Nervu sistēmas NMDA receptori: kas tie ir un kādas funkcijas tiem ir?

Mēs zinām, ka mūsu neironi sazinās viens ar otru caur sinapsēm, kurās ir iesaistīti neirotransmiteri. Galvenais uzbudinošais neirotransmiters smadzenēs ir glutamāts, kuram ir dažāda veida receptori. Šeit mēs runāsim par vienu no tiem: NMDA receptori.

Šajā rakstā mēs uzzināsim, no kā sastāv šāda veida receptori, kādas īpašības tiem piemīt, kā tie darbojas un kā tie ir saistīti ar atmiņu, mācīšanos un smadzeņu plastiskumu. Tomēr vispirms mēs īsi iepazīstināsim ar pastāvošo neirotransmiteru veidiem, lai saprastu, kur atrodas glutamāts.

• Saistīts raksts: "Neirotransmiteru veidi: funkcijas un klasifikācija"

Kas ir neirotransmiteri un kā tos klasificē?

Neirotransmiteri ir biomolekulas, kas nodrošina informācijas pārraidi starp neironiem. (tas ir, neirotransmisija), izmantojot ķīmisku vai elektrisku procesu (atkarībā no gadījuma), ko sauc par neironu sinapsēm.

Ir daudz veidu neirotransmiteru; Vispieņemamākā klasifikācija ir tā, kas tos iedala trīs lielās grupās:

1. amīni

Savukārt amīnus iedala kvartārajos amīnos (acetilholīnā) un monoamīnos (kurus savukārt iedala: kateholamīnos un indolamīnos).

2. Aminoskābes

ietver glutamāts, GABA, glicīns un histamīns.

3. Neiropeptīdi

Savukārt neiropeptīdi ietver endorfīni, enkefalīni, dinorfīni un vazopresīns.

Glutamāts un tā NMDA receptori

Kā mēs redzējām, glutamāts, ko sauc arī par glutamīnskābi, ir aminoskābes tipa smadzeņu neirotransmiters. Glutamāts ir izcils ierosinošais neirotransmiters smadzenēs., un tas ir saistīts ar vairākām funkcijām, īpaši mācīšanos. Tas atrodas visā smadzenēs, kā arī muguras smadzenēs.

Tāpat kā visiem neirotransmiteriem, glutamātam ir dažāda veida receptori, kas ir struktūras, kas atrodas uz šūnas (piemēram, neironos), kur saistās neirotransmiteri, ļaujot sinapsei (kas var būt elektriska vai ķīmija).

Lai to saprastu vienkāršā veidā un, vispārīgi runājot, sinapses ir tie savienojumi starp neironiem, kas uztur šīs nervu šūnas pastāvīgā saziņā un kas ļauj pārraidīt informāciju, kas ļauj sasniegt dažādus procesus: domāt, pieņemt lēmumus, pievērst uzmanību, spriest, runāt...

Tādējādi glutamātam ir četru veidu receptori: NMDA receptori (no kuriem mēs runāsim par šajā rakstā), AMPA receptoriem, kainātu un receptoru veidu metabotropisks.

NMDA receptori: vispārīgi raksturojumi

NMDA receptori ir ļoti sarežģīti proteīni, kas darbojas kā glutamāta receptori. Funkcionālā līmenī NMDA receptori kopā ar AMPA glutamāta receptoriem pamatā ir saistīti ar diviem kognitīviem procesiem: mācīšanos un atmiņu. Konkrēti, NMDA receptori ir būtiski, pirmkārt, atmiņai. Turklāt, tie ir arī cieši saistīti ar neironu vai sinaptisko plastiskumu.

No otras puses, NMDA receptori ir saistīti arī ar dažādu patoloģiju vai slimību izcelsmi, piemēram: epilepsija, noteiktas neirodeģeneratīvas slimības (piemēram, Alcheimera, Parkinsona un Hantingtona slimība), šizofrēniju vai insultu.

• Jūs varētu interesēt: "Kas ir sinaptiskā plaisa un kā tā darbojas?"

Darbojas

Ko apzīmē akronīms NMDA? Tie ir akronīms vārdam “N-metil-D-aspartāts”, kas ir selektīvs agonists, kas atbild par specifisku šāda veida glutamāta receptoru saistīšanu, bet ne citiem. Kad tiek aktivizēti šāda veida receptori, atveras neselektīvi jonu kanāli visu veidu katjoniem (joniem ar pozitīvu elektrisko lādiņu).

Magnija joniem (Mg2+) saskaroties, receptorus aktivizē jaudas diferenciālis. Šis solis nodrošina nātrija jonu (Na+), kalcija (Ca2+) (tie mazākā daudzumā) un kālija (K+) plūsmu..

Jo īpaši kalcija jonu plūsma ir būtiska, lai uzlabotu sinaptiskās plastiskuma vai smadzeņu plastiskuma procesus. Šāda veida plastiskums sastāv no tā, ka ārējie stimuli izraisa noteiktu sinapsu nostiprināšanos un citu vājināšanos.

Tādējādi sinaptiskā plastiskums, smadzeņu vai neironu, ļauj funkcionēt neironiem pareizi sazināties savā starpā un modulēt savu darbību atbilstoši videi un vides stimuli. Īsāk sakot, tas ļauj smadzenēm pielāgoties pārmaiņām un arī ļauj maksimāli palielināt to funkcijas.

Jonotropo receptoru veids

Strukturālā un funkcionālā līmenī NMDA receptori, saukti arī par NMDAr, ir jonotropi receptori. Bet atkāpsimies mazliet; Ir trīs veidu smadzeņu receptori: jonotropie (piemēram, NMDA receptori), metabotropie un autoreceptori. Salīdzinot ar pārējiem diviem, jonotropie receptori ir ātrāki.

To galvenā iezīme ir tā, ka tie darbojas kā specifiski jonu kanāli noteiktiem joniem, tas ir, pats receptors darbojas kā kanāls.

funkcijas

NMDA receptori kopā ar glutamātu ir saistīti ar daudzām nervu sistēmas (NS) funkcijām. Tie galvenokārt ir atbildīgi par šūnu postsinaptiskā ierosmes potenciāla regulēšanu. Turklāt, kā mēs redzējām, NMDA receptoriem ir būtiska loma tādos procesos kā neironu plastiskums, atmiņa un mācīšanās.

No otras puses, daži pētījumi piemin arī glutamāta saistīšanās lomu ar NMDA receptoriem šūnu migrācijas procesos.

1. Neironu (vai sinaptiskā) plastiskums

Neironu plastiskums un tās saistība ar NMDA receptoriem ir plaši pētīta. Ir zināms, ka dažu sinapsu aktivizēšana un konsolidācija, īpaši attīstības laikā (lai gan arī pieaugušajiem), tie padara iespējamu SN ķēžu nobriešanu, tas ir, veicina to funkcionālos savienojumus.

Tas viss notiek, pateicoties neironu plastiskumam, kas lielā mērā ir atkarīgs no NMDA receptoriem.

Konkrētāk, NMDA receptorus aktivizē ļoti specifisks sinaptiskās plastiskuma veids, ko sauc par ilgtermiņa potenciāciju (LTP). Lielākā daļa atmiņas un mācīšanās procesu balstās uz šo plastiskuma formu.

2. Atmiņa

Attiecībā uz saikni ar atmiņu ir pierādīts, ka NMDA receptoriem ir būtiska loma procesos, kas saistīti ar atmiņas veidošanos; šis ietver atmiņas veidu, ko sauc par epizodisko atmiņu (tā, kas ļauj mums atcerēties pārdzīvoto pieredzi un konfigurē mūsu autobiogrāfiju).

• Jūs varētu interesēt: "Atmiņas veidi: kā cilvēka smadzenes uzglabā atmiņas?"

3. Mācīšanās

Visbeidzot, NMDA receptori ir saistīti arī ar mācīšanās procesiem, un ir redzēts, kā viņi Aktivizācija notiek pirms šāda veida procesa, kas savukārt ir saistīts ar atmiņu un plastiskumu smadzeņu.

Bibliogrāfiskās atsauces:

• Flores-Soto, M.E., Chaparro-Huerta, V., Escoto-Delgadillo, M., Vazquez-Valls, E., González-Castañeda, R.E. un Beas-Zarate, C. (2012). NMDA tipa glutamāta receptoru apakšvienību struktūra un funkcija. Neurology (izdevums angļu valodā), 27(5): 301-310.
• Morgado, es. (2005). Mācīšanās un atmiņas psihobioloģija: pamati un jaunākie sasniegumi. Rev Neirol, 40 (5): 289-297.
• Rozenveigs, M.R., Brīdlovs, S.M. un Vatsons, N.V. (2005). Psihobioloģija: ievads uzvedības, kognitīvajā un klīniskajā neirozinātnē. Barselona: Ariels.
• Štāls, S.M. (2002). Būtiskā psihofarmakoloģija. Neirozinātniskās bāzes un klīniskie pielietojumi. Barselona: Ariels.
• Vīkliks, V; Korineks, M; Smejkalovs, T.; Baliks, A; Krausova, B; Kaniakova, M. (2014). NMDA receptoru kanālu struktūra, funkcija un farmakoloģija. Čehijas Republika: Fizioloģijas institūts v.v.i., Čehijas Zinātņu akadēmija, 63 (Suppl. 1): S191-S203.