Kapitel 4. The Chemical Bases of Behavior: Neurotransmitters and Neuropharmacology

Breedlove, S.M., Watson, N.V. & Rosenzweig, M.R. (2007). Biological Psychology. An Introduction to Behavioral, Cognitive, and Clinical Neuroscience. (Fifth Edition).

Neurochemistry: den branche, som befatter sig med den fundamentale kemiske sammensætning og processer i nervesystemet.

Neuropharmacology: også kaldet ”psykopharmacology”. Det videnskabsfelt, som arbejder med opdagelse og at studere sammensætningen, som selektivt berører funktionerne i nervesystemet.

 Hvilke kriterium skal være opfyldte, så en substans bliver kaldt en neurotransmitter:

  1.       substansen eksisterer i presynaptic axon terminalen
  2.       den ”presynaptic” celle indeholder passende enzymer til at sammenfatte substansen
  3.       substansen er ”løsladt” betydningsfulde kvantiteter, da ”action” potentialet når terminalerne
  4.       specificerede receptorer som genkender den ”løsladte” substans eksisterer i den ”postsynaptic” hinde (membrane)
  5.       eksperimentel pålægning af substansen, at den producerer ændringer i den ”postsynaptic” potentiale
  6.       blokering af ”løsladelse” af substansen forhindrer ”presynaptic” nerve impulser fra den forandrende aktivitet i den ”postsynaptic” celle

Amine neurotransmitters: acetylcholine, dopamine, serotonin.

Amino acid neurotransmitters: GABA, glutamate

Peptide neurotransmitters: lavet af lille kæder af amino acids.

Gas neurotransmitters: et gas stof, så som nitric oxide eller carbon monoxide, som bliver produceret og ”løsladt” af et neuron til at ændre funktionen af andet neuron.

Ionotropic receptors: Et receptor protein, som har en ion kanal, som bliver åbnet, da receptoren er bundet af en agonist.

Metabotropic receptors: en type af transmitter receptorer, som ikke indeholder ion kanal, men kan når blevet aktiveret bruge G-proteins systems til at åbne en nærliggende ion kanal.

Receptor subtypes: alle slags receptorer, som har andre funktionelle karakteristika i forhold til andre receptorer, som har samme neuroner.

Om en substans er genkendt, som en transmitter på et sted, kan det være meget svært at vise, om den fungerer, som en transmitter et andet sted henne.

Neurotransmittrere påvirker deres mål ved at vekselvirkning med receptorerne. Protein molekyler indlejret i postsynaptic hinde (membrane), som siden genkender transmitteren. Transmitter molekylet hæfter sig på receptoren, som skifter form og åbner en ion kanal.

Når en transmitter er bundet til en receptor, får vi det vi kalder et ”ligand”, som siden har en af de tre nedenstående effekter:

 

  1.       Når bundet til en receptor, en ”ligand” klassificeret som en agonist sætter i gang den normale effekt i en receptor.
  2.       En receptors antagonist er en ”ligand” som binder sig til en receptor, men ikke aktiverer den og derfor også blokerer den fra at blive aktiveret af andre ”ligands”
  3.       En ”inverse ligand” – som ikke ses ofte – binder sig til receptoren og sætter i gang en omvendt normal effekt eller funktion af receptoren.

Acetylcholine(en amine transmitter, som stimulerer muskel sammentrækning, men er også fundet flere steder i hjernen) var den første neurotransmitter til at blive identificeret.

Cholinergic(celler som bruger acetylcholine, som deres synaptic transmitter) udkaster i hippocampus, amygdala og også ud i cerebral cortex. Om man misser mange af disse neuroner vil man sandsynligvis få sygdommen Alzheimers, da man antager at disse neuroner er vigtige for ens læring og hukommelse.

Der er to hovedsagelige klasser af ”monoamines”: catecholamines og indoleamines. Catecholamines neurotransmittere er dopamine, epinephrine og norepinephrine. Indoleamines er melatonin og serotonin.

Dopamine: omkring en million nerveceller i hjernen indeholder dopamine(DA). Mange forskellige receptorer er også fundet og bliver kaldet D1, D2 etc. I forhold til hvornår de er fundet. Dopaministiske neuroner er fundet i mange forskellige grupper.

Mesostriatal pathway og mesolimbocortical pathway er to af disse. Den førstnævnte er grundlæggende i ”midbrain” særdeles i substantia nigra, som sender impulser til striatum, som siden kan sende dopaministiske neuroner til ”forebrain”. Selv om striatum indeholder relativt få nerveceller, så et enkelt axon forvandles til tusinder af synapser. Mesostriatal DA pathway spiller en stor rolle i den motoriske kontrol. Mister man mange af disse neuroner er Parkinson en sygdom man vil få. Mesolimbocortical er grundlæggende i ”midbrain” i VTA og sender impulser til limbic system(amygdala, nucleus accumbers og hippocampus) og cortex. Dopamine løsladt fra mesolimbocortical neurons i amygdala viser sig at deltage i specifikke kognitive funktioner som f. eks. verbal læring. ”Abnormalities” i mesolimbocortical bane(pathway) er forbundet med nogle symptomer i skizofreni.

Norepinephrine: Norepinephrine er kendt som noradrenaline, derfor bliver celler som producerer noradrenalin kaldt for ”noradrenergic”. Noradrenalin er organiseret i ”brainstem” i det ”locus coeruleus”, som modulerer ”forebrain”. Pga. deres omfattende udkastning, som menes det, at noradrenergic systemer modulerer adfærds og fysiologiske processer så som humør og seksuel adfærd.

Serotonin: store områder af hjernen er forsynede med serotonergic fiber, men 5-HT celle kroppene er relativt få og er anliggende i ”midline” i ”raphe nuclei”. Kun 200.000 af 100 billion neuroner er serotonergic, men de har indflydelse på resten af hjernen, særdeles i gennem ”dorsal raphe”.

Nogle ”Amino acid” handler som neurotransmittere. Disse er GABA, glutamate og aspartate.

GABA: se side 94.

Nogle neurotransmittere indeholder gas. Neurons bruger bestemte gas molekyler som opløses i vand til at kommunikere. Nitric oxide (NO) er et. De er forskellige fra de klassiske neurotransmittere i nogle tilfælde. Nitric oxide bliver produceret i cellevæv, andre end i axon terminals, særdeles dendritterne og molekyler af nitric oxide bliver ikke holdt tilbage eller løsladt; substansen simpelthen spreder sig ud af neuronet, så hurtigt den er produceret. Den handler heller ikke med membrane-bound receptors, men spreder sig hellere i (mål)celler og stimulerer en produktion af den næste ”messenger” GMP. NO spreder sig fra den postsynaptic neuron til det presynaptic neuron.

Stof receptorer varierer meget i specifikhed og aktivitet:

Hvis et stor har lav slægtskab med en receptor, så vil bindingen ikke vare så længe. Men om der til modsætning er høj slægtskab, så vil bindingen vare længere. Nogle stoffer binder sig til en receptor, men aktiverer den ikke, men hindrer kun andre for at binde sig – disse er kaldt ”competitive antagonists”. Mens nogle stoffer(agonists eller antagonists) binder sig til en receptor på den side, hvor en ”ligand” binding ikke er mulig – disse stoffer kaldes for: ”noncompetive agonists eller antagonists”.

Vores krop lærer at modstå stoffer. Dette sker på forskellige måder. Nogle stoffer fremprovokerer en såkaldt ”metabolic tolerance”, hvor kroppens metabolic systemer(f. eks. leveren) bliver effektivere til at rense stoffet ud af kroppens – måske før det når at komme i hjernen.

Kroppen kan også modstå stoffer ved ”functional tolerance”. Kroppen op- og ned regulerer her receptorer i forhold til stoffet som er kommet i kroppen – kaldes også cross-tolerance, fordi mennesker, som har tolerance for morfin, har oftest tolerance overfor alle stoffer ”sovemiddel” kategorien.

Nogle stoffer påvirker presynaptic resultat, da de forstyrrer transporten gennem axonet(f eks. colchicine), således, at enzymer og andre stoffer ikke kan blive sent videre til næste cellekrop. Koffein er også et af de stoffer, som har denne effekt. Det er i konkurrence med adenosine for at binde sig til presynaptic receptorer. Kokain og amfetamin hindrer ”re-uptake” mekanismerne, men forlænger også synapsen. Nogle antidepressive stoffer hindrer serotonin re-uptake . Disse stoffer påvirker alle presynaptic mekanismer. Nogle stoffer påvirker postsynaptic – nogle af disse er: nikotin, alkohol, LSD og Lithium.

Antipsykologiske stoffer kan hjælpe skizofreni-patienter.

Antidepressive stoffer hjælper på humør problemer:

Monomine oxidase inhibitors(MAOIs). Ved at indtage MAOI stoffer vil man lade flere monomines transmittere samle sig op i synapsen, som medfører bedre humør. Det er også en anden måde at ændre humøret på. Dette sker ved ”tricyclics”, hvor man kæmper mod depressionen ved at øge om norepinephrine og serotonin. Det sker en blokering af re-uptake af neurotransmittere i presynaptic axon terminalerne.

Alkohol påvirker kroppen på forskellige måder:

  1. Alkohol aktiverer GABAa receptor-coupled chloride kanaler, som medfører en forhøjet postsynaptic hindring ved bane vej for CI- ions til at komme til neuroner. Dette medfører svækkelse i social og motoriske samordning.
  2. Kronisk indtagelse af alkohol skader nerveceller. Celler i frontal cortex, cerebellem og hippicampus.

Opium er blevet brugt på mennesker i lang tid:

  1. Morfin er nok den mest aktive substans i denne kategori. Denne substans er meget effektiv mod pine(analgesic). Man bliver uheldigvis meget nemt afhængig af morfin. Heroin er kunstig form for morfin og bliver man også nemt afhængig af dette stof.
  2. Opium stofferne binder sig til opioid receptorer, som arbejder med bestemte centre i hjernen. Disse findes i limbic og hypothalamic dele af hjernen.

Cannabis:

  1.       Cannabiod receptors er i substantia nigra, hippocampus, cerebelar cortex og cerebral cortex.

Nikotin:

  1.       Aktiverer ACh receptorer. Disser receptorer er fundet i neuromuscular systemet.

Kokain:

  1.       Blokerer monomine transporter – særdeles de for dopamin – hindrer re-uptake af transmittere og derfor også ”boosting” deres effekt.

Amfetamin(speed): ligner meget catecholamine transmittere(norepinephrine, epinephrine og dopamine). Amfetamin eller metaamfetamin(Speed) medvirker til en forhøjet løsladelse af disse transmittere fra presynatic terminaler – også selv om mangel på action potentiale. Når så action potentialet når axon terminalerne. Når så en transmitter er løsladt – vil amfetamin forhøje den aktivitet – enten ved at blokere re-uptake af catecholamines til presynaptic terminaler eller ved at skaffe alternative mål til enzymerne(monoamine oxidase) som normalt gør dem uvirksomme.

Hallucination(LSD) stoffer angriber den sensoriske perception:

  1.       Mescaline – et stof som kommer fra planten peyote påvirker noradrenergic og serotonergic systems.
  2.       De fleste hallucinerende stoffer(LSD, mescaline, psilocybin og andre ser ud til at have adfærd som serotonin receptorer agonists – især som 5HT2a receptorer.

Mennesker tager stoffer af mange forskellige årsager. Nedenunder er nogle forklaringer om hvorfor mennesker tager stoffer(s.113):

  1. The moral model
  2. The disease model
  3. The physical dependence model
  4. The positive reward model

 

Skriv et svar

Udfyld dine oplysninger nedenfor eller klik på et ikon for at logge ind:

WordPress.com Logo

Du kommenterer med din WordPress.com konto. Log Out / Skift )

Twitter picture

Du kommenterer med din Twitter konto. Log Out / Skift )

Facebook photo

Du kommenterer med din Facebook konto. Log Out / Skift )

Google+ photo

Du kommenterer med din Google+ konto. Log Out / Skift )

Connecting to %s