NMDA-рецепторы нервной системы: что это такое и какие функции выполняют?

Мы знаем, что наши нейроны общаются друг с другом через синапсы, в которых задействованы нейротрансмиттеры. Основным возбуждающим нейротрансмиттером в головном мозге является глутамат, имеющий различные типы рецепторов. Здесь мы поговорим об одном из них: NMDA-рецепторы.

В этой статье мы узнаем, из чего состоят эти типы рецепторов, какие характеристики они представляют, как они работают и как они связаны с памятью, обучением и пластичностью мозга. Однако сначала мы кратко расскажем о существующих типах нейротрансмиттеров, чтобы понять, где находится глутамат.

• Статья по теме: "Виды нейротрансмиттеров: функции и классификация"

Что такое нейротрансмиттеры и как они классифицируются?

Нейротрансмиттеры — это биомолекулы, которые обеспечивают передачу информации между нейронами. (то есть нейротрансмиссия) через химический или электрический процесс (в зависимости от случая), называемый нейрональным синапсом.

Есть много типов нейротрансмиттеров; Наиболее принятой классификацией является та, которая делит их на три большие группы:

1. амины

Амины, в свою очередь, делятся на четвертичные амины (ацетилхолин) и моноамины (которые, в свою очередь, делятся на: катехоламины и индоламины).

2. Аминокислоты

включить глутамат, ГАМК, глицин и гистамин.

3. нейропептиды

Со своей стороны, нейропептиды включают эндорфины, энкефалины, динорфины и вазопрессин.

Глутамат и его NMDA-рецепторы

Как мы уже видели, глутамат, также называемый глутаминовой кислотой, является мозговым нейромедиатором аминокислотного типа. Глутамат является возбуждающим нейротрансмиттером в головном мозге.и связан с несколькими функциями, особенно с обучением. Он расположен по всему головному мозгу, а также в спинном мозге.

Как и все нейротрансмиттеры, глутамат имеет различные типы рецепторов, представляющих собой структуры, расположенные на клетки (например, в нейронах), где связываются нейротрансмиттеры, позволяя синапсу (который может быть электрическим или химия).

Чтобы понять это простым способом и, вообще говоря, синапсы - это те связи между нейронами, которые поддерживают постоянную связь этих нервных клеток и это позволяет передавать информацию, которая позволяет выполнять различные процессы: мышление, принятие решений, внимание, рассуждение, речь...

Таким образом, глутамат имеет четыре типа рецепторов: рецепторы NMDA (из которых мы поговорим в этой статье), АМРА-рецепторы, каинат и тип рецептора метаботропный.

Рецепторы NMDA: общая характеристика

Рецепторы NMDA представляют собой очень сложные белки, которые действуют как рецепторы глутамата. На функциональном уровне рецепторы NMDA, наряду с рецепторами глутамата AMPA, коренным образом связаны с двумя когнитивными процессами: обучением и памятью. В частности, NMDA-рецепторы необходимы, прежде всего, для памяти. Кроме, они также тесно связаны с нейронной или синаптической пластичностью..

С другой стороны, рецепторы NMDA также связаны с возникновением различных патологий или заболеваний, таких как: эпилепсия, некоторые нейродегенеративные заболевания (такие как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и Гентингтона), шизофрения или инсульт.

• Вам может быть интересно: "Что такое синаптическая щель и как она работает?"

Функционирование

Что означает аббревиатура НМДА? Это аббревиатура от «N-метил-D-аспартат»., который является селективным агонистом, ответственным за специфическое связывание этого типа глутаматных рецепторов, но не других. При активации этих типов рецепторов открываются неселективные ионные каналы для всех видов катионов (ионов с положительным электрическим зарядом).

Рецепторы активируются перепадом мощности, когда ионы магния (Mg2+) вступают в контакт. Этот шаг пропускает ионы натрия (Na+), кальция (Ca2+) (в меньшем количестве) и калия (K+).

Поток ионов кальция, в частности, необходим для усиления процессов синаптической пластичности или пластичности мозга. Этот вид пластичности заключается в том, что внешние раздражители вызывают усиление одних синапсов и ослабление других.

Таким образом, синаптическая пластичность, церебральная или нейрональная, позволяет нейронам функционировать. правильно, общаться друг с другом и модулировать свою деятельность в соответствии с окружающей средой и экологические раздражители. Короче говоря, это позволяет мозгу адаптироваться к изменениям, а также позволяет максимально использовать его функции.

Тип ионотропного рецептора

На структурно-функциональном уровне Рецепторы NMDA, также называемые NMDAr, являются ионотропными рецепторами.. Но давайте немного отступим; Существует три типа рецепторов головного мозга: ионотропные (например, рецепторы NMDA), метаботропные и ауторецепторы. По сравнению с двумя другими ионотропные рецепторы работают быстрее.

Основная их особенность состоит в том, что они функционируют как специфические ионные каналы для определенных ионов, т. е. в качестве канала выступает сам рецептор.

функции

Рецепторы NMDA вместе с глутаматом связаны со множеством функций нервной системы (НС). Они в основном отвечают за регуляцию постсинаптического возбуждающего потенциала клеток.. Кроме того, как мы видели, рецепторы NMDA играют важную роль в таких процессах, как пластичность нейронов, память и обучение.

С другой стороны, в некоторых исследованиях упоминается также роль связывания глутамата с NMDA-рецепторами в процессах миграции клеток.

1. Нейрональная (или синаптическая) пластичность

Нейрональная пластичность и ее связь с рецепторами NMDA широко изучались. Известно, что активация и консолидация некоторых синапсов, особенно в период развития (хотя и у взрослых) они делают возможным созревание цепей СН, т. е. способствуют их функциональным связям.

Все это происходит благодаря пластичности нейронов, которая во многом зависит от NMDA-рецепторов.

Более конкретно, рецепторы NMDA активируются очень специфическим типом синаптической пластичности, называемым долговременной потенциацией (LTP). Большинство процессов памяти и обучения основаны на этой форме пластичности.

2. Память

Что касается его связи с памятью, было показано, что рецепторы NMDA играют важную роль в процессах, связанных с формированием памяти; этот включает в себя тип памяти, называемый эпизодической памятью (то, что позволяет нам вспомнить прожитый опыт и формирует нашу автобиографию).

• Вам может быть интересно: "Виды памяти: как человеческий мозг хранит воспоминания?"

3. Обучение

Наконец, рецепторы NMDA также связаны с процессами обучения, и было замечено, как их Активация происходит раньше этого типа процессов, что, в свою очередь, связано с памятью и пластичностью. церебральный.

Библиографические ссылки:

• Флорес-Сото, М.Э., Чапарро-Уэрта, В., Эското-Дельгадильо, М., Васкес-Вальс, Э., Гонсалес-Кастаньеда, Р.Э. и Беас-Сарате, К. (2012). Структура и функция субъединиц рецептора глутамата NMDA-типа. Неврология (английское издание), 27(5): 301-310.
• Моргадо, И. (2005). Психобиология обучения и памяти: основы и последние достижения. Преподобный Нейрол, 40 (5): 289-297.
• Розенвейг, М.Р., Бридлав, С.М. и Уотсон, Н.В. (2005). Психобиология: введение в поведенческую, когнитивную и клиническую неврологию. Барселона: Ариэль.
• Шталь, С.М. (2002). Эссенциальная психофармакология. Нейронаучные основы и клинические приложения. Барселона: Ариэль.
• Выклик, В; Коринек, М; Смейкалов, Т.; Балик, А; Краусова, Б; Канякова, М. (2014). Структура, функция и фармакология каналов рецепторов NMDA. Чехия: Институт физиологии в.в.и., Чешская академия наук, 63 (Прил. 1): С191-С203.