint láttuk, az NMDA receptorok alapvető szerepet játszanak az olyan folyamatokban, mint a neuronális plaszticitás, a memória és a tanulás.

Másrészt egyes tanulmányok megemlítik a glutamát NMDA receptorokhoz való kötődésének a sejtmigrációs folyamatokban játszott szerepét is.

1. Neuronális (vagy szinaptikus) plaszticitás

A neuronális plaszticitást és kapcsolatát az NMDA receptorokkal széles körben tanulmányozták. Ismeretes, hogy bizonyos szinapszisok aktiválódása és megszilárdulása, különösen a fejlődés során (bár felnőtteknél is) lehetővé teszik az SN áramkörök érését, azaz elősegítik funkcionális kapcsolataikat.

Mindez a neuronális plaszticitásnak köszönhető, amely nagymértékben függ az NMDA receptoroktól.

Pontosabban, az NMDA-receptorokat a szinaptikus plaszticitás egy nagyon specifikus típusa, az úgynevezett long-term potentiation (LTP) aktiválja. A legtöbb memória és tanulási folyamat a plaszticitás ezen formáján alapul.

2. memória

Ami a memóriával való kapcsolatát illeti, az NMDA-receptorokról kimutatták, hogy alapvető szerepet játszanak az emlékezetképzéssel járó folyamatokban; ez magában foglalja az epizodikus memóriának nevezett memóriatípust (amely lehetővé teszi számunkra, hogy emlékezzünk megélt élményekre, és amely konfigurálja önéletrajzunkat).

• Érdekelheti: "Memóriatípusok: hogyan tárolja az emberi agy az emlékeket?"

3. Tanulás

Végül, az NMDA-receptorok a tanulási folyamatokhoz is kapcsolódnak, és látható volt, hogyan Az aktiválás az ilyen típusú folyamatok előtt történik, ami viszont a memóriához és a plaszticitáshoz kapcsolódik agyi.

Bibliográfiai hivatkozások:

• Flores-Soto, M.E., Chaparro-Huerta, V., Escoto-Delgadillo, M., Vazquez-Valls, E., González-Castañeda, R.E. és Beas-Zarate, C. (2012). Az NMDA típusú glutamát receptor alegységek felépítése és működése. Neurology (angol kiadás), 27(5): 301-310.
• Morgado, én. (2005). A tanulás és a memória pszichobiológiája: alapok és legújabb fejlemények. Rev Neurol, 40(5): 289-297.
• Rosenweig, M.R., Breedlove, S.M. és Watson, N.V. (2005). Pszichobiológia: Bevezetés a viselkedési, kognitív és klinikai idegtudományba. Barcelona: Ariel.
• Stahl, S.M. (2002). Esszenciális pszichofarmakológia. Idegtudományi alapok és klinikai alkalmazások. Barcelona: Ariel.
• Vyklick, V; Korinek, M; Szmejkalov, T.; Balik, A; Krausova, B; Kaniakova, M. (2014). Az NMDA receptor csatornák szerkezete, funkciója és farmakológiája. Cseh Köztársaság: Fiziológiai Intézet v.v.i., Cseh Tudományos Akadémia, 63 (Suppl. 1): S191-S203.