Receptorii NMDA ai sistemului nervos: ce sunt și ce funcții au?

Știm că neuronii noștri comunică între ei prin sinapse, în care neurotransmițătorii sunt implicați. Principalul neurotransmițător excitator din creier este glutamatul, care are diferite tipuri de receptori. Aici vom vorbi despre una dintre ele: Receptorii NMDA.

În acest articol vom afla în ce constau aceste tipuri de receptori, ce caracteristici prezintă, cum funcționează și cum sunt legate de memorie, de învățare și de plasticitatea creierului. Totuși, mai întâi vom face o scurtă introducere despre tipurile de neurotransmițători care există, pentru a înțelege unde se află glutamatul.

• Articol înrudit: "Tipuri de neurotransmițători: funcții și clasificare"

Ce sunt neurotransmițătorii și cum sunt ei clasificați?

Neurotransmițătorii sunt biomolecule care permit transmiterea de informații între neuroni. (adică neurotransmisie), printr-un proces chimic sau electric (după caz) numit sinapsă neuronală.

Există multe tipuri de neurotransmițători; Clasificarea cea mai acceptată este cea care le împarte în trei grupuri mari:

1. amine

Aminele, la rândul lor, se împart în amine cuaternare (acetilcolina) și monoamine (care, la rândul lor, se împart în: catecolamine și indolamine).

2. Aminoacizi

includ glutamat, GABA, glicină și histamina.

3. Neuropeptide

La rândul lor, neuropeptidele includ endorfine, encefaline, dinorfine și vasopresină.

Glutamatul și receptorii săi NMDA

După cum am văzut, glutamatul, numit și acid glutamic, este un neurotransmițător cerebral de tip aminoacid. Glutamatul este neurotransmitatorul excitator din creier prin excelenta., și este legat de funcții multiple, în special de învățare. Este situat în tot creierul și, de asemenea, în măduva spinării.

La fel ca toți neurotransmițătorii, glutamatul are diferite tipuri de receptori, care sunt structuri situate pe celule (de exemplu în neuroni) unde neurotransmițătorii se leagă, permițând sinapsa (care poate fi electrică sau chimie).

Pentru a o înțelege într-un mod simplu și, în linii mari, sinapsele sunt acele conexiuni dintre neuroni care mențin aceste celule nervoase în comunicare constantă și care permit transmiterea de informații, ceea ce permite realizarea diferitelor procese: gândirea, luarea deciziilor, atenția, raționamentul, vorbirea...

Astfel, glutamatul are patru tipuri de receptori: receptori NMDA (din care despre care vom vorbi în acest articol), receptorii AMPA, kainatul și un tip de receptor metabotrop.

Receptorii NMDA: caracteristici generale

Receptorii NMDA sunt proteine ​​foarte complexe care acționează ca receptori de glutamat. La nivel funcțional, receptorii NMDA, împreună cu receptorii de glutamat AMPA, sunt legați în mod fundamental de două procese cognitive: învățare și memorie. Mai exact, receptorii NMDA sunt esențiali, mai ales, pentru memorie. In afara de asta, ele sunt, de asemenea, puternic legate de plasticitatea neuronală sau sinaptică.

Pe de altă parte, receptorii NMDA au fost, de asemenea, legați de originea diferitelor patologii sau boli, cum ar fi: epilepsie, anumite boli neurodegenerative (cum ar fi Alzheimer, Parkinson și boala Huntington), schizofrenie sau accident vascular cerebral.

• Te-ar putea interesa: "Ce este decalajul sinaptic și cum funcționează?"

Functionare

Ce înseamnă acronimul NMDA? Sunt acronimul pentru „N-metil D-aspartat”, care este un agonist selectiv responsabil pentru legarea specifică a acestui tip de receptor de glutamat, dar nu și pe alții. Când aceste tipuri de receptori sunt activate, canalele ionice neselective se deschid pentru tot felul de cationi (ioni cu sarcină electrică pozitivă).

Receptorii sunt activați printr-o diferență de putere, atunci când ionii de magneziu (Mg2+) vin în contact. Acest pas permite fluxul de ioni de sodiu (Na+), calciu (Ca2+) (aceștia în cantitate mai mică) și potasiu (K+).

Fluxul ionilor de calciu, în special, este esențial pentru a îmbunătăți procesele de plasticitate sinaptică sau plasticitate cerebrală. Acest tip de plasticitate constă în faptul că stimulii externi provoacă întărirea anumitor sinapse și slăbirea altora.

Astfel, plasticitatea sinaptică, cerebrală sau neuronală, permite neuronilor să funcționeze corect, comunica între ei și modulează activitatea în funcție de mediu și de stimuli de mediu. Pe scurt, permite creierului să se adapteze la schimbări și, de asemenea, permite maximizarea funcțiilor sale.

Un tip de receptor ionotrop

La nivel structural si functional, Receptorii NMDA, numiți și NMDAr, sunt receptori ionotropi. Dar să ne întoarcem puțin; Există trei tipuri de receptori cerebrali: ionotropi (cum ar fi receptorii NMDA), metabotropici și autoreceptorii. În comparație cu ceilalți doi, receptorii ionotropi sunt mai rapizi.

Principala lor caracteristică este că funcționează ca canale ionice specifice pentru anumiți ioni, adică receptorul însuși acționează ca un canal.

funcții

Receptorii NMDA, împreună cu glutamatul, sunt legați de o multitudine de funcții ale sistemului nervos (NS). Ei sunt în principal responsabili pentru reglarea potențialului excitator postsinaptic al celulelor. În plus, după cum am văzut, receptorii NMDA joacă un rol esențial în procese precum plasticitatea neuronală, memoria și învățarea.

Pe de altă parte, unele studii menționează și rolul jucat de legarea glutamatului de receptorii NMDA în procesele de migrare celulară.

1. Plasticitate neuronală (sau sinaptică).

Plasticitatea neuronală și relația sa cu receptorii NMDA au fost studiate pe scară largă. Se știe că activarea și consolidarea anumitor sinapse, mai ales în timpul dezvoltării (deși și la adulți), fac posibilă maturizarea circuitelor SN, adică promovează conexiunile lor funcționale.

Toate acestea se întâmplă datorită plasticității neuronale, care depinde în mare măsură de receptorii NMDA.

Mai precis, receptorii NMDA sunt activați de un tip foarte specific de plasticitate sinaptică, numit potențare pe termen lung (LTP). Majoritatea proceselor de memorie și de învățare se bazează pe această formă de plasticitate.

2. Memorie

În ceea ce privește legătura sa cu memoria, s-a demonstrat că receptorii NMDA joacă un rol esențial în procesele care implică formarea memoriei; acest include un tip de memorie numit memorie episodică (cea care ne permite să ne amintim experiențele trăite și care ne configurează autobiografia).

• Te-ar putea interesa: "Tipuri de memorie: cum stochează creierul uman amintirile?"

3. Învăţare

În cele din urmă, receptorii NMDA sunt, de asemenea, legați de procesele de învățare și s-a văzut cum au Activarea are loc înaintea acestui tip de proces, care este legat, la rândul său, de memorie și plasticitate cerebral.

Referințe bibliografice:

• Flores-Soto, M.E., Chaparro-Huerta, V., Escoto-Delgadillo, M., Vazquez-Valls, E., González-Castañeda, R.E. & Beas-Zarate, C. (2012). Structura și funcția subunităților receptorilor de glutamat de tip NMDA. Neurology (Ediția în engleză), 27(5): 301-310.
• Morgado, I. (2005). Psihobiologia învățării și memoriei: fundamente și progrese recente. Rev Neurol, 40 (5): 289-297.
• Rosenweig, M.R., Breedlove, S.M & Watson, N.V. (2005). Psihobiologie: O introducere în neuroștiința comportamentală, cognitivă și clinică. Barcelona: Ariel.
• Stahl, S.M. (2002). Psihofarmacologie esențială. Baze neuroștiințifice și aplicații clinice. Barcelona: Ariel.
• Vyklick, V; Korinek, M; Smejkalov, T.; Balik, A; Krausova, B; Kaniakova, M. (2014). Structura, funcția și farmacologia canalelor receptorilor NMDA. Republica Cehă: Institutul de Fiziologie v.v.i., Academia de Științe a Cehiei, 63(Suppl. 1): S191-S203.