신경전달물질

대부분

신경전달물질은 신경계의 세포(소위 뉴런)가 서로 통신하거나 근육 또는 선 세포를 자극하는 데 사용하는 내인성 화학 메신저입니다.

기능과 관련하여 신경 전달 물질은 화학적 시냅스 수준에서 작용합니다.

화학적 시냅스는 두 뉴런 사이 또는 뉴런과 다른 세포 속 사이의 기능적 접촉 부위입니다.

다양한 종류의 신경전달물질이 있습니다: 아미노산의 종류, 모노아민의 종류, 펩타이드의 종류, "미량" 아민의 종류, 퓨린의 종류, 기체의 종류 등

가장 잘 알려진 신경 전달 물질에는 도파민, 아세틸콜린, 글루타메이트, GABA 및 세로토닌이 포함됩니다.

신경전달물질이란?

신경 전달 물질은 신경계의 세포인 뉴런이 서로 의사 소통하고 근육 세포에 작용하거나 선 세포의 반응을 자극하는 데 사용하는 화학 물질입니다.

다시 말해, 신경 전달 물질은 내인성 화학 메신저로, 뉴런 간 통신(즉, 뉴런 간) 및 뉴런과 신체의 나머지 부분 간의 통신을 가능하게 합니다.

인간의 신경계는 신경 전달 물질을 사용하여 심장 박동, 폐 호흡 또는 소화와 같은 중요한 메커니즘을 조절하거나 지시합니다.

또한 야간 수면, 집중력, 기분 등은 신경 전달 물질에 의존합니다.

신경전달물질과 화학적 시냅스

보다 전문화된 정의에 따르면, 신경전달물질은 소위 화학적 시냅스 시스템을 따라 정보를 전달하는 역할을 합니다.

신경생물학에서 시냅스(또는 시냅스 접합)라는 용어는 두 뉴런 사이 또는 뉴런과 다른 세포 속(예: 근육 세포 또는 선 세포) 사이의 기능적 접촉 부위를 나타냅니다.

시냅스의 기능은 관련된 세포 간에 정보를 전달하여 특정 반응(예: 근육 수축)을 생성하는 것입니다.

인간의 신경계는 두 가지 유형의 시냅스로 구성됩니다.

정보의 통신이 관련된 두 세포를 통한 전류의 흐름에 의존하는 전기 시냅스, e
앞서 언급한 화학적 시냅스에서 정보의 전달은 영향을 받는 두 세포를 통한 신경 전달 물질의 흐름에 의존합니다.

고전적인 화학 시냅스는 직렬로 배치된 세 가지 기본 구성 요소로 구성됩니다.

신경 정보가 나오는 뉴런의 시냅스 전 말단. 문제의 뉴런은 시냅스 전 뉴런이라고도 합니다.
시냅스 공간, 즉 시냅스의 두 주인공 세포 사이의 분리 공간입니다. 그것은 세포막 외부에 있으며 "약 20-40 나노미터와 같은 확장 영역;
신경 정보가 도달해야 하는 뉴런, 근육 세포 또는 선 세포의 시냅스 후 막. 그것이 뉴런이든, 근육 세포이든, 선 세포이든, 시냅스 후막이 속하는 세포 단위를 시냅스 후 요소라고 합니다.

뉴런을 근육 세포에 연결하는 화학적 시냅스는 신경근 접합부 또는 종판으로도 알려져 있습니다.

신경전달물질의 발견

그림: 화학적 시냅스

20세기 초까지 과학자들은 뉴런 사이, 뉴런과 다른 세포 사이의 통신은 오로지 전기적 시냅스를 통해서만 일어난다고 믿었습니다.

일부 연구자들이 이른바 시냅스 공간을 발견했을 때 또 다른 의사소통 방식이 있을 수 있다는 생각이 떠올랐습니다.

독일의 약리학자 오토 뢰위(Otto Loewi)는 시냅스 공간이 뉴런에 의해 화학 메신저를 방출하는 데 사용될 수 있다는 가설을 세웠습니다. 때는 1921년이었다.

심장 활동의 신경 조절에 대한 실험을 통해 Loewi는 최초의 알려진 신경 전달 물질인 아세틸콜린을 발견한 주인공이 되었습니다.

대지

시냅스 전 뉴런에서 신경 전달 물질은 작은 세포 내 소포 내에 있습니다.

이러한 세포간 소포는 일반적인 건강한 진핵 세포의 원형질막의 인지질 이중층과 유사한 인지질 이중층으로 구분되는 주머니와 비슷합니다.

신경 전달 물질이 세포 내 소포 내부에 남아 있는 한, 말하자면, 신경 전달 물질은 불활성 상태이며 반응을 일으키지 않습니다.

행동의 메커니즘

전제: 신경전달물질의 작용기전을 이해하기 위해서는 앞서 설명한 화학적 시냅스와 그 구성을 염두에 두는 것이 좋다.

신경 전달 물질은 용기 뉴런에서 소포의 방출을 자극할 수 있는 신경 기원의 신호가 도착할 때까지 세포 내 소포 내부에 갇혀 있습니다.

소포의 방출은 용기 뉴런의 시냅스 전 말단 근처에서 일어나고 신경전달물질이 시냅스 공간으로 방출되는 것을 포함합니다.

시냅스 공간에서 신경 전달 물질은 화학 시냅스의 일부를 형성하고 바로 근처에 위치한 신경 세포, 근육 또는 선의 시냅스 후 막과 자유롭게 상호 작용합니다.

신경 전달 물질과 시냅스 후 막 사이의 상호 작용은 막 수용체라고 불리는 특정 단백질의 존재 덕분에 가능합니다.

신경 전달 물질과 막 수용체 사이의 접촉은 초기 신경 신호(세포내 소포의 방출을 자극하는 신호)를 매우 특정한 세포 반응으로 변환합니다. 예를 들어, 신경전달물질과 근육 세포의 시냅스후막 사이의 상호작용에 의해 생성된 세포 반응은 전술한 세포가 속한 근육 조직의 수축으로 구성될 수 있습니다.

신경 전달 물질이 작동하는 방식에 대한 이 도식적 그림의 결론에서 다음과 같은 마지막 측면을 보고하는 것이 중요합니다. 위에서 언급한 특정 세포 반응은 "사실 신경 전달 물질의 유형과 시냅스 후 막에 존재하는 수용체 유형에 따라 다릅니다.

행동의 가능성은 무엇입니까?

신경 생물학에서 세포 내 소포의 방출을 자극하는 신경 신호를 활동 전위라고 합니다.

정의에 따르면, 활동 전위는 일반적인 뉴런에서 발생하는 현상이며 관련된 뉴런의 세포막 내부와 외부 사이의 전하의 급격한 변화를 포함합니다.

이 점에 비추어 볼 때, 전문가들이 신경 신호에 대해 말할 때 이를 전기 충격에 비유하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 신경 신호는 모든 면에서 전기적 유형의 이벤트입니다.

세포 반응의 특성

신경생물학자들의 말에 따르면 시냅스후막 수준에서 신경전달물질에 의해 유도된 세포 반응은 흥분성 또는 억제성일 수 있습니다.

흥분성 반응은 시냅스 후 요소에서 신경 자극 생성을 촉진하도록 설계된 반응입니다.

반면에 억제 반응은 시냅스 후 요소에서 신경 자극의 생성을 억제하도록 설계된 반응입니다.

가장 잘 알려진 예

일부 신경 전달 물질은 더 오랫동안 알려지고 연구되어 왔으며 상당한 생물학적 관심 기능을 수행하기 때문에 다른 것보다 확실히 더 유명합니다.

가장 유명한 신경 전달 물질 중에는 다음을 언급할 가치가 있습니다.

글루타메이트. 이것은 중추 신경계의 주요 흥분성 신경 전달 물질입니다. 신경 생물학자들의 말에 따르면 소위 흥분성 시냅스의 90% 이상이 이를 사용합니다.
흥분성 기능과 함께 글루타메이트는 학습 과정(학습은 뇌에 데이터를 저장하는 과정으로 이해됨) 및 기억에도 관여합니다.
일부 과학적 연구에 따르면 알츠하이머병, 헌팅턴병, 근위축성 측삭 경화증(ALS로 더 잘 알려져 있음) 및 파킨슨병과 같은 질병과 관련이 있습니다.
가바. 이것은 중추신경계의 주요 억제성 신경전달물질입니다. 최신 생물학 연구에 따르면 소위 억제성 시냅스의 약 90%가 이를 사용할 것입니다.
억제 특성으로 인해 GABA는 진정제 및 진정제의 주요 표적 중 하나입니다.
아세틸콜린은 근육에 흥분성 기능을 하는 신경 전달 물질입니다: 실제로 신경근 접합부에서 아세틸콜린의 존재는 관련된 근육 조직의 세포를 수축시키는 메커니즘을 작동시킵니다.
근육 수준에 작용하는 것 외에도 아세틸콜린은 소위 자율 신경계에 의해 제어되는 기관의 기능에도 영향을 미치며 자율 신경계에 미치는 영향은 흥분성 및 억제성일 수 있습니다.
도파민. 카테콜아민 계열에 속하는 이는 중추신경계 수준과 말초신경계 수준 모두에서 수많은 기능을 수행하는 신경전달물질입니다.
중추 신경계 수준에서 도파민은 운동 조절, 호르몬 프로락틴 분비, 운동 능력 조절, 보상 및 쾌락 기전, 주의력 조절, 수면 기전, 행동 조절에 참여합니다. , 특정 인지 기능의 제어, 기분의 제어, 그리고 마지막으로 학습의 기본 메커니즘입니다.
반면에 말초 신경계 수준에서는 혈관 확장제, 나트륨 배설 촉진제, 장의 운동성을 촉진하는 요인, 림프구 활동을 감소시키는 요인, 그리고 마지막으로 인슐린 분비를 감소시키는 요인으로 작용합니다.
세로토닌. 이것은 주로 장에 존재하는 신경 전달 물질이며, 장 세포보다 정도는 적지만 중추 신경계의 뉴런에 존재합니다.
억제 효과에서 세로토닌은 식욕, 수면, 기억 및 학습 과정, 체온, 기분, 행동의 일부 측면, 근육 수축, 심혈관계의 일부 기능 및 내분비계의 일부 기능을 조절하는 것으로 보입니다.
병리학적인 관점에서 볼 때 우울증 및 관련 질병의 발병에 역할을 하는 것으로 보입니다. 이것은 소위 선택적 세로토닌 재흡수 억제제, 즉 다소 심각한 형태의 우울증 치료에 사용되는 항우울제가 시장에 존재함을 설명합니다.
히스타민은 중추신경계에 널리 퍼져 있는 신경전달물질로, 정확히 뇌와 척수에 존재하는 시상하부 및 비만세포 수준에 있습니다.
노르에피네프린과 에피네프린 노르에피네프린은 무엇보다 중추신경계에 집중되어 있으며 뇌와 신체를 동원하여 활동을 하는 역할을 합니다(따라서 흥분 효과가 있습니다). 예를 들어, 뇌에서는 각성, 각성, 집중력 및 기억 과정을 촉진하고, 신체의 나머지 부분에서는 심박수와 혈압을 증가시키고, 저장 지점에서 포도당 방출을 자극하고, 골격근으로의 혈액 흐름을 증가시킵니다. , 위장 시스템으로의 혈류를 감소시키고 방광과 장 비우기를 촉진합니다.
에피네프린은 부신의 세포에 많이 존재하고 중추신경계에 소량 존재합니다.
이 신경 전달 물질은 흥분 효과가 있으며 골격근으로의 혈액 증가, 심박수 증가 및 동공 확장과 같은 과정에 참여합니다.
노르에피네프린과 에피네프린은 모두 티로신에서 파생된 신경 전달 물질입니다.