心理知识
什么是神经递质?
功能、类型和潜在问题
神经递质是化学信使,它们传递、增强和平衡信号,这些信号在身体各处由神经元(也称为神经细胞)向靶细胞传递。靶细胞可能是腺体、肌肉或其他神经元。
数十亿个神经递质分子不断工作以维持我们大脑的功能,管理从呼吸到心跳再到学习和集中注意力的所有事情。它们还会影响各种心理功能,如恐惧、情绪、愉悦和快乐。
大脑和身体中的一些常见神经递质包括血清素、多巴胺、谷氨酸、肾上腺素、去甲肾上腺素和内啡肽。
Verywell / Jessica Olah
神经递质如何工作
为了让神经元在整个身体中发送信息,它们需要能够相互沟通来传递信号。然而,神经元并不是简单地连接在一起的。
每个神经元的末端都有一个微小的间隙,称为突触,为了与下一个细胞通信,信号需要跨越这个小空间。这个过程被称为神经递质释放。
通常情况下,在动作电位达到突触后,一种称为轴突终端的小囊泡会释放出神经递质。当电信号到达神经元的末端时,它会触发小囊泡(称为囊泡)释放神经递质。这些囊泡中的神经递质穿过突触间隙,向邻近的细胞移动。这些细胞含有受体,神经递质可以在这里结合并触发细胞的变化。
受体和神经递质的作用就像一把锁和钥匙系统。就像只有正确的钥匙才能打开特定的锁一样,神经递质(钥匙)只能与特定的受体(锁)结合。如果神经递质能够在受体部位起作用,它就会引发细胞的变化。
有时神经递质可以激活受体并引发电信号沿着细胞传递(兴奋),在其他情况下,神经递质实际上会阻止信号传递,防止信息继续传递(抑制)。
神经递质的失活
那么,神经递质完成其工作后会发生什么?一旦神经递质完成了它的功能,它的活动可以通过三种机制停止:
- 降解:酶改变了神经递质的结构,使其不能被受体识别。
- 扩散:神经递质漂离了受体。
- 再摄取:整个神经递质分子被释放它的神经元重新吸收。
神经递质的标准
确定某种化学物质是否应被定义为神经递质其实相当困难。虽然科学家可以看到储存神经递质的小囊泡,但要弄清楚这些囊泡中包含的是哪些化学物质并不那么简单。
因此,神经科学家制定了一些标准来确定某种化学物质是否应被视为神经递质:
- 存在于细胞内。该化学物质要么是在神经元中合成的,要么是可以在其中找到的。
- 刺激依赖性释放。它会在适当的刺激下通过神经元释放出来。
- 对突触后细胞的作用。该化学物质必须由突触前神经元释放,并且突触后神经元必须含有该化学物质可以结合的受体。
- 移除机制。存在一种特定机制来去除其作用位点上的化学物质。
神经递质的分类
神经递质在日常生活中和功能方面起着重要作用。科学家们还不知道到底有多少种神经递质,但已经确定了超过60种不同的化学信使。
神经递质可以根据其功能进行分类:
兴奋性神经递质
这类神经递质对神经元具有兴奋效应,意味着它们增加了神经元产生动作电位的可能性。一些主要的兴奋性神经递质包括肾上腺素和去甲肾上腺素。
抑制性神经递质
这类神经递质对神经元具有抑制效应,即减少了神经元产生动作电位的可能性。一些主要的抑制性神经递质包括血清素和γ-氨基丁酸(GABA)。
调节性神经递质
这些神经递质,通常被称为神经调质,能够影响更多数量的神经元。这些神经调质还会影响其他化学信使的效果。与突触神经递质通过轴突终末释放到下一个受体神经元以产生快速作用不同,神经调质扩散到更大的区域并且作用较慢。
作为神经调质的神经递质包括乙酰胆碱、多巴胺、血清素、组胺和大麻素。
一些神经递质,例如乙酰胆碱 和多巴胺,可以根据受体的存在产生兴奋性和抑制性效应。
神经递质的类型
神经递质可以通过多种方式进行分类和归类。在某些情况下,它们可以简单地分为单胺类、氨基酸类和肽类。
神经递质也可以按六种类型进行分类:
氨基酸
- γ-氨基丁酸(GABA):这种天然存在的氨基酸作为体内主要的抑制性化学信使发挥作用。GABA参与视觉和运动控制,还在焦虑调节中发挥着作用。苯二氮卓类药物用于帮助治疗焦虑,其作用机制是增加GABA神经递质的效率,从而增加放松和镇静的感觉。
- 谷氨酸:这是神经系统中最丰富的神经递质,它在记忆和学习等认知功能中起着重要作用。过量的谷氨酸会导致兴奋毒性,导致细胞死亡。谷氨酸堆积引起的兴奋毒性与阿尔茨海默病、中风和癫痫发作等疾病有关。
肽类
- 催产素:这是一种强大的激素,作为大脑中的神经递质。它由下丘脑产生,参与社会识别、社交联系和生殖。合成的催产素如Pitocin常用于分娩辅助。催产素和Pitocin都会引起子宫收缩。
- 内啡肽:这些神经递质抑制疼痛信号的传递,并促进欣快感。这些化学信使在身体对疼痛做出反应时自然产生,但也可能通过其他活动如有氧运动触发。例如,“跑步者的高潮”就是由内啡肽产生的愉快感觉的一个例子。
单胺类
- 肾上腺素:也称为肾上腺素,既是一种激素也是一种神经递质。通常,肾上腺素是一种应激激素,由肾上腺分泌。然而,在大脑中它作为神经递质发挥作用。
- 去甲肾上腺素:这种天然存在的化学物质是一种神经递质,在警觉性方面发挥重要作用,参与身体的战斗或逃跑反应。其作用是帮助在危险或压力时刻动员身体和大脑。这种神经递质在睡眠期间通常水平最低,在压力时期最高。
- 组胺:这种有机化合物在大脑和脊髓中充当神经递质。它在过敏反应中起作用,并作为免疫系统对病原体反应的一部分产生。
- 多巴胺:俗称“感觉良好的神经递质”,多巴胺涉及奖励、动机和成瘾。几种成瘾性药物会增加大脑中的多巴胺水平。这种化学信使还在协调身体运动中发挥重要作用。帕金森病是一种导致震颤和运动障碍的退行性疾病,是由大脑中多巴胺生成神经元的丧失引起的。
- 血清素:作为一种激素和神经递质,血清素在调节和调节情绪、睡眠、焦虑、性欲和食欲方面起着重要作用。选择性血清素再摄取抑制剂(SSRIs)是一类常用的抗抑郁药物,常用于治疗抑郁症、焦虑症、恐慌障碍和恐慌发作。SSRIs通过阻断血清素在大脑中的再摄取来平衡血清素水平,这有助于改善情绪并减少焦虑感。
嘌呤类
- 腺苷:这种天然存在的化学物质作为大脑中的神经调质发挥作用,参与抑制唤醒并改善睡眠。
- 三磷酸腺苷(ATP):被认为是生命的能量货币,ATP在中枢和周围神经系统中充当神经递质。它参与自主控制、感觉传导以及与胶质细胞的交流。研究表明,它可能与某些神经系统问题有关,包括疼痛、创伤和神经退行性疾病。
气体信使
- 一氧化氮:这种化合物在影响平滑肌方面发挥作用,通过放松平滑肌来扩张血管,增加身体某些部位的血流。
- 一氧化碳:这种无色、无味的气体在高浓度暴露时对人体是有毒的,甚至可能致命。然而,它也是体内自然产生的,作为神经递质调节机体炎症反应。
乙酰胆碱
- 乙酰胆碱:这是唯一一类神经递质。存在于中枢和外周神经系统中,它是与运动神经元相关的主神经递质。它在肌肉运动、记忆和学习中起作用。
神经递质的问题
与身体的许多过程一样,有时事情可能会出错。对于如此庞大而复杂的神经系统来说,出现问题是不足为奇的。
可能出现的一些问题包括:
- 神经元可能无法制造足够的特定神经递质
- 神经递质可能会迅速再摄取
- 太多的神经递质可能会被酶降解
- 过多的某种神经递质可能会被释放
当神经递质受到疾病或药物的影响时,可能会对身体产生多种不良影响。阿尔茨海默病、癫痫和帕金森病等疾病与某些神经递质的缺乏有关。
某些神经递质通过影响情绪在大脑中发挥重要作用,这就是为什么有时将它们描述为“感觉良好的化学物质”。五种重要的神经递质包括多巴胺、血清素、催产素、去甲肾上腺素和内啡肽。
专业人士认识到神经递质在心理健康状况中的作用,这也是为什么经常开处方药来帮助治疗各种精神病学状况的原因。
例如,多巴胺与成瘾和精神分裂症有关。血清素在情绪障碍中起作用,包括抑郁症和强迫症。多巴胺、GABA、血清素和去甲肾上腺素与焦虑障碍有关。医生和精神病学家可能会开处方药,如SSRIs,来帮助治疗抑郁症或焦虑的症状。
药物有时单独使用,也可能与其他治疗方法结合使用,包括认知行为疗法。
影响神经递质的药物
也许发现和详细理解神经递质功能的最大实际应用在于开发影响化学传递的药物。这些药物能够改变神经递质的影响,从而缓解某些疾病的症状。
- 激动剂与拮抗剂:有些药物被称为激动剂,通过增加特定神经递质的效果来发挥作用。其他药物被称为拮抗剂,其作用是阻断神经递质的效果。
- 直接作用与间接作用:这些神经作用药物还可以根据它们是直接作用还是间接作用进一步分类。那些直接作用的药物通过模仿神经递质的作用来起作用,因为它们在化学结构上非常相似。那些间接作用的药物则通过作用于突触受体来起作用。
影响神经递质的药物包括用于治疗包括抑郁症和焦虑症在内的疾病的各种药物,如选择性血清素再摄取抑制剂(SSRIs)、三环抗抑郁药和苯二氮卓类药物。
例如,SSRI类药物如百忧解(氟西汀)和帕罗西汀(帕罗西汀)通过阻止血清素被神经细胞吸收,从而增加大脑中的血清素水平。胆碱酯酶抑制剂如Aricept(多奈哌齐)通过阻止分解乙酰胆碱的酶,从而有助于改善阿尔茨海默病患者的认知功能。
非法药物如海洛因、可卡因和大麻也会影响神经传递。海洛因作为直接作用的激动剂,模仿大脑中的天然阿片类物质,足以刺激其相关受体。可卡因是间接作用药物的一个例子,它影响多巴胺的传递。
来自Verywell的一句话
神经递质在神经通讯中起着关键作用,影响从无意识运动到学习再到情绪的一切。这是一个复杂而高度互联的系统。神经递质以特定的方式起作用,但它们也可能受到疾病、药物或甚至其他化学信使的作用的影响。