Reseptor NMDA dari sistem saraf: apa itu dan fungsi apa yang mereka miliki?

Kita tahu bahwa neuron kita berkomunikasi satu sama lain melalui sinapsis, di mana neurotransmiter terlibat. Neurotransmiter rangsang utama di otak adalah glutamat, yang memiliki berbagai jenis reseptor. Di sini kita akan berbicara tentang salah satunya: reseptor NMDA.

Pada artikel ini kita akan mempelajari apa jenis reseptor ini, karakteristik apa yang mereka hadirkan, bagaimana mereka bekerja, dan bagaimana mereka terkait dengan memori, pembelajaran, dan plastisitas otak. Namun sebelumnya kita akan membuat pengenalan singkat tentang jenis-jenis neurotransmiter yang ada, untuk memahami di mana letak glutamat.

• Artikel terkait: "Jenis neurotransmitter: fungsi dan klasifikasi"

Apa itu neurotransmiter dan bagaimana klasifikasinya?

Neurotransmitter adalah biomolekul yang memungkinkan transmisi informasi antar neuron. (yaitu, neurotransmisi), melalui proses kimia atau listrik (tergantung kasusnya) yang disebut sinapsis neuron.

Ada banyak jenis neurotransmitter; Klasifikasi yang paling diterima adalah yang membaginya menjadi tiga kelompok besar:

1. amina

Amina, pada gilirannya, dibagi menjadi amina kuaterner (asetilkolin) dan monoamina (yang, pada gilirannya, dibagi menjadi: katekolamin dan indolamin).

2. Asam amino

termasuk glutamat, GABA, glisin dan histamin.

3. Neuropeptida

Untuk bagian mereka, neuropeptida termasuk endorfin, enkefalin, dinorfin, dan vasopresin.

Glutamat dan reseptor NMDA-nya

Seperti yang telah kita lihat, glutamat, juga disebut asam glutamat, adalah neurotransmitter otak tipe asam amino. Glutamat adalah neurotransmitter rangsang di otak par excellence., dan terkait dengan banyak fungsi, terutama pembelajaran. Itu terletak di seluruh otak, dan juga di sumsum tulang belakang.

Seperti semua neurotransmiter, glutamat memiliki berbagai jenis reseptor, yang merupakan struktur yang terletak di sel (misalnya di neuron) tempat neurotransmitter mengikat, memungkinkan sinapsis (yang bisa berupa listrik atau kimia).

Untuk memahaminya secara sederhana dan, secara garis besar, sinapsis adalah koneksi antara neuron yang menjaga sel-sel saraf ini dalam komunikasi yang konstan dan yang memungkinkan transmisi informasi, yang memungkinkan tercapainya berbagai proses: berpikir, membuat keputusan, memperhatikan, bernalar, berbicara...

Dengan demikian, glutamat memiliki empat jenis reseptor: reseptor NMDA (yang mana akan kita bicarakan dalam artikel ini), reseptor AMPA, kainate dan sejenis reseptor metabotropik.

Reseptor NMDA: karakteristik umum

Reseptor NMDA adalah protein yang sangat kompleks yang bertindak sebagai reseptor glutamat. Pada tingkat fungsional, reseptor NMDA, bersama dengan reseptor glutamat AMPA, pada dasarnya terkait dengan dua proses kognitif: pembelajaran dan memori. Secara khusus, reseptor NMDA sangat penting, terutama untuk memori. Di samping itu, mereka juga sangat terkait dengan plastisitas saraf atau sinaptik.

Di sisi lain, reseptor NMDA juga terkait dengan asal berbagai patologi atau penyakit, seperti: epilepsi, penyakit neurodegeneratif tertentu (seperti penyakit Alzheimer, Parkinson, dan Huntington), skizofrenia, atau stroke.

• Anda mungkin tertarik pada: "Apa celah sinaptik dan bagaimana cara kerjanya?"

Berfungsi

Apa singkatan dari NMDA? Mereka adalah singkatan dari "N-metil D-aspartat", yang merupakan agonis selektif yang bertanggung jawab untuk secara khusus mengikat reseptor glutamat jenis ini, tetapi tidak yang lain. Ketika jenis reseptor ini diaktifkan, saluran ion non-selektif terbuka untuk semua jenis kation (ion dengan muatan listrik positif).

Reseptor diaktifkan oleh perbedaan daya, ketika ion Magnesium (Mg2+) bersentuhan. Langkah ini memungkinkan aliran ion natrium (Na+), kalsium (Ca2+) (ini dalam jumlah lebih sedikit) dan kalium (K+).

Aliran ion kalsium, khususnya, sangat penting untuk meningkatkan proses plastisitas sinaptik atau plastisitas otak. Jenis plastisitas ini terdiri dari fakta bahwa rangsangan eksternal menyebabkan penguatan sinapsis tertentu, dan melemahnya yang lain.

Jadi, plastisitas sinaptik, otak atau saraf, memungkinkan neuron berfungsi benar, berkomunikasi satu sama lain dan memodulasi aktivitas mereka sesuai dengan lingkungan dan rangsangan lingkungan. Singkatnya, memungkinkan otak untuk beradaptasi dengan perubahan dan juga memungkinkan fungsinya untuk dimaksimalkan.

Jenis reseptor ionotropik

Pada level struktural dan fungsional, Reseptor NMDA, juga disebut NMDAr, adalah reseptor ionotropik. Tapi mari kita mundur sedikit; Ada tiga jenis reseptor otak: ionotropik (seperti reseptor NMDA), metabotropik, dan autoreseptor. Dibandingkan dengan dua lainnya, reseptor ionotropik lebih cepat.

Karakteristik utama mereka adalah bahwa mereka berfungsi sebagai saluran ion spesifik untuk ion tertentu, yaitu reseptor itu sendiri bertindak sebagai saluran.

fungsi

Reseptor NMDA, bersama dengan glutamat, terkait dengan banyak fungsi sistem saraf (NS). Mereka terutama bertanggung jawab untuk mengatur potensi rangsang sel postinaptik. Selain itu, seperti yang telah kita lihat, reseptor NMDA memainkan peran penting dalam proses seperti plastisitas saraf, memori, dan pembelajaran.

Di sisi lain, beberapa penelitian juga menyebutkan peran glutamat yang berikatan dengan reseptor NMDA dalam proses migrasi sel.

1. Plastisitas neuronal (atau sinaptik).

Plastisitas neuron dan hubungannya dengan reseptor NMDA telah dipelajari secara luas. Diketahui bahwa aktivasi dan konsolidasi sinapsis tertentu, terutama selama perkembangan (walaupun juga pada orang dewasa), mereka memungkinkan pematangan sirkuit SN, yaitu, mereka mempromosikan koneksi fungsional mereka.

Semua ini terjadi berkat plastisitas saraf, yang sangat bergantung pada reseptor NMDA.

Lebih khusus lagi, reseptor NMDA diaktifkan oleh jenis plastisitas sinaptik yang sangat spesifik, yang disebut potensiasi jangka panjang (LTP). Sebagian besar memori dan proses pembelajaran didasarkan pada bentuk plastisitas ini.

2. Penyimpanan

Mengenai kaitannya dengan memori, reseptor NMDA telah terbukti memainkan peran penting dalam proses yang melibatkan pembentukan memori; ini termasuk jenis memori yang disebut memori episodik (yang memungkinkan kita untuk mengingat pengalaman hidup dan yang mengonfigurasi otobiografi kita).

• Anda mungkin tertarik pada: "Jenis ingatan: bagaimana otak manusia menyimpan ingatan?"

3. Sedang belajar

Terakhir, reseptor NMDA juga terkait dengan proses pembelajaran, dan telah terlihat bagaimana mereka Aktivasi terjadi sebelum jenis proses ini, yang pada gilirannya terkait dengan memori dan plastisitas serebral.

Referensi bibliografi:

• Flores-Soto, M.E., Chaparro-Huerta, V., Escoto-Delgadillo, M., Vazquez-Valls, E., González-Castañeda, R.E. & Beas-Zarate, C. (2012). Struktur dan fungsi subunit reseptor glutamat tipe NMDA. Neurologi (Edisi Bahasa Inggris), 27(5): 301-310.
• Morgado, I. (2005). Psikobiologi pembelajaran dan ingatan: dasar-dasar dan kemajuan terkini. Rev Neurol, 40 (5): 289-297.
• Rosenweig, MR, Breedlove, SM & Watson, N.V. (2005). Psikobiologi: Pengantar ilmu saraf perilaku, kognitif, dan klinis. Barcelona: Ariel.
• Stahl, S.M. (2002). Psikofarmakologi Esensial. Basis ilmu saraf dan aplikasi klinis. Barcelona: Ariel.
• Vyklick, V; Korinek, M; Smejkalov, T.; Balik, A; Krausova, B; Kaniakova, M. (2014). Struktur, Fungsi, dan Farmakologi Saluran Reseptor NMDA. Republik Ceko: Institut Fisiologi v.v.i., Akademi Ilmu Pengetahuan Ceko, 63(Suppl. 1): S191-S203.