انتقال دهنده های عصبی

نورون ها از نظر تولید و ترکیب مواد شیمیایی، یاخته هایی بسیار فعال هستند و فرآورده های آنها در سوخت و ساز و ایجاد ارتباط بین نورون ها و کارکردهای مختلف عصبی مانند حالات روانی و یادگیری نقش اساسی دارند. بعضی از این مواد در سیناپس ها به عنوان انتقال دهنده(Neurotransmitter) و برخی به عنوان تعدیل کننده(neuromodulators) عمل می کنند. بسیاری از داروهای روانی با تاثیر در این مواد و یا در گیرنده های آنها باعث تغییرات عصبی و روانی می گردند.

انتقال دهنده ها به ترکیب شیمیایی ویژه‌ای گفته می‌شود که در بدن تولید می‌شوند و پیام‌های عصبی را با گذشتن از فضای سیناپسی از یک نورون به سلول هدف می‌رسانند. این مواد را ناقل عصبی گویند که در وزیکول‌هایی جمع‌آوری و نگهداری می‌شوند و هنگامی که نورون برانگیخته می‌شود از غشای سلول به درون فضای سیناپسی ریخته می‌شوند.

انتقال دهنده که در سطح یک سیناپس اثر می کند، منطقه عمل محدودتری دارد. تعدیل کننده های عصبی در مغز میدان عمل وسیع تری دارند و میزان ترشح آنها بیشتر است. ساختن و آزادشدن این مواد به تولید و ترشح هورمون ها شباهت دارد. تاکنون ده ها انتقال دهنده و تعدیل کننده عصبی شناسایی شده اند و احتمالا تعداد این مواد بسیار بیش از آن است که تا بحال شناخته شده اند. در اینجا به ذکر مهمترین انتقال دهنده ها و تعدیل کننده های عصبی می پردازیم.

۱- استیل کولین (acetylcholine)

این ماده که از ترکیب کولین با استیل کوآنزیم (acetelcoenzyme A) به وجود می آید اولین انتقال دهنده ی عصبی است که در اوایل قرن حاضر کشف شد. استیل کولین انتقال دهنده ی منحصر به فرد همه سیناپس های عصب به عضلات اسکلتی است. علاوه بر آن در عقده های خودکار و پایانه های سیناپسی اعصاب پاراسمپاتیک و بخشی از اعصاب سمپاتیک نیز این ماده آزاد می شود. آزاد شدن استیل کولین مانند سایر انتقال دهنده ها با دپولاریزه شدن دکمه سیناپسی و سپس ورود کلسیم به آن صورت می گیرد.

نورون ها و سیناپس هایی که استیل کولین آزاد می کنند استیل کولینرژیک(acetylcholinergic) خوانده می شوند. استیل کولین در تارهای عضلات اسکلتی اثر تحریکی و در تارهای عضلانی قلب اثر بازدارندگی دارد و این تفاوت به نوع گیرنده های پس سیناپسی مربوط است؛ به این ترتیب که استیل کولین در عضلات اسکلتی در مجاری سدیم اثر کرده باعث دپولاریزاسیون تارهای عضلانی می شود، درحالیکه گیرنده های استیل کولین در قلب مربوط به مجاری یون های پتاسیم بوده، اثر استیل کولین در آنها باعث افزایش پتانسیل آرامش و کاهش تحریک پذیری آنها می شود.

استیل کولین دارای دو نوع گیرنده ی موسکارینی(muscarinic) و نیکوتینی(nicotinic)است. گیرنده های موسکارینی به وسیله ی استیل کولین و ماده ای به نام موسکارین که از یک قارچ به دست می آید فعال می شوند. گیرنده های نیکوتینی را استیل کولین و نیکوتین، فعال می سازند. آتروپین(atropine) و کورار(curare) به ترتیب گیرنده های موسکارین و نیکوتین را از کار می اندازند. در سیناپس های استیل کولینرژیک مغز و نخاع از هر دو نوع گیرنده های موسکارینی و نیکوتینی یافت می شود؛ ولی گیرنده های تارهای عضلات اسکلتی از نوع نیکوتینی هستند.

نقش استیل کولین در مغز، در بسیاری از اعمال عصبی مانند حافظه، یادگیری و تنظیم مراحل خواب نشان داده شده است. در بیماری آلزایمر که با زوال عقل، اختلال در حافظه و یادگیری همراه است نورون های استیل کولینرژیک مغز دچار کم کاری و مرگ تدریجی می شوند.

استیل کولین پس از آزادشدن از دکمه سیناپسی به وسیله آنزیم استیل کولین استراز تجزیه و غیرفعال می شود و بخشی از مواد اولیه آن دوباره جذب پایانه سیناپس می گردد. اثر بسیاری از داروها و مواد شیمیایی موثر در اعصاب با تاثیر آنها در ترشح استیل کولین یا اثر استیل کولین در گیرنده های آن مربوط است. داروهای کولینرژیک باعث تسهیل عمل استیل کولین، و داروهای آنتی کولینرژیک مانع عمل آن می شوند. یک ماده ی سمی به نام توکسین بوتولیک(toxin botulic) که از نوعی باکتری تولید می شود مانع آزادشدن استیل کولین و در نتیجه از کار افتادن سیناپس های کولینرژیک می شود.

۲- کاتکولامین ها (catecholamins)

این مواد شامل دوپامین، نوراپی نفرین(نورآدرنالین) و اپی نفرین(آدرنالین) هستند که همگی از اسید آمینه ی تیروزین ساخته می شوند.

الف) دوپامین (dopamine)

این ماده یکی از مهمترین انتقال دهنده های نورون های مراکز عصبی است و بسیاری از بیماری های عصبی و روانی به اختلال در ترشح و عملکرد آن مربوط است. دوپامین برحسب نوع گیرنده هایی که در آن اثر می کند ممکن است تحریک کننده یا بازدارنده باشد. در نواحی مختلف مغز نورون های دوپامینرژیک شناسایی شده اند که یکی از مهمترین آنها هسته سیاه در مغز میانی است. دوپامین از انتهای آکسون های نورون هایی که جسم سلولی آنها در هسته سیاه قرار دارد به درون اجسام مخطط در عقده های قاعده ای مغز آزاد می شود.

آسیب دیدن نورون های دوپامینرژیک باعث بیماری پارکینسون(Parkinson) می شود. در این بیماری تحلیل تدریجی نورون های دوپامینرژیک هسته سیاه باعث کاهش دوپامین در عقده های قاعده ای مغز می شود که این امر خود سبب پرکاری نورون های استیل کولینرژیک در این عقده ها می گردد و لرزش و سختی عضلات و ناتوانی در حفظ تعادل و انجام حرکات طبیعی پدید می آید.

در بیماری اسکیزوفرنیا(schizophrenia) نیز نورون های دوپامینرژیک مغز درگیرند و به نظر می رسد که فعالیت بیش از حد طبیعی این نورون ها و یا حساسیت زیاد گیرنده های آنها عامل بخشی از نشانه های اسکیزوفرنی باشد. اسکیزوفرنی یا روان پریشی با توهم، هذیان و اختلال در تفکر منطقی همراه است. آن دسته از داروهایی که باعث افزایش دوپامین در مغز می شوند نشانه های بیماری پارکینسون را کاهش می دهند و داروهای نورولپتیک(neuroleptics) که گیرنده های دوپامین را بازداری کرده و موجب کاهش فعالیت نورون های دوپامینرژیک می گردند، نشانه های اسکیزوفرنی را تخفیف می دهند. بیماری های پارکینسون و اسکیزوفرنی را دو قطب کاهش و افزایش فعالیت دوپامین در مغز می دانند.

اثر اغلب داروهای ضد روان پریشی جلوگیری از تحریک شدن گیرنده های دوپامین است. برای دوپامین، رسپتورها یا گیرنده های متعددی شناسایی شده است که هر کدام در اعمال خاصی دخالت دارند. دوپامین و سایر کاتکولامین ها به وسیله ی یک آنزیم داخل نورون به نام مونوآمین اکسیداز(MAO) و یک آنزیم خارج نورون به نام کاتکول اومتیل ترانسفراز(COMT) تجزیه و بدون اثر می شود. دوپامین پس از تجزیه شدن، ماده ای به نام هومو وانیلیک اسید(HVA) به وجود می آورد که با اندازه گیری مقدار آن در مایع مغزی-نخاعی و پلاسمای خون و ادرار می توان به میزان فعالیت نورون های دوپامینرژیک مغز پی برد. دوپامین در نظام پاداش مغز و احساس نشاط و سرخوشی نقش دارد و برخی از مواد مخدر اعتیادآور مانند کوکائین باعث افزایش آزادشدن این انتقال دهنده می شود.

ب) نوراپی نفرین(نورآدرنالین)

آنزیمی به نام دوپامین هیدروکسیلاز (dopamine hyroxylase) باعث تبدیل دوپامین به نوراپی نفرین می شود. نورون های دوپامینرژیک فاقد این آنزیم هستند؛ ولی در نورون هایی که این آنزیم را دارند دوپامین به صورت نوراپی نفرین در می آید و آزاد می شود. چنین نورون هایی را نورآدرنرژیک می خوانند. نور اپی نفرین در اعصاب محیطی سمپاتیک و تعدادی از سیناپس های مغز نقش انتقال دهنده دارد. نوراپی نفرین پس از اثر در غشای پس سیناپسی دوباره به وسیله پایانه سیناپس جذب می شود و یا به وسیله آنزیم مونو امین اکسیداز تجزیه و غیرفعال می گردد.

بیشتر نورون ها نور آدرنرژیک در تنه مغزی از جمله هسته لوکوس سرولئوس(locus coeruleus) در پل مغزی قرار دارند. این نورون ها در اغلب نواحی نقش تحریک کننده و در برخی سیناپس های دیگر اثر بازدارنده دارند. نورون های نور آدرنرژیک مغز در بیداری و افزایش سطح برانگیختگی و بالا بردن فعالیت نورون های مغز شرکت دارند. گیرنده های نوراپی نفرین به دو گروه کلی آلفا و بتا که هر کدام زیر گروه هایی نیز دارند تقسیم می شوند. در اغلب موارد اثر نور اپی نفرین در گیرنده های آلفا از نوع تحریکی و در گیرنده های بتا از نوع مهاری است. قلب و روده وضعی استثنایی دارند. نورآدرنالین در گیرنده های بتا در قلب اثر تحریک کننده دارد و اثر نور آدرنالین در هر دو نوع گیرنده های آلفا و بتا در روده باعث مهار حرکات روده می شود.

ج) اپی نفرین(آدرنالین)

این ماده بیشتر در بخش مرکزی غده فوق کلیه ترشح می شود. بخش مذکور از نظر  جنینی یک گره سمپاتیک تغییر شکل یافته است و هورمون های آن نیز همان موادی است که اعصاب سمپاتیک از انتهای خود آزاد می کنند. اپی نفرین از نور اپی نفرین ساخته می شود و آن دسته از نورون ها که این انتقال دهنده را می سازند آدرنرژیک(adrenergic)خوانده می شوند. اپی نفرین و سایر کاتکولامین ها پس از آزاد شدن در شکاف سیناپس به میزان زیاد دوباره جذب پایانه سیناپس می شوند و مجددا به کار می روند و فقط مقدار کمی از آنها به وسیله آنزیم های تجزیه کننده به مواد شیمیایی غیر فعال تجزیه می شوند.

۳- سروتونین

این ماده از اسید آمینه تریپتوفان(tryptophan) ساخته می شود. سروتونین و ماده ی دیگری به نام ملاتونین(melatonin) با نام کلی ایندولامین(indolamine) خوانده می شوند. ملاتونین، هورمون غده کاجی(پینه آل) است و از تغییر شکل سروتونین به وجود می آید. سروتونین که نام شیمیایی آن ۵-هیدروکسی تریپتامین است یکی از مهمترین انتقال دهنده ها و تعدیل کننده های عصبی است که علاوه بر غده کاجی در هسته سجافی(raphe)، تنه مغزی، مخچه، هیپوتالاموس و نواحی دیگر دستگاه عصبی ساخته می شود.

آنزیم مونو آمین اکسیداز علاوه بر تجزیه کاتکولامین ها باعث تجزیه و بی اثر شدن سروتونین نیز می شود. بر اثر تجزیه سروتونین ماده ای به نام ۵-هیدروکسی ایندول استیک اسید به وجود می آید که با اندازه گیری مقدار آن می توان به میزان سروتونین بدن پی برد. سروتونین در مسیرهای انتقال درد به مراکز عصبی به صورت یک ماده مهار کننده عمل می کند. با توجه به افزایش فعالیت نورون های سروتونینرژیک هسته رافه در هنگام خواب، سروتونین را در برقراری حالت خواب موثر می دانند.

سروتونین علاوه بر درد و خواب، در تنظیم رفتارهای تغذیه و نوسانات خلق و خو نیز شرکت دارد. اثر درمانی برخی مواد دارویی ضد افسردگی به اثر آنها در سیناپس های سروتونینرژیک مغز مربوط است. بازدارنده های مونو آمین اکسیداز که از داروهای ضد افسردگی هستند باعث کاهش تجزیه سروتونین در سیناپس های مغز می شوند. بعضی دیگر از مواد ضد افسردگی مانند فلوکستین (fluoxetine) که با نام تجارتی پروزاک(prosac) شهرت یافته است به صورت اختصاصی باز جذب سروتونین را کاهش داده، باعث افزایش مقدار آن در سیناپس ها می شوند. برخی از مواد هذیان آور و توهم زا مانند LSD(دی اتیل آمید اسید لیزرژیک) که در کپک انگل خوشه های چاودار یافت می شود، سیناپس های سروتونین زا را به طور موقت غیر فعال می کنند. داروهایی که نورون های سروتونینرژیک را فعال می کنند دوره های خواب دیدن را کاهش می دهند.

۴- گابا (گاما آمینوبوتیریک اسید) (GABA)

این ماده از اسید گلوتامیک(glutamic acid) ساخته می شود و یکی از مهمترین واسطه های شیمیایی بازدارنده اعصاب است. گابا از طریق افزایش نفوذپذیری غشای عصبی نسبت به یون کلر عمل می کند. تحلیل نورون های زاینده گابا (گابرژیک) در مغز باعث بیماری کره(chorea) یا داء الرقص می شود، که در آن حرکات غیر ارادی پر دامنه ای در فرد بیمار ظاهر می شود. یک گروه از مواد دارویی آرام بخش و خواب آور به نام بنزودیازپین(benzodiazepine) عمل گابا را در مغز تشدید و تسهیل می کنند. همین مواد عضلات اسکلتی را نیز منبسط می کنند.

۵- گلوتامات (glutamate)، آسپارتات (aspartate)، گلیسین (glycine)

گلوتامات مانند گابا از اسید گلوتامیک به وجود می آید؛ ولی برخلاف گابا میانجی عصبی تحریک کننده است. گلوتامات و گابا در سیناپس های جانوران بسیار ساده نیز شناسایی شده اند. گلوتامات و اسید گلوتامیک در مغز انسان باعث افزایش برانگیختگی و بالابردن سطح هوشیاری می شوند و به نظر می رسد که در فرایند یادگیری موثرند.

گلوتامات، گابا، آسپارتات و گلیسین از گروه اسیدهای آمینه(آمینو اسید) هستند. گلوتامات و آسپارتات از گوارش مواد پروتئینی در روده به وجود می آیند؛ ولی پس از جذب نمی توانند از سد بین خون و مغز عبور کرده و وارد مغز شوند. در عوض، مغز خود این مواد را می سازد. برخی از تجربیات جدید نشان داده اند که گلوتامات علاوه بر تحریک نورون ها می تواند سلول های نوروگلیا را نیز دپولاریزه کند. گلوتامات واسطه شیمیایی برخی از نورون های هیپوتالاموس است که باعث تنظیم ترشحات غده هیپوفیز می شوند. آسپارتات مانند گلوتامات تحریک کننده است. اسید آمینه گلیسین در سیناپس های نخاع و بخش پایین مغز یک واسطه شیمیایی بازدارنده مهم محسوب می شود و باعث مهار نورون های حرکتی می گردد، به طوریکه اختلال در ساخته شدن این ماده باعث انقباض مداوم عضلات می شود.

۶- نوروپپتیدها (neuropeptides)

یکی از پیشرفت های مهمی که در نیمه دوم قرن حاضر در بیوشیمی مغز صورت گرفته است کشف نوروپپتیدها و گیرنده های آنها از جمله مواد شبه مرفینی و گیرنده های آنها در مغز است. این مواد در اجسام سلولی نورون ها ساخته شده به آرامی در آکسون ها جابجا می شوند و سرانجام مانند سایر انتقال دهنده ها از پایانه های سیناپس بیرون می روند. بعضی از این مواد در سایر بافت های بدن نیز ساخته می شوند؛ ولی سد بین خون و مغز مانع ورود آنها به مغز می شود. نوروپپتیدهایی که در دستگاه عصبی وجود دارند به وسیله یاخته های عصبی مغز و نخاع ساخته می شوند.

تعدادی از این مواد، پپتیدهای شبه افیونی(اپیوئید-opioid) نامیده می شوند که از ماده ای به نام بتالیپوتروپین (beta lipotropin) به وجود می آیند و سه دسته از مواد را به نام های اندروفین ها(endorphins)، انکفالین ها(enkephalines)، و دینورفین ها(dinorphines) تشکیل می دهند. این مواد با اثر در گیرنده های خود باعث تخفیف درد و ایجاد آرامش عصبی می شوند. قدرت اثر ضد درد مواد شبه مرفینی مغز از مرفین بیشتر است.

اثر دارونماها(placebos) و ضد درد طب سوزنی را، به افزایش مواد شبه مرفینی مغز نسبت می دهند. ورزش شدید، درد و عوامل استرس زا باعث افزایش ساخته شدن مواد شبه مرفینی در مغز و همچنین افزایش ترشح هورمون های محرک بخش قشری غده فوق کلیه و کورتیزول می شود. مرفین که از تریاک گرفته می شود از نظر ترکیب شیمیایی با مواد شبه مرفینی مغز متفاوت است؛ ولی بخشی از مولکول آن که در گیرنده های غشای نورون ها اثر می کند شبیه مواد شبه مرفینی مغز است، ماده ای به نام نالوکسان(naloxone) باعث جداشدن مرفین و مواد شبه مرفینی از گیرنده های آنها می شود.

نوروپپتیدهای دیگری در مغز ساخته می شوند که تعدیل کننده و تنظیم کننده حالات روانی بوده در رفتارهای مربوط به گرسنگی، سیری، تشنگی، حالات هیجانی، افسردگی، تغییرات خلقی، حافظه و یادگیری شرکت دارند. اغلب این مواد در سایر نواحی بدن یافت می شوند؛ ولی نقش آنها در مغز با نقشی که در سایر بافت های بدن دارند متفاوت است. تاکنون ده ها نوروپپتید شناسایی شده است. بعضی از آنها علاوه بر مغز در غدد درون ریز نیز ساخته می شوند.

کوله سیستوکینین(cholecyskinin) یکی از هورمون های لوله گوارش است که باعث انقباض کیسه صفرا و کمک به هضم چربی ها می شود؛ ولی همین ماده در مغز موجب ایجاد احساس سیری و کاهش اشتها می گردد. هورمون دیگری به نام آنتی دیورتیک(antidiuretic) که در هیپوتالاموس ساخته می شود و در کلیه ها اثر کرده، حجم ادرار را کاهش می دهد و در روند حافظه و یادگیری در مغز شرکت دارد. آنژیوتانسین(angiotensin) هورمون دیگری است که با منقبض کردن عضلات صاف دیواره ی رگ ها، باعث تنگ شدن آنها می شود. همین ماده در مغز عامل ایجاد احساس تشنگی است.

منبع : فیزیولوژی اعصاب و غدد درون ریز / سیدعلی حائری روحانی / نشر سمت / فصل ۴

* درود بر شما که با حمایت خود و دعوت دیگران به مطالعه این مطلب و دیگر مطالبم، به من انگیزه می دهید. لطفا در کامنت ها و مباحثات شرکت کنید و پرسشگر باشید. جهت مشاوره تلفنی یا حضوری با شماره ۰۹۳۵۵۷۵۸۳۵۸ در تلگرام یا ایمو هماهنگ نمایید. همچنین می توانید با شماره ۰۹۱۲۰۷۲۸۷۱۲ تماس بگیرید. *