ნერვული სისტემის NMDA რეცეპტორები: რა არის ისინი და რა ფუნქციები აქვთ?

ჩვენ ვიცით, რომ ჩვენი ნეირონები ერთმანეთთან ურთიერთობენ სინაფსების საშუალებით, სადაც მონაწილეობენ ნეიროტრანსმიტერები. თავის ტვინში მთავარი ამგზნები ნეიროტრანსმიტერი არის გლუტამატი, რომელსაც აქვს სხვადასხვა ტიპის რეცეპტორები. აქ ერთ-ერთ მათგანზე ვისაუბრებთ: NMDA რეცეპტორები.

ამ სტატიაში ჩვენ გავიგებთ, რისგან შედგება ამ ტიპის რეცეპტორები, რა მახასიათებლებს წარმოადგენენ ისინი, როგორ მუშაობენ და როგორ უკავშირდება ისინი მეხსიერებას, სწავლასა და ტვინის პლასტიურობას. თუმცა, ჯერ მოკლე შესავალს გავაკეთებთ ნეიროტრანსმიტერების ტიპების შესახებ, რათა გავიგოთ სად მდებარეობს გლუტამატი.

• დაკავშირებული სტატია: "ნეიროტრანსმიტერების სახეები: ფუნქციები და კლასიფიკაცია"

რა არის ნეიროტრანსმიტერები და როგორ არის ისინი კლასიფიცირებული?

ნეიროტრანსმიტერები ბიომოლეკულებია, რომლებიც ნეირონებს შორის ინფორმაციის გადაცემის საშუალებას იძლევა. (ანუ ნეიროტრანსმისია), ქიმიური ან ელექტრული პროცესის მეშვეობით (შემთხვევის მიხედვით), რომელსაც ნეირონების სინაფსი ეწოდება.

არსებობს მრავალი სახის ნეიროტრანსმიტერები; ყველაზე მიღებული კლასიფიკაცია არის ის, რომელიც ყოფს მათ სამ დიდ ჯგუფად:

1. ამინები

ამინები, თავის მხრივ, იყოფა მეოთხეულ ამინებად (აცეტილქოლინი) და მონოამინები (რომლებიც, თავის მხრივ, იყოფა: კატექოლამინები და ინდოლამინები).

2. Ამინომჟავების

მოიცავს გლუტამატი, GABA, გლიცინი და ჰისტამინი.

3. ნეიროპეპტიდები

თავის მხრივ, ნეიროპეპტიდები მოიცავს ენდორფინები, ენკეფალინები, დინორფინები და ვაზოპრესინი.

გლუტამატი და მისი NMDA რეცეპტორები

როგორც ვნახეთ, გლუტამატი, რომელსაც ასევე გლუტამინის მჟავას უწოდებენ, არის ამინომჟავის ტიპის ტვინის ნეიროტრანსმიტერი. გლუტამატი არის აღმგზნები ნეიროტრანსმიტერი თავის ტვინში.და დაკავშირებულია მრავალ ფუნქციასთან, განსაკუთრებით სწავლასთან. იგი მდებარეობს მთელ ტვინში, ასევე ზურგის ტვინში.

ყველა ნეიროტრანსმიტერის მსგავსად, გლუტამატს აქვს სხვადასხვა ტიპის რეცეპტორები, რომლებიც სტრუქტურებია განლაგებული უჯრედები (მაგალითად ნეირონებში), სადაც ნეიროტრანსმიტერები აკავშირებენ, რაც საშუალებას აძლევს სინაფსს (რომელიც შეიძლება იყოს ელექტრული ან ქიმია).

ამის გასაგებად მარტივი და, ფართოდ რომ ვთქვათ, სინაფსები არის ის კავშირები ნეირონებს შორის, რომლებიც ინარჩუნებენ ამ ნერვულ უჯრედებს მუდმივ კომუნიკაციაში და რაც იძლევა ინფორმაციის გადაცემის საშუალებას, რაც იძლევა სხვადასხვა პროცესების მიღწევას: აზროვნება, გადაწყვეტილების მიღება, ყურადღების მიქცევა, მსჯელობა, ლაპარაკი...

ამრიგად, გლუტამატს აქვს ოთხი ტიპის რეცეპტორები: NMDA რეცეპტორები (მათ შორის ამ სტატიაში ვისაუბრებთ), AMPA რეცეპტორებზე, კაინატზე და რეცეპტორის ტიპზე მეტაბოტროპული.

NMDA რეცეპტორები: ზოგადი მახასიათებლები

NMDA რეცეპტორები არის უაღრესად რთული ცილები, რომლებიც მოქმედებენ როგორც გლუტამატის რეცეპტორები. ფუნქციურ დონეზე, NMDA რეცეპტორები, AMPA გლუტამატის რეცეპტორებთან ერთად, ფუნდამენტურად დაკავშირებულია ორ კოგნიტურ პროცესთან: სწავლასთან და მეხსიერებასთან. კერძოდ, NMDA რეცეპტორები აუცილებელია, უპირველეს ყოვლისა, მეხსიერებისთვის. გარდა ამისა, ისინი ასევე მტკიცედ არიან დაკავშირებული ნერვულ ან სინაფსურ პლასტიურობასთან.

მეორეს მხრივ, NMDA რეცეპტორები ასევე დაკავშირებულია სხვადასხვა პათოლოგიების ან დაავადებების წარმოშობასთან, როგორიცაა: ეპილეფსიაგარკვეული ნეიროდეგენერაციული დაავადებები (როგორიცაა ალცჰეიმერის, პარკინსონის და ჰანტინგტონის დაავადება), შიზოფრენია ან ინსულტი.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "რა არის სინაფსური უფსკრული და როგორ მუშაობს იგი?"

ფუნქციონირებს

რას ნიშნავს აკრონიმი NMDA? ისინი აკრონიმია "N-methyl D-aspartate", რომელიც არის შერჩევითი აგონისტი, რომელიც პასუხისმგებელია ამ ტიპის გლუტამატის რეცეპტორების სპეციალურად შეკავშირებაზე, მაგრამ არა სხვებზე. როდესაც ამ ტიპის რეცეპტორები გააქტიურებულია, არასელექტიური იონური არხები იხსნება ყველა სახის კატიონისთვის (დადებითი ელექტრული მუხტის მქონე იონები).

რეცეპტორები აქტიურდება სიმძლავრის დიფერენციალური საშუალებით, როდესაც მაგნიუმის იონები (Mg2+) ხვდებიან კონტაქტში. ეს ნაბიჯი საშუალებას აძლევს ნატრიუმის იონების (Na+), კალციუმის (Ca2+) (ეს ნაკლები რაოდენობით) და კალიუმის (K+) ნაკადს..

კალციუმის იონების ნაკადი, კონკრეტულად, აუცილებელია სინაფსური პლასტიურობის ან ტვინის პლასტიურობის პროცესების გასაძლიერებლად. ამ ტიპის პლასტიურობა მდგომარეობს იმაში, რომ გარეგანი სტიმული იწვევს გარკვეული სინაფსების გაძლიერებას და სხვების შესუსტებას.

ამრიგად, სინაფსური პლასტიურობა, ცერებრალური თუ ნეირონული, ნეირონებს ფუნქციონირების საშუალებას აძლევს სწორად, დაუკავშირდნენ ერთმანეთს და მოახდინოს მათი აქტივობის მოდულირება გარემოსა და გარემოს სტიმული. მოკლედ, ის ტვინს აძლევს ცვლილებებთან ადაპტაციის საშუალებას და ასევე იძლევა მისი ფუნქციების მაქსიმიზაციის საშუალებას.

იონოტროპული რეცეპტორის ტიპი

სტრუქტურულ და ფუნქციურ დონეზე, NMDA რეცეპტორები, რომლებსაც ასევე უწოდებენ NMAr, არის იონოტროპული რეცეპტორები. ოღონდ ცოტა უკან დავიხიოთ; არსებობს ტვინის რეცეპტორების სამი ტიპი: იონოტროპული (როგორიცაა NMDA რეცეპტორები), მეტაბოტროპული და ავტორეცეპტორები. დანარჩენ ორთან შედარებით, იონოტროპული რეცეპტორები უფრო სწრაფია.

მათი მთავარი მახასიათებელია ის, რომ ისინი მოქმედებენ როგორც სპეციფიკური იონური არხები გარკვეული იონებისთვის, ანუ თავად რეცეპტორი მოქმედებს როგორც არხი.

ფუნქციები

NMDA რეცეპტორები, გლუტამატთან ერთად, დაკავშირებულია ნერვული სისტემის (NS) მრავალ ფუნქციასთან. ისინი ძირითადად პასუხისმგებელნი არიან უჯრედების პოსტსინაფსური აგზნების პოტენციალის რეგულირებაზე. გარდა ამისა, როგორც ვნახეთ, NMDA რეცეპტორები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ისეთ პროცესებში, როგორიცაა ნეირონების პლასტიურობა, მეხსიერება და სწავლა.

მეორეს მხრივ, ზოგიერთ კვლევაში ასევე აღნიშნულია როლი, რომელსაც თამაშობს გლუტამატის შეერთება NMDA რეცეპტორებთან უჯრედების მიგრაციის პროცესებში.

1. ნეირონული (ან სინაფსური) პლასტიურობა

ფართოდ არის შესწავლილი ნეირონების პლასტიურობა და მისი კავშირი NMDA რეცეპტორებთან. ცნობილია, რომ გარკვეული სინაფსების გააქტიურება და კონსოლიდაცია, განსაკუთრებით განვითარების დროს (თუმცა მოზრდილებშიც), ისინი შესაძლებელს ხდიან SN სქემების მომწიფებას, ანუ ხელს უწყობენ მათ ფუნქციურ კავშირებს.

ეს ყველაფერი ნეირონების პლასტიურობის წყალობით ხდება, რაც დიდწილად დამოკიდებულია NMDA რეცეპტორებზე.

უფრო კონკრეტულად, NMDA რეცეპტორები გააქტიურებულია სინაფსური პლასტიურობის ძალიან სპეციფიკური ტიპით, რომელსაც ეწოდება გრძელვადიანი პოტენციაცია (LTP). მეხსიერების და სწავლის პროცესების უმეტესობა დაფუძნებულია პლასტიურობის ამ ფორმაზე.

2. მეხსიერება

რაც შეეხება მის კავშირს მეხსიერებასთან, NMDA რეცეპტორებს აჩვენეს, რომ არსებით როლს ასრულებენ მეხსიერების ფორმირების პროცესებში; ეს მოიცავს მეხსიერების ტიპს, რომელსაც ეწოდება ეპიზოდური მეხსიერება (ის, რომელიც საშუალებას გვაძლევს გავიხსენოთ ცოცხალი გამოცდილება და რომელიც აყალიბებს ჩვენს ავტობიოგრაფიას).

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "მეხსიერების ტიპები: როგორ ინახავს ადამიანის ტვინი მოგონებებს?"

3. სწავლა

დაბოლოს, NMDA რეცეპტორები ასევე დაკავშირებულია სწავლის პროცესებთან და უკვე ჩანს, როგორია მათი გააქტიურება ხდება ამ ტიპის პროცესამდე, რაც, თავის მხრივ, დაკავშირებულია მეხსიერებასთან და პლასტიურობასთან ცერებრალური.

ბიბლიოგრაფიული ცნობები:

• ფლორეს-სოტო, M.E., Chaparro-Huerta, V., Escoto-Delgadillo, M., Vazquez-Valls, E., González-Castañeda, R.E. & Beas-Zarate, C. (2012). NMDA ტიპის გლუტამატის რეცეპტორების სტრუქტურა და ფუნქცია. ნევროლოგია (ინგლისური გამოცემა), 27(5): 301-310.
• მორგადო, ი. (2005). სწავლისა და მეხსიერების ფსიქობიოლოგია: საფუძვლები და ბოლოდროინდელი მიღწევები. Rev Neurol, 40 (5): 289-297.
• Rosenweig, M.R., Breedlove, S.M & Watson, N.V. (2005). ფსიქობიოლოგია: შესავალი ქცევით, კოგნიტურ და კლინიკურ ნეირომეცნიერებაში. ბარსელონა: არიელ.
• სტალი, ს.მ. (2002). არსებითი ფსიქოფარმაკოლოგია. ნეირომეცნიერული საფუძვლები და კლინიკური აპლიკაციები. ბარსელონა: არიელ.
• ვიკლიკი, V; კორინეკი, მ; სმეიკალოვი, თ. ბალიკი, ა; კრაუსოვა, ბ; კანიაკოვა, მ. (2014). NMDA რეცეპტორების არხების სტრუქტურა, ფუნქცია და ფარმაკოლოგია. ჩეხეთის რესპუბლიკა: ფიზიოლოგიის ინსტიტუტი v.v.i., ჩეხეთის მეცნიერებათა აკადემია, 63 (Suppl. 1): S191-S203.