Функции дофамина и механизм действия

допамин является нейротрансмиттером, производимым широким спектром животных, включая позвоночных и беспозвоночных существ.

Это самый важный нейротрансмиттер центральной нервной системы млекопитающих и участвует в регуляции различных функций, таких как двигательное поведение, настроение или аффективность.

Он генерируется в центральной нервной системе, то есть в мозге животных, и входит в состав веществ, известных как катехоламины..

Катехоламины представляют собой группу нейротрансмиттеров, которые выделяются в кровоток и включают три основных вещества: адреналин, норадреналин и дофамин..

Эти три вещества синтезируются из аминокислоты тирозина и могут вырабатываться в надпочечниках (структурах почек) или в нервных окончаниях нейронов..

Дофамин вырабатывается во многих частях мозга, особенно в черной субстанции, и выполняет функции нейротрансмиссии в центральной нервной системе, активируя пять типов дофаминергических рецепторов: D1, D2, D3, D4 и D5..

В каждой области мозга допамин отвечает за выполнение ряда различных функций..

Наиболее важными из них являются: двигательные движения, регуляция секреции пролактина, активация системы удовольствия, участие в регуляции сна и настроения и активация когнитивных процессов..

Дофаминергическая система

В мозге присутствуют тысячи дофаминергических нейронов, то есть дофаминовые химические вещества.

Тот факт, что этот нейротрансмиттер так распространен и распределен по нескольким нейрональным областям, привел к появлению дофаминергических систем..

Эти системы дают название различным связям дофамина в разных областях мозга, а также действиям и функциям, выполняемым каждым из них..

Таким образом, дофамин и его проекции могут быть сгруппированы в 3 основные системы..

1- Ультра-короткие системы

Это делает две группы главных дофаминергических нейронов: те из обонятельной луковицы и те из плексиформных слоев сетчатки.

Функции этих первых двух групп допамина в основном отвечают за перцептивные функции, как зрительные, так и обонятельные..

2- Система средней длины

Они включают дофаминергические клетки, которые начинаются в гипоталамусе (внутренняя область мозга) и заканчиваются в промежуточном ядре гипофиза (эндокринная железа, которая секретирует гормоны, отвечающие за регуляцию гомеостаза).

Эта вторая группа допамина в основном характеризуется регуляцией моторных механизмов и внутренних процессов организма, таких как температура, сон и равновесие..

3- Длинные системы

Эта последняя группа включает нейроны с областью вентральной метки (область мозга, расположенную в среднем мозге), которая посылает проекции на три основные области нейронов: неостриат (ядра каудата и путамена), лимбическая кора и другие лимбические структуры..

Эти дофаминергические клетки отвечают за превосходные психические процессы, такие как познание, память, вознаграждение или настроение.

Как мы видим, дофамин - это вещество, которое можно найти практически в любой области мозга и которое выполняет бесконечное количество видов деятельности и психических функций..

По этой причине правильное функционирование дофамина имеет жизненно важное значение для благополучия людей, и существует множество изменений, связанных с этим веществом..

Однако, прежде чем углубляться в подробный обзор действий и последствий этого вещества, мы немного подробнее рассмотрим его действие и его собственные характеристики..

Синтез дофамина

Дофамин является эндогенным веществом мозга и, как таковой, вырабатывается организмом естественным путем..

Синтез этого нейромедиатора происходит в дофаминергических нервных окончаниях, где они находятся в высокой концентрации ответственных ферментов.

Этими ферментами, которые способствуют выработке серотонина, являются тирозин-гидроксилаза (TH) и декарбоксилаза ароматических аминокислот (L-DOPA)..

Таким образом, функционирование этих двух ферментов головного мозга является основным фактором, который прогнозирует выработку дофамина..

Фермент L-DOPA требует присутствия фермента TH, чтобы развиваться и добавляться к нему для получения дофамина..

Кроме того, присутствие железа также требуется для правильного развития нейромедиатора.

Таким образом, для того, чтобы дофамин генерировался и распределялся нормально через разные области мозга, необходимо участие различных веществ, ферментов и пептидов в организме..

Как работает дофамин?

Генерирование допамина, которое мы объяснили ранее, объясняет не функционирование этого вещества, а просто его внешний вид..

Таким образом, после генерации дофамина в мозге начинают появляться дофаминергические нейроны, но они должны начать функционировать, чтобы выполнять свою деятельность.

Как любое химическое вещество, чтобы работать, дофамин должен связываться друг с другом, то есть он должен транспортироваться от одного нейрона к другому..

В противном случае вещество всегда будет оставаться спокойным и не будет выполнять какую-либо деятельность мозга или проводить необходимую нейронную стимуляцию..

Для транспортировки дофамина от одного нейрона к другому необходимо присутствие специфических рецепторов, дофаминергических рецепторов..

Рецепторы определяются как молекулы или молекулярные массивы, которые могут избирательно распознавать лиганд и активироваться путем связывания..

Таким образом, дофаминергические рецепторы способны отличать дофамин от других типов нейротрансмиттеров и реагировать только на него..

Когда дофамин высвобождается нейроном, он остается в межсинаптическом пространстве (пространстве между нейронами), пока дофаминергический рецептор не улавливает его и не вводит в другой нейрон..

Типы дофаминовых рецепторов

Существуют различные типы дофаминергических рецепторов, каждый из которых обладает определенными характеристиками и функционированием..

В частности, можно выделить 5 основных типов: рецепторы D1, рецепторы D5, рецепторы D2, рецепторы D3 и рецепторы D4..

Рецепторы D1 наиболее распространены в центральной нервной системе и обнаруживаются главным образом в обонятельном бугорке, в неостриате, в прилежащем ядре, в миндалине, в субталамическом ядре и в черной субстанции..

Они показывают относительно низкое сродство к дофамину, и активация этих рецепторов приводит к активации белков и стимуляции различных ферментов..

Приемники D5 намного реже, чем приемники D1, и у них очень похожее функционирование.

Рецепторы D2 присутствуют в основном в гиппокампе, в прилежащем ядре и в неостриате и связаны с G-белками..

Наконец, рецепторы D3 и D4 обнаруживаются главным образом в коре головного мозга и могут участвовать в когнитивных процессах, таких как память или внимание..

Функции дофамина

Как мы уже отмечали, дофамин является одним из наиболее важных химических веществ в мозге и, следовательно, выполняет несколько функций.

Тот факт, что он широко распространен в областях мозга, означает, что этот нейротрансмиттер не ограничивается выполнением одной активности или функций с аналогичными характеристиками..

На самом деле, дофамин участвует в множественных процессах мозга и позволяет выполнять самые разнообразные и очень разные виды деятельности..

Основными функциями, выполняемыми дофамином, являются:

Моторное движение

Дофаминергические нейроны, расположенные в самых внутренних областях мозга, то есть в базальных ганглиях, позволяют производить двигательные движения людей.

В этой деятельности, по-видимому, особенно вовлечены рецепторы D5, а допамин является ключевым элементом для достижения оптимальной двигательной активности..

Тот факт, что эта функция дофамина более очевидна, является болезнью Паркинсона, патологией, при которой отсутствие дофамина в базальных ганглиях ухудшает подвижность человека в изобилии..

Память, внимание и обучение

Дофамин также распределяется в нейрональных областях, которые обеспечивают обучение и память, таких как гиппокамп и кора головного мозга..

Когда в этих областях выделяется недостаточно допамина, могут возникнуть проблемы с памятью, неспособность удерживать внимание и трудности в обучении..

Чувство награды

Вероятно, это основная функция этого вещества, поскольку секретированный дофамин в лимбической системе позволяет испытывать ощущения удовольствия и вознаграждения..

Таким образом, когда мы выполняем деятельность, которая нам нравится, наш мозг автоматически выделяет дофамин, что позволяет экспериментировать с ощущением удовольствия..

Ингибирование продукции пролактина

Дофамин отвечает за ингибирование секреции пролактина, пептидного гормона, который стимулирует выработку молока в молочных железах и синтез прогестерона в желтом теле..

Эта функция выполняется в основном в дугообразном ядре гипоталамуса и в передней части гипофиза..

Регуляция сна

Функционирование дофамина в шишковидной железе позволяет диктовать циркадный ритм у людей, поскольку оно позволяет выделять мелатонин и вызывать ощущение сна, когда требуется время без сна..

Кроме того, дофамин играет важную роль в устранении боли (низкий уровень дофамина связан с болевыми симптомами) и участвует в саморефлексивных актах тошноты..

Модуляция юмора

Наконец, дофамин играет важную роль в регуляции настроения, поэтому низкий уровень этого вещества связан с капризностью и депрессией..

Патологии, связанные с дофамином

Дофамин - это вещество, которое осуществляет множественную деятельность мозга, поэтому его сбой может привести ко многим заболеваниям. Самые важные из них.

Болезнь Паркинсона

Это патология, которая имеет более прямую связь с функционированием дофамина в областях мозга.

На самом деле это заболевание вызвано, главным образом, дегенеративной потерей дофаминергических нейротрансмиттеров в базальных ганглиях..

Уменьшение дофамина приводит к типичным моторным симптомам заболевания, но может также вызывать другие проявления, связанные с функционированием нейромедиатора, такие как проблемы с памятью, внимание или депрессия..

Основное фармакологическое лечение болезни Паркинсона основано на использовании предшественника допамина (L-ДОФА), который позволяет немного увеличить количество дофамина в мозге и смягчить симптомы..

шизофрения

Основная гипотеза этиологии шизофрении основана на допаминергической теории, которая утверждает, что это заболевание связано с повышенной активностью дофаминового нейротрансмиттера..

Эта гипотеза подтверждается эффективностью антипсихотических лекарств от этого заболевания (которые ингибируют рецепторы D2) и способностью лекарств, повышающих дофаминергическую активность, таких как кокаин или амфетамины, вызывать психоз..

эпилепсия

На основании различных клинических наблюдений было высказано предположение, что эпилепсия может быть синдромом дофаминергической гипоактивности, поэтому дефицит продукции дофамина в мезолимбических зонах может привести к этому заболеванию..

Эти данные не были полностью опровергнуты, но подтверждаются эффективностью лекарств, которые были эффективны при лечении эпилепсии (противосудорожные препараты), которые повышают активность рецепторов D2..

наркомания

В том же механизме допамина, который позволяет экспериментировать удовольствие, удовлетворение и мотивация, основы зависимости также поддерживаются.

Наркотики, которые обеспечивают большее выделение дофамина, такие как табак, кокаин, амфетамины и морфин, - это те, которые обладают большей способностью вызывать привыкание из-за увеличения дофаминергического действия, которое они производят в областях мозга удовольствия и вознаграждения..

ссылки

1. Ариас-Монтаньо Я.А. Модуляция синтеза дофамина пресинаптическими рецепторами. Докторская диссертация, кафедра физиологии, биофизики и нейронаук, CINVESTAV, 1990.
2. Фельдман Р.С., Мейер Дж.С., Квенсер Л.Ф. Принципы нейропсихофармакологии. Сандерленд, Синауэр, 1997: 277-344.
3. Гоберт А., Лежен Ф., Ривет Дж-М, Систарелли Л., Миллан М.Дж. Рецепторы допамина D3 (авто) ингибируют высвобождение дофамина в лобной коре свободно движущихся крыс in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Хетей Л., Кудрин В., Шеманов А., Раевский К., Делсснер В. Пресинаптические дофаминовые и серотониновые рецепторы, модулирующие активность тирозин-гидроксилазы в синаптосомах прилежащего ядра крыс. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. О'Дауд Б.Ф. Структура дофаминовых рецепторов. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Следует ли начинать лечение болезни Паркинсона с агониста дофамина? Neurol 1998; 50 (Приложение 6): S19-22.
7. Старр MS. Роль дофамина в эпилепсии. Синапс 1996; 22: 159-94.