Bài viết dưới đây là sự chắt lọc của nhiều phân đoạn bài viết – quá khứ và hiện tại – trải dài trên mcmanweb … Bộ não là một khối nặng 3 pound (1,36kg) chứa khoảng 100 tỷ tế bào thần kinh gồm hàng nghìn loại khác nhau, mỗi loại tạo thành hơn một nghìn kết nối synap với các tế bào thần kinh khác. Đây là nơi các chất dẫn truyền thần kinh đi vào, các chất dẫn truyền liên kết các tế bào thần kinh.
Tổng quan về chất dẫn truyền thần kinh
Hãy quên đi “sự mất cân bằng hóa học.” Thay vì khái niệm bộ não như một nồi súp hóa học đồng nhất có thể sử dụng nhiều hơn một chút serotonin hoặc dopamine, chúng ta cần xem bộ não như một hệ sinh thái phức tạp, được tổ chức thành các hệ thống vi mô và vĩ mô liên kết và phụ thuộc lẫn nhau.
Chất dẫn truyền thần kinh được tổng hợp bên trong tế bào thần kinh. Khi mọi thứ đi đúng hướng, các tín hiệu từ nơ-ron truyền ra một phần mở rộng giống như sợi chỉ được gọi là sợi trục, có thể kết thúc ở một số đầu cuối. Ngay trên khoảng trống – khớp thần kinh (synapse) – là các nơ-ron đích có nhiều gai nhô ra – đuôi gai – đang chờ tín hiệu.
Bạn sẽ nghe nói về các tế bào thần kinh “tiền synap” và “hậu synap”, đây là những hư cấu không thể tránh khỏi cho mục đích giảng dạy. Chúng ta tiếp nhận hành động trong tế bào thần kinh “tiền synap”, sợi trục của nó được thiết kế để khởi động các chất dẫn truyền thần kinh.
Có khoảng 100 loại chất dẫn truyền thần kinh trong não. Khi được giải phóng khỏi sợi trục, một số chất dẫn truyền thần kinh sẽ nhảy qua khớp thần kinh và liên kết trong giây lát với các thụ thể (receptors) chuyên biệt dọc theo đuôi gai của tế bào thần kinh “sau khớp thần kinh”. Tín hiệu đã được chuyển đi. Từ đó, một loạt các tầng tín hiệu phức tạp theo đó mà bật hoặc tắt hoặc duy trì tình trạng không chức năng bên trong nơ-ron đích. Các khớp thần kinh nhanh được chia thành kích thích và ức chế, với glutamate là chất dẫn truyền thần kinh kích thích chính và GABA là chất dẫn truyền thần kinh ức chế chính.
Các chất dẫn truyền thần kinh mà chúng ta quen thuộc nhất – dopamine, serotonin và norepinephrine – liên quan đến quá trình truyền chậm và phức tạp hơn. Chúng tương tác với các protein truyền tín hiệu được tìm thấy bên trong màng tế bào theo cách cho phép các tế bào thần kinh tiếp nhận xử lý tín hiệu từ glutamate và GABA. Theo báo cáo năm 1999 của bác sĩ phẫu thuật về sức khỏe tâm thần:
Để sử dụng phép ẩn dụ về một nhạc cụ, nếu glutamate, chất dẫn truyền thần kinh kích thích, thổi gió vào sáo hoặc kèn clarinet, thì đó là chất dẫn truyền thần kinh điều hòa như dopamine hoặc serotonin có thể được xem như chơi phím. Nhờ các sợi trục của tế bào thần kinh và khả năng kéo dài khắp não, các chất dẫn truyền thần kinh liên lạc của chúng có khả năng thắp sáng toàn bộ hệ thần kinh.
Theo lời của bác sĩ phẫu thuật: Những chất dẫn truyền thần kinh này chịu trách nhiệm về các trạng thái của não như mức độ kích thích, khả năng chú ý và đặt màu sắc hoặc ý nghĩa cảm xúc lên trên thông tin nhận thức … Không có gì ngạc nhiên khi những chất dẫn truyền thần kinh điều hòa này và các thụ thể của chúng là mục tiêu quan trọng của thuốc. được sử dụng để điều trị các rối loạn tâm thần – ví dụ, thuốc chống trầm cảm và thuốc chống loạn thần – và cũng là mục tiêu của các các chất gây nghiện.
Theo Bác sĩ phẫu thuật, sự phức tạp cao nhất của bộ não là nó không tĩnh. Mỗi khi một người học được điều gì đó mới, trải nghiệm đó sẽ làm thay đổi cấu trúc của não bộ. Như vậy: Trải nghiệm đủ nổi bật để khiến trí nhớ tạo ra các kết nối khớp thần kinh mới, loại bỏ các kết nối cũ và củng cố hoặc làm suy yếu các kết nối hiện có …
Glutamate và GABA
Glutamate (kích thích) và GABA (ức chế) đại diện cho âm-dương của chất dẫn truyền thần kinh, cả hai đều hiện diện trong hầu hết các chức năng tiếp hợp trên não. Các chất ổn định tâm trạng được sử dụng để điều trị chứng lưỡng cực được cho là có tác dụng lên cái này hay cái kia hoặc cả hai.
Có hai loại thụ thể glutamate, ionotropic (iGluR), bao gồm thụ thể NMDA, kainate và AMPA; và metabotropic (mGluR), làm trung gian cho nhiều hoạt động hóa học. Khi thụ thể NMDA hoạt động bình thường, glutamate và glycine liên kết với thụ thể, mở ra kênh ion tương ứng của nó và cho phép canxi xâm nhập vào tế bào thần kinh.
Điều này lại thúc đẩy tín hiệu nội bào cần thiết cho sự dẻo dai và tồn tại. Bác sĩ y khoa Husseini Manji , trước đây của NIMH và hiện tại J&J, báo cáo về những gì có thể xảy ra: Để phản ứng với các giai đoạn căng thẳng và tâm trạng, sự tái hấp thu glutamate trong khớp thần kinh bị tổn hại, dẫn đến tăng dòng canxi qua các thụ thể NMDA và các kênh ion vào tế bào thần kinh và sự hoạt hóa của một số enzym phụ thuộc canxi có thể dẫn đến teo và chết tế bào.
Tiến sĩ Manji quan sát thấy ở một số bệnh nhân, rối loạn tâm trạng của họ có thể bị teo cơ bản (tức là từ các tế bào não trong tình trạng suy nhược cơ thể) chứ không phải là triệu chứng. GABA được hình thành trong não từ glutamate, glucose và glutamine, và liên kết với một trong hai thụ thể trên tế bào thần kinh sau synap. Các thụ thể GABA A điều chỉnh sự kích thích và lo lắng, hoảng sợ và căng thẳng, và là mục tiêu của các thuốc benzodiazepine như Ativan, cũng như rượu.
Trong cả hai trường hợp, theo thời gian, cấu trúc tế bào thần kinh thay đổi để thích ứng với việc cung cấp GABA tăng lên, tạo ra khả năng phụ thuộc và lạm dụng. Các loại thuốc sử dụng quá mức và lạm dụng khác hoạt động gián tiếp trên các thụ thể GABA. Gerard Sanacora MD, Tiến sĩ Yale đã sử dụng quang phổ cộng hưởng từ để đo GABA trong não, phát hiện ra rằng những người bị trầm cảm u sầu có nồng độ GABA thấp trong vỏ chẩm, trong khi sự suy giảm không rõ rệt đối với những người bị trầm cảm không điển hình, cho thấy một chẩn đoán. tiềm ẩn các loại trầm cảm. Ngoài ra, GABA và glutamate cũng có liên quan đến bệnh tâm thần phân liệt. John Krystal MD của Yale đề cập đến “sự bất thường khuếch đại tiếng ồn,” dẫn đến sự hỗn loạn trong vỏ não trước trán.
Dopamine
Dopamine có liên quan đến trầm cảm và hưng cảm, chưa kể đến tâm thần phân liệt, ADHD, nghiện ngập, v.v., cộng với các loại hành vi như tìm kiếm sự mới lạ và trải nghiệm niềm vui.
Chất dẫn truyền thần kinh được sản xuất bởi L-DOPA, đến lượt nó được sản xuất từ tyrosine, hay – chính xác hơn – L-DOPA được chuyển đổi thành dopamine nhờ hoạt động của DOPA decarboxylase (DDC). Bản thân L-DOPA được chuyển đổi từ tyrosine nhờ hoạt động của tyrosine hydroxylase (TH).
Sự phóng thích dopamine phasic được đặc trưng bởi sự bùng nổ và được cho là xảy ra để phản ứng với các kích thích hành vi, chẳng hạn như những kích thích có thể dự đoán phần thưởng. Ngược lại, dopamine tonic giải phóng rất chậm và không đều. Chất dẫn truyền thần kinh có liên quan đến trầm cảm, lưỡng cực, tâm thần phân liệt, rối loạn tâm thần, Parkinson, ADHD, sử dụng chất kích thích và hành vi hung hăng.
Hầu hết các tế bào thần kinh sản xuất dopamine đều nằm ở các khu vực gần thân não. Các sợi trục của chúng kéo dài theo một trong ba con đường cụ thể nhưng chồng chéo lên nhau (qua bó não giữa) để kích thích các cấu trúc vỏ não và dưới vỏ cụ thể. Ngược lại, mô hình phân bố serotonin và norepinephrine lan tỏa hơn nhiều.
Con đường trung thần (mesocortical pathway) (trong các khu vực dưới vỏ não) có một vai trò nổi bật trong việc lập kế hoạch vận động và chuyển động, cộng với nhận thức.
Con đường trung gian thần kinh (mesolimbic pathway), chiếu đến các vỏ não trước và thái dương, được cho là rất quan trọng đối với sự tập trung và các chức năng điều hành, chẳng hạn như trí nhớ làm việc. Con đường mesolimbic, chiếu vào hệ limbic, bao gồm cả hồi hải mã và hồi hạnh nhân, đặc biệt quan trọng đối với động lực, trải nghiệm niềm vui và phần thưởng.
Cocaine và các dạng methadone khác nhau nổi tiếng trong việc tăng cường sản xuất dopamine (thuốc ADD và thuốc điều trị Parkinsons làm như vậy theo cách ít kích thích hơn), trong khi thuốc chống loạn thần liên kết với các thụ thể dopamine D2 và do đó ức chế quá nhiều điều tốt.
Thật không may, thuốc chống loạn thần không chỉ tự giới hạn ở các thụ thể D2 trong con đường trung gian thần kinh, dẫn đến cái mà Stephen Stahl của UCSD gọi là “chi phí kinh doanh cao”. Với ma túy đường phố, các tế bào thần kinh thay đổi cấu trúc trong một thời gian ngắn để thích ứng với sự gia tăng nguồn cung cấp dopamine, tạo ra sự phụ thuộc và lạm dụng. Việc lạm dụng và sử dụng quá liều các loại thuốc khác có thể tác dụng chủ yếu trên các hệ thống dẫn truyền thần kinh khác, nhưng tất cả đều có tác dụng là tăng sản xuất dopamine trong các mạch khoái cảm và tưởng thưởng.
Trong trường hợp trầm cảm, thiếu dopamine, trong số những thứ khác, sẽ dẫn đến thiếu niềm vui. Trong cơn hưng cảm, quá nhiều dopamine được xem như nhiên liệu cho tên lửa.
Serotonin
Serotonin (5HT) được biết đến nhiều nhất với tác dụng chống trầm cảm. Chất dẫn truyền thần kinh được tổng hợp trong tế bào thần kinh từ axit amin tryptophan, được chuyển thành 5HTP, sau đó thành serotonin.
Nó được giải phóng vào khớp thần kinh theo cách tương tự như norepinephrine. Serotonin có khoảng 17 loại và phân nhóm thụ thể khác nhau, điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của nó như một chất dẫn truyền thần kinh. Các tế bào thần kinh sản xuất serotonin từ nhân raphe trong thân não đến hạch nền, vỏ não trước, vùng dưới đồi và hệ limbic, và xuống tủy sống.
Serotonin cũng được tìm thấy trong đường tiêu hóa, do đó liên quan đến một loạt các chức năng, từ tâm trạng đến lo lắng đến giấc ngủ (serotonin tạo ra melatonin, điều chỉnh giấc ngủ) đến phản ứng tình dục đối với thèm ăn và (trong) tiêu hóa.
Một chất vận chuyển trước synap hút lượng serotonin dư thừa từ khớp thần kinh để chuẩn bị cho việc giải phóng chất dẫn truyền thần kinh tiếp theo. Thuốc chống trầm cảm SSRI được cho là hoạt động bằng cách liên kết với máy bơm tái hấp thu này, do đó giữ nhiều serotonin hơn trong tuần hoàn.
Tuy nhiên, nếu điều này là đúng, thuốc chống trầm cảm sẽ có tác dụng ngay lập tức, thay vì mất ít nhất hai tuần để bắt đầu tạo ra những thay đổi và thêm hai đến sáu tuần để đạt được đầy đủ lợi ích lâm sàng.
Một lời giải thích là việc ngăn chặn các chất vận chuyển làm giảm nhạy cảm tế bào thần kinh theo cách làm giảm khả năng kích hoạt bình thường trong bốn tuần. Một cách giải thích khác là thuốc chống trầm cảm cũng hoạt động trên các quá trình nội bào ở hạ nguồn của các chất dẫn truyền thần kinh. Lạm dụng ma túy serotonin bao gồm thuốc lắc và LSD.
Trong bệnh trầm cảm, thiếu serotonin sẽ giải thích cho việc ám ảnh quá mức về những suy nghĩ đau buồn. Không đáng ngạc nhiên, các loại thuốc serotonin cũng giúp điều trị OCD.
Norepinephrine
Norepinephrine (còn được gọi là noradrenaline) được sản xuất trong tế bào thần kinh bởi các enzym tác động lên axit amin tyrosine, chuyển đổi nó thành L-DOPA, sau đó thành dopamine. Một số dopamine sau đó được chuyển đổi thành norepinephrine. Cũng giống như norepinephrine được tạo ra bởi các enzym, nó cũng có thể bị phá hủy bởi các enzym, chẳng hạn như MAO (cũng phá hủy serotonin và dopamine). Do đó, các chất ức chế MAO đại diện cho họ thuốc chống trầm cảm đầu tiên.
Một nhóm thuốc chống trầm cảm thế hệ thứ nhất khác, ba vòng như Elavil, có tác dụng tái hấp thu kép trên cả norepinephrine và serotonin. Các SNRI thế hệ sau như Effexor hoạt động theo cách tương tự.
Hầu hết các hoạt động của norepinephrine diễn ra trong một khu vực của thân não được gọi là locus coeruleus, nơi giám sát các kích thích bên ngoài và phản ứng của chúng ta (chẳng hạn như chiến đấu hoặc chạy) và đau. Norepinephrine và locus coeruleus cũng được cho là có vai trò trong nhận thức, tâm trạng, cảm xúc, vận động và huyết áp. Khó tập trung, mệt mỏi, thờ ơ và trầm cảm là một số nguyên nhân có thể dẫn đến việc norepinephrine bị biến mất.
Trong bệnh trầm cảm, lý thuyết phổ biến cho rằng thiếu norepinephine là nguyên nhân dẫn đến chậm phát triển tâm thần vận động. Khi lo lắng, quá nhiều chất dẫn truyền thần kinh được coi là một phần của phản ứng căng thẳng.
Các hệ thống dẫn truyền thần kinh khác
Acetylcholine – Thiệt hại cho hệ thống này có liên quan đến bệnh Alzheimer. Các chất ức chế cholinesterase như Aricept được cho là hoạt động bằng cách ngăn chặn sự phân hủy acetylcholine. Các thụ thể nicotin cụ thể trong hệ thống acetylcholine có liên quan đến chứng nghiện nicotin, nhưng các chất chủ vận nicotinic alpha7 an toàn (để cải thiện nhận thức) đang được nghiên cứu để điều trị bệnh tâm thần phân liệt.
Oxytocin và Vasopressin – Vừa là chất dẫn truyền thần kinh vừa là hormone, hai peptide này làm trung gian cho một loạt các chức năng thể chất và tinh thần, nhưng vai trò của chúng trong việc liên kết cặp đôi đã khiến chúng được gọi là “hormone tình yêu”.
Opioid – Endorphin là một thuật ngữ phổ biến để mô tả hoạt động hóa học phức tạp liên quan đến việc giảm đau, gây ngủ và tạo cảm giác sảng khoái. Các chất dạng thuốc phiện như heroin và morphin và thuốc giảm đau có nguồn gốc từ thuốc phiện như codeine và oxycodone dường như bắt chước hoạt động của endorphin tự nhiên bằng cách liên kết với các thụ thể thuốc phiện. Hiệu quả tức thì là chặn cơn đau và gây buồn ngủ. Hiệu ứng domino là kết quả của việc giảm giải phóng GABA không ức chế giải phóng dopamine. Mặt khác, Naltrexone hoạt động bằng cách chống lại hiệu ứng thuốc phiện và ngăn chặn cảm giác thèm ăn.
Adenosine – Caffeine có tác dụng bằng cách liên kết với các thụ thể này, do đó ngăn chặn các chất dẫn truyền thần kinh adenosine gây mệt mỏi. Một tác động cuối cùng là giải phóng dopamine nhẹ. Tuy nhiên, khi việc phong tỏa hết tác dụng, adenosine sẽ hoạt động trở lại, đó là lý do tại sao cà phê chỉ là một giải pháp tạm thời.
Hypocretins – Còn được gọi là orexin, những loại neuropeptide này gần đây đã được xác định có tác dụng điều hòa giấc ngủ. Sự phá vỡ chức năng hypocretin được cho là dẫn đến chứng ngủ rũ. Các tác nhân đánh thức mới là Provigil và Nuvigil được cho là hoạt động trên hypocretin.
Endocannabinoids – Những hợp chất này có chức năng như cả chất dẫn truyền thần kinh và hormone. Nghiên cứu gần đây cho thấy hệ thống này đóng một vai trò quan trọng trong cơ thể và não bộ trong việc duy trì căn bằng nội môi (ổn định). Điều này liên quan đến các quá trình đa dạng như điều chỉnh cân nặng và tâm trạng. Cần sa, hoạt động trên hệ thống này, với liều lượng nhỏ có thể hoạt động để thúc đẩy cân bằng nội môi. Ở liều lượng lớn hơn – giải trí – nó có thể có tác dụng ngược lại.
Chất P – Vào mùa xuân năm 2003, peptit này, được giải phóng để đối phó với căng thẳng, đã sẵn sàng cho thời điểm quan trọng, khi Merck tổ chức một bữa tiệc sắp ra mắt dưới hình thức một hội nghị chuyên đề về bữa tối được tham dự đầy đủ (gồm hai trong số các các nhà tâm thần học hàng đầu Alan Schatzberg và John Rush) tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Tâm thần học Hoa Kỳ năm đó. Các thử nghiệm thuốc giai đoạn II do Merck tài trợ đã chỉ ra chất-P-blocker MK-0869 của nó có hiệu quả như Paxil. Than ôi, các thử nghiệm ở giai đoạn III đã chứng minh MK-0869 là một thứ ngu ngốc, và vào tháng 8 năm 2003 Merck đã rút loại thuốc này khỏi sự xem xét của FDA. Vĩnh biệt chất P. Một lần nữa, bộ não không phải là nồi súp các chất hóa học
Sự quá tập trung vào các chất dẫn truyền thần kinh có xu hướng khiến chúng ta mù quáng trước sự phức tạp của bộ não, chẳng hạn như những gì diễn ra bên trong tế bào thần kinh, cách các hệ thống não tương tác và tác động qua lại giữa gen và môi trường.
Tốt lên mỗi ngày cùng bạn,
Nguồn
Bài viết gốc