Dale'o principas: kas tai yra ir ką jis sako apie neuronus

Deilo principas yra bendra taisyklė kuri teigia, kad neuronas išskiria tą patį neuromediatorių arba neuromediatorių grupę visuose savo sinapsiniuose ryšiuose. Bet kas joje tiesa? Ar dabartinis neuromokslas iš dalies ar visiškai paneigė šį principą?

Šiame straipsnyje paaiškiname, kas yra Deilo principas ir koks jo galiojimas, iš ko susideda bendro perdavimo reiškinys ir pateikiamas jo pavyzdys.

• Susijęs straipsnis: "Kas yra neurotransmiteriai ir kokias funkcijas jie atlieka mūsų smegenyse?"

Koks yra Dale'o principas?

Deilo principas arba Deilo dėsnis, pavadintas anglų fiziologo Henry H. Dale'as, 1936 m. apdovanotas Nobelio fiziologijos ir medicinos premija už savo išvadas apie nervinių impulsų perdavimą, nustato, kad neuronas išskiria tą patį neuromediatorių (arba neurotransmiterių grupę) visose savo sinapsinėse jungtyse.

Šis principas iš pradžių buvo postuluojamas su tam tikru dviprasmiškumu; Kai kurie mokslininkai, įskaitant Johną C. Ecclesas jį aiškino taip: „neuronai visose savo sinapsėse išskiria tą pačią neurotransmiterių grupę“; o kiti pirminį teiginį interpretavo kitaip: „neuronai per visas sinapses išskiria tik vieną neuromediatorių“.

Kaip matyti, atrodė, kad buvo dvi Deilo principo versijos, teigiančios kažką panašaus, bet su niuansais. Tuo metu buvo žinomi tik du neurotransmiteriai: acetilcholinas ir norepinefrino (kuris tuo metu buvo manoma, kad yra adrenalinas); o galimybė, kad neuronas per vieną sinapsę išlaisvins daugiau nei vieną, visiškai nebuvo svarstoma.

Atsiradęs pirminės Deilo hipotezės dviprasmiškumas sukėlė tam tikrą painiavą, ką reiškia postuluotas principas. Trumpai tariant, jis buvo neteisingai interpretuotas, nes buvo manoma, kad jis paneigia galimybę, kad neuronas gali išleisti daugiau nei vieną neuromediatorių.

Tačiau šiuo metu buvo įmanoma patikrinti, ar Deilo principas, ty hipotezė, kad neuronas išskiria tik vieną neuromediatorių visose savo sinapsėse, yra klaidingas. Jis yra nustatytas mokslinis faktas, kad daugelis neuronų išskiria daugiau nei vieną cheminį pasiuntinįreiškinys, vadinamas kotransmisija, apie kurį kalbėsime toliau.

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

Bendro perdavimo fenomenas

Daugelį metų mokslo bendruomenė suprato neurotransmisijos mechanizmus Deilo dėsniui arba principui, kuris, kaip jau komentavome, teigia, kad samprata, kad neuronas išskiria tik vieną neurotransmiteris. Tačiau nuo aštuntojo dešimtmečio atsirado naujų minčių ir tyrimų, kurie abejojo ​​šiomis idėjomis.

Bendro perdavimo sąvoką aštuntojo dešimtmečio viduryje, be kitų mokslininkų, pradėjo vartoti Geoffrey Burnstock.. Ši koncepcija pristato idėją, kad atskiri neuronai tiek centrinėje nervų sistemoje, tiek periferiniai, turi ir gali išskirti daug ir įvairių medžiagų, galinčių paveikti ląsteles tikslas.

Taigi bendras perdavimas reiškia įvairių tipų neurotransmiterių, neuromoduliatorių ir medžiagų išsiskyrimas iš vieno neurono, leidžiantis daryti sudėtingesnį poveikį postsinapsiniams receptoriams ir tokiu būdu sukurti sudėtingesnį ryšį, nei vyksta įprasto perdavimo metu.

Šiandien mes žinome, kad, priešingai nei teigia Dale'o principas, nėra neįprasta, kad neuronai kartu su kitomis medžiagomis išskiria neurotransmiterius. (kotransmiteriai), pvz., ATP (energijos šaltinis ir svarbus nervų sistemos neuromediatorius), azoto oksidas arba neuropeptidai (maži greitas veiksmas).

Yra keletas nervų bendro perdavimo pavyzdžių. Simpatinėje nervų sistemoje ATP išsiskiria kartu su norepinefrinu., ir abu neurotransmiteriai veikia aktyvuodami tam tikrus receptorius, kurie galiausiai išreiškiami lygiųjų raumenų ląstelėse. Tokiu būdu ATP dalyvauja šių raumenų susitraukime.

Parasimpatiniuose nervuose taip pat galime rasti bendro perdavimo pavyzdžių. Acetilcholinas, vazoaktyvus žarnyno polipeptidas (VIP), ATP ir azoto oksidas yra kotransmiteriai, kuriuos sintetina ir išskiria šio tipo nervai. Pavyzdžiui, azoto oksidas veikia kaip pagrindinis neurogeninio kraujagyslių išsiplėtimo tarpininkas. smegenų ląstelėse, o VIP vaidina esminį vaidmenį neurogeninės vazodilatacijos metu kasos.

Kotransmisijos mechanizmų tyrimas: Aplysia

Įveikus Deilo principą, bendro perdavimo poveikio neuronų grandinės veiklai tyrimas. buvo išsamiai išanalizuotas bestuburių gyvūnų sistemose, pvz., Aplysia. Taikant elektrofiziologinius metodus, buvo nustatytos ir nustatytos kotransmiterių funkcijos fiziologiškai identifikuotuose neuronuose tiksliai apibrėžtose neuronų grandinėse.

Aplysia maitinimo grandinė suteikė svarbių įžvalgų apie vaidmenį bendro perdavimo funkcija ir kaip kotransmiteriai, tokie kaip kardioaktyvus peptidas ir miomodulinas gali moduliuoti raumenų susitraukimus sukelia kitas neuromediatorius, pvz., acetilcholinas, kurį išskiria motoriniai neuronai ant raumenų, atsakingų už gyvūno valgymo elgsenos kontrolę.

Aplysia gali sukelti du antagonistinius maitinimosi būdus, būtent: nurijimą ir išmetimą. Pasikartojantis CBI-2 interneurono stimuliavimas suaktyvintų centrinį modelio generatorių maitinantis žandikaulio ganglione, kad tokiu būdu palaipsniui būtų gaminamos motorinės virškinimo programos maistas.

Išmetimas būtų suaktyvintas pakartotinai stimuliuojant stemplės nervą, kuris sukelia trumpalaikis sinapsinio perdavimo tarp B20 interneurono ir motorinio neurono stiprinimas B8. B20 turėtų neurotransmiterių, tokių kaip GABA ir dopaminas, kaip kotransmiteriai.

Dopaminas šiuo atveju veiktų kaip greitas sužadinimo siųstuvas, veikdamas receptorių, panašų į 5-HT3. Gaba savo ruožtu neturės tiesioginio poveikio šioms sinapsėms, tačiau gali sustiprinti dopaminerginiai atsakai, veikdami GABA b receptorius ir vėliau aktyvindami baltymų kinazę c.

Pastarasis yra pavyzdys, kai „įprastas“ siųstuvas (pvz., GABA) sukeltų moduliavimo efektą, o „moduliuojantis“ siųstuvas (dopaminas) padarytų įprastą poveikį. Šis GABA efektas laikomas vidinės moduliacijos, kurią atlieka kosiųstuvas, pavyzdžiu, nes jis moduliuoja grandinę, kuriai jis priklauso.

Bibliografinės nuorodos:

• Burnstokas, G. (1976). Ar kai kurios nervų ląstelės išskiria daugiau nei vieną siųstuvą? Neuroscience, 1(4), 239-248.
• Osbornas, N. ne. (1979). Ar Deilo principas galioja? Trends in Neurosciences, 2, 73-75.
• Strata, P. ir Harvey, R. (1999). Deilo principas. Smegenų tyrimų biuletenis, 50(5-6), 349-350.
• Vilimas, F. S., Cropper, E. C., Price, D. A., Kupfermann, I. ir Weiss, K. R. (1996). Peptidų kotransmiterių išleidimas Aplysia: reguliavimas ir funkcinės pasekmės. Journal of Neuroscience, 16(24), 8105-8114.