Nervų sistemos NMDA receptoriai: kas tai yra ir kokias funkcijas jie atlieka?

Žinome, kad mūsų neuronai bendrauja tarpusavyje per sinapses, kuriose dalyvauja neurotransmiteriai. Pagrindinis sužadinimo neurotransmiteris smegenyse yra glutamatas, turintis įvairių tipų receptorius. Čia mes kalbėsime apie vieną iš jų: NMDA receptoriai.

Šiame straipsnyje mes sužinosime, iš ko susideda šie receptorių tipai, kokias savybes jie turi, kaip jie veikia ir kaip jie susiję su atmintimi, mokymusi ir smegenų plastiškumu. Tačiau pirmiausia pateiksime trumpą įvadą apie egzistuojančius neurotransmiterių tipus, kad suprastume, kur yra glutamatas.

• Susijęs straipsnis: "Neuromediatorių tipai: funkcijos ir klasifikacija"

Kas yra neurotransmiteriai ir kaip jie klasifikuojami?

Neurotransmiteriai yra biomolekulės, leidžiančios perduoti informaciją tarp neuronų. (ty neurotransmisija), vykstant cheminiam arba elektriniam procesui (atsižvelgiant į atvejį), vadinamą neuronų sinapse.

Yra daug neuromediatorių tipų; Labiausiai priimta klasifikacija yra ta, kuri suskirsto juos į tris dideles grupes:

1. aminai

Aminai savo ruožtu skirstomi į ketvirtinius aminus (acetilcholiną) ir monoaminus (kurie savo ruožtu skirstomi į: katecholaminus ir indolaminus).

2. Amino rūgštys

įtraukti glutamatas, GABA, glicinas ir histaminas.

3. Neuropeptidai

Savo ruožtu neuropeptidai apima endorfinai, enkefalinai, dinorfinai ir vazopresinas.

Glutamatas ir jo NMDA receptoriai

Kaip matėme, glutamatas, dar vadinamas glutamo rūgštimi, yra aminorūgščių tipo smegenų neuromediatorius. Glutamatas yra išskirtinis sužadinimo neurotransmiteris smegenyse., ir yra susijęs su keliomis funkcijomis, ypač mokymusi. Jis yra visose smegenyse, taip pat nugaros smegenyse.

Kaip ir visi neurotransmiteriai, glutamatas turi skirtingų tipų receptorius, kurie yra struktūros, esančios ant ląstelės (pavyzdžiui, neuronuose), kur jungiasi neurotransmiteriai, sudarydami sąlygas sinapsei (kuri gali būti elektrinė arba chemija).

Suprasti tai paprastai ir, plačiąja prasme, sinapsės yra tos jungtys tarp neuronų, kurios palaiko šias nervines ląsteles nuolatinėje komunikacijoje ir kurios leidžia perduoti informaciją, kuri leidžia pasiekti įvairius procesus: mąstyti, priimti sprendimus, atkreipti dėmesį, samprotauti, kalbėti...

Taigi glutamatas turi keturių tipų receptorius: NMDA receptorius (iš kurių kalbėsime apie AMPA receptorius, kainatą ir receptorių tipą metabotropinis.

NMDA receptoriai: bendrosios charakteristikos

NMDA receptoriai yra labai sudėtingi baltymai, kurie veikia kaip glutamato receptoriai. Funkciniu lygmeniu NMDA receptoriai kartu su AMPA glutamato receptoriais iš esmės yra susiję su dviem pažinimo procesais: mokymusi ir atmintimi. Konkrečiai, NMDA receptoriai yra būtini, visų pirma, atminčiai. Be to, jie taip pat glaudžiai susiję su nerviniu arba sinapsiniu plastiškumu.

Kita vertus, NMDA receptoriai taip pat buvo susiję su įvairių patologijų ar ligų, tokių kaip: epilepsija, tam tikros neurodegeneracinės ligos (pvz., Alzheimerio, Parkinsono ir Hantingtono ligos), šizofrenija ar insultas.

• Galbūt jus domina: "Kas yra sinapsinis tarpas ir kaip jis veikia?"

Veikia

Ką reiškia santrumpa NMDA? Tai yra „N-metil-D-aspartato“ akronimas., kuris yra selektyvus agonistas, atsakingas už specifinį šio tipo glutamato receptorių surišimą, bet ne kitus. Suaktyvinus šių tipų receptorius, atsiveria neselektyvūs jonų kanalai visų rūšių katijonams (jonams su teigiamu elektros krūviu).

Magnio jonams (Mg2+) susilietus, receptorius aktyvuoja galios skirtumas. Šis žingsnis leidžia tekėti natrio (Na+), kalcio (Ca2+) (jų mažesniais kiekiais) ir kalio (K+) jonams..

Kalcio jonų srautas ypač svarbus sinapsinio plastiškumo ar smegenų plastiškumo procesams sustiprinti. Šio tipo plastiškumas susideda iš to, kad išoriniai dirgikliai sustiprina tam tikras sinapses, o susilpnina kitas.

Taigi, smegenų ar neuronų sinapsinis plastiškumas leidžia neuronams funkcionuoti teisingai bendrauti tarpusavyje ir moduliuoti savo veiklą pagal aplinką ir aplinkos dirgikliai. Trumpai tariant, tai leidžia smegenims prisitaikyti prie pokyčių ir taip pat leidžia maksimaliai padidinti jų funkcijas.

Jonotropinių receptorių tipas

Struktūriniu ir funkciniu lygmeniu NMDA receptoriai, dar vadinami NMDAr, yra jonotropiniai receptoriai. Bet grįžkime šiek tiek atgal; Yra trijų tipų smegenų receptoriai: jonotropiniai (pvz., NMDA receptoriai), metabotropiniai ir autoreceptoriai. Palyginti su kitais dviem, jonotropiniai receptoriai yra greitesni.

Pagrindinė jų savybė yra ta, kad jie veikia kaip specifiniai joniniai kanalai tam tikriems jonams, tai yra, pats receptorius veikia kaip kanalas.

funkcijas

NMDA receptoriai kartu su glutamatu yra susiję su daugybe nervų sistemos (NS) funkcijų. Jie daugiausia atsakingi už ląstelių postsinapsinio sužadinimo potencialo reguliavimą. Be to, kaip matėme, NMDA receptoriai atlieka esminį vaidmenį tokiuose procesuose kaip neuronų plastiškumas, atmintis ir mokymasis.

Kita vertus, kai kuriuose tyrimuose taip pat minimas glutamato prisijungimo prie NMDA receptorių vaidmuo ląstelių migracijos procesuose.

1. Neuroninis (arba sinapsinis) plastiškumas

Neuronų plastiškumas ir jo ryšys su NMDA receptoriais buvo plačiai ištirtas. Yra žinoma, kad tam tikrų sinapsių aktyvinimas ir konsolidavimas, ypač vystymosi metu (nors ir suaugusiems), jie leidžia subrandinti SN grandines, tai yra, skatina jų funkcinius ryšius.

Visa tai vyksta dėl neuronų plastiškumo, kuris daugiausia priklauso nuo NMDA receptorių.

Tiksliau, NMDA receptorius aktyvuoja labai specifinis sinapsinio plastiškumo tipas, vadinamas ilgalaikiu potencija (LTP). Dauguma atminties ir mokymosi procesų yra pagrįsti šia plastiškumo forma.

2. Atmintis

Kalbant apie ryšį su atmintimi, buvo įrodyta, kad NMDA receptoriai atlieka esminį vaidmenį procesuose, susijusiuose su atminties formavimu; tai apima atminties tipą, vadinamą epizodine atmintimi (tas, kuris leidžia mums prisiminti išgyventas patirtis ir sukonfigūruoja mūsų autobiografiją).

• Galbūt jus domina: "Atminties tipai: kaip žmogaus smegenys saugo prisiminimus?"

3. Mokymasis

Galiausiai, NMDA receptoriai taip pat yra susiję su mokymosi procesais, ir buvo pastebėta, kaip jie Aktyvinimas įvyksta prieš tokio tipo procesą, kuris, savo ruožtu, yra susijęs su atmintimi ir plastiškumu smegenų.

Bibliografinės nuorodos:

• Flores-Soto, M.E., Chaparro-Huerta, V., Escoto-Delgadillo, M., Vazquez-Valls, E., González-Castañeda, R.E. ir Beas-Zarate, C. (2012). NMDA tipo glutamato receptorių subvienetų struktūra ir funkcijos. Neurology (leidimas anglų kalba), 27(5): 301-310.
• Morgado, aš. (2005). Mokymosi ir atminties psichobiologija: pagrindai ir naujausi pažanga. Rev Neurol, 40 (5): 289-297.
• Rosenweigas, M. R., Breedlove'as, S. M. ir Watsonas, N. V. (2005). Psichobiologija: įvadas į elgesio, pažinimo ir klinikinius neuromokslus. Barselona: Arielis.
• Stahl, S.M. (2002). Esminė psichofarmakologija. Neurologijos pagrindai ir klinikiniai pritaikymai. Barselona: Arielis.
• Vyklick, V; Korinekas, M; Smejkalovas, T.; Balikas, A; Krausova, B; Kaniakova, M. (2014). NMDA receptorių kanalų struktūra, funkcijos ir farmakologija. Čekija: Fiziologijos institutas v.v.i., Čekijos mokslų akademija, 63 (Suppl. 1): S191-S203.