Нейрохимия – это изучение химических веществ , включая нейротрансмиттеры и другие молекулы, такие как психофармацевтические препараты и нейропептиды , которые контролируют и влияют на физиологию нервной системы . Эта конкретная область нейробиологии исследует, как нейрохимические вещества влияют на работу нейронов , синапсов и нейронных сетей . Нейрохимики анализируют биохимию и молекулярную биологию органических соединений в нервной системе, а также их роль в таких нервных процессах, как пластичность коры , нейрогенез и нервная дифференцировка .
Хотя нейрохимия как признанная наука является относительно новой, идея нейрохимии существует еще с 18 века. Первоначально считалось, что мозг представляет собой отдельный объект, отдельный от периферической нервной системы. Начиная с 1856 года, была проведена серия исследований, опровергавших эту идею. Химический состав мозга был почти идентичен составу периферической нервной системы. [1] Первый большой шаг вперед в изучении нейрохимии сделал Иоганн Людвиг Вильгельм Тудичум , который является одним из пионеров в области «химии мозга». Он был одним из первых, кто предположил, что многие неврологические заболевания могут быть связаны с дисбалансом химических веществ в мозге. Он также был одним из первых ученых, поверивших, что с помощью химических средств подавляющее большинство неврологических заболеваний можно лечить, если не вылечить. [2]
Ирвин Пейдж (1901–1991) был американским психологом, опубликовавшим первый крупный учебник по нейрохимии в 1937 году. Он также основал первый отдел, посвященный исключительно изучению нейрохимии, в 1928 году в Мюнхенском институте психиатрии кайзера Вильгельма. [3]
Еще в 1930-х годах нейрохимию чаще всего называли «химией мозга» и она в основном была посвящена поиску различных химических соединений без прямого предположения об их конкретной роли и функциях в нервной системе. Первый биохимический патологоанатомический тест на любое заболевание головного мозга принадлежит Марии Бускаино (1887–1978), нейропсихиатру, изучавшему шизофрению. Она обнаружила, что обработка мочи ее пациентов, страдающих шизофренией, экстрапирамидными расстройствами или аменцией, 5% нитратом серебра приводила к образованию черного осадка, связанного с аномальным уровнем аминов. Это стало известно как «реакция Бускаино». [3]
В 1950-е годы нейрохимия стала признанной научной дисциплиной. [4] Основание нейрохимии как дисциплины берет свое начало в серии «Международных нейрохимических симпозиумов», первый том симпозиума, опубликованный в 1954 году, назывался « Биохимия развивающейся нервной системы ». [5] Эти встречи привели к образованию Международного общества нейрохимии и Американского общества нейрохимии . На этих ранних собраниях обсуждалась предварительная природа возможных веществ-нейромедиаторов, таких как ацетилхолин , гистамин , вещество Р и серотонин . К 1972 году идеи стали более конкретными.
Одним из первых крупных успехов в использовании химических веществ для изменения функций мозга стал эксперимент с L-ДОФА . В 1961 году Уолтер Буркмайер ввёл L-ДОФА пациенту с болезнью Паркинсона . Вскоре после инъекции у пациента резко уменьшился тремор, и он смог контролировать свои мышцы так, как не мог в течение долгого времени. Эффект достиг максимума в течение 2,5 часов и продолжался примерно 24 часа. [1]
Наиболее важным аспектом нейрохимии являются нейротрансмиттеры и нейропептиды, которые обеспечивают химическую активность нервной системы. Существует множество нейрохимических веществ, которые необходимы для правильного функционирования нервной системы.
Нейропептид окситоцин, синтезируемый в крупноклеточных нейросекреторных клетках, играет важную роль в материнском поведении и половом размножении, особенно до и после рождения. Это белок-предшественник, который подвергается протеолитическому процессингу для активации нейропептида как его более короткой формы. Он участвует в рефлексе расслабления во время кормления грудью, сокращениях матки и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси, где окситоцин ингибирует высвобождение кортизола и адренокортикотропного гормона. [6] [7] [8] [9]
Глутамат, который является наиболее распространенным нейромедиатором, является возбуждающим нейрохимическим веществом, а это означает, что его высвобождение в синаптической щели вызывает возникновение потенциала действия. ГАМК, или гамма-аминомасляная кислота, является тормозным нейромедиатором. Он связывается с плазматической мембраной в синапсах нейронов, вызывая приток отрицательно заряженных ионов хлора и отток положительно заряженных ионов калия. Этот обмен ионов приводит к гиперполяризации трансмембранного потенциала нейрона, вызванной этим негативным изменением. [10] [11]
Дофамин — это нейромедиатор, имеющий большое значение в лимбической системе, который регулирует регуляцию эмоциональных функций. Дофамин выполняет множество функций в мозге, включая познание, сон, настроение, выработку молока, движение, мотивацию и вознаграждение. [12]
Серотонин — это нейромедиатор, который регулирует настроение, сон и другие функции мозга. Он является медиатором периферических сигналов и обнаруживается в желудочно-кишечном тракте, а также в крови. Исследования также показывают, что серотонин может играть важную роль в регенерации печени. [13]
Нейрохимия — это изучение различных типов, структур и функций нейронов и их химических компонентов. Химическая передача сигналов между нейронами опосредуется нейротрансмиттерами, нейропептидами, гормонами, нейромодуляторами и многими другими типами сигнальных молекул. Многие неврологические заболевания возникают из-за дисбаланса нейрохимии мозга. Например, при болезни Паркинсона наблюдается дисбаланс уровня дофамина в мозге. Лекарства включают нейрохимические вещества, которые используются для изменения функции мозга и лечения заболеваний головного мозга. Типичный нейрохимик мог бы изучать взаимодействие химических компонентов мозга, пластичность нейронов, развитие нейронов, физические изменения в мозге во время болезни и изменения в мозге при старении. [14] [15]
Одно из основных направлений исследований в области нейрохимии — изучение того, как посттравматическое стрессовое расстройство изменяет мозг. Колебания уровня нейротрансмиттеров могут определять, возникнет ли эпизод посттравматического стрессового расстройства и как долго он продлится. Дофамин оказывает меньший эффект, чем норадреналин . Различные нейрохимические вещества могут влиять на разные части мозга. Это позволяет использовать лекарства от посттравматического стрессового расстройства , чтобы не оказывать нежелательного воздействия на другие мозговые процессы. Эффективным лекарством, помогающим облегчить ночные кошмары, связанные с посттравматическим стрессовым расстройством , является Празозин . [16]
{{cite book}}
: |journal=
игнорируется ( помощь ){{cite book}}
: |journal=
игнорируется ( помощь ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )