สารสื่อประสาทคืออะไร?

สารสื่อประสาทเป็นสารเคมีในร่างกาย ระบบประสาทใช้เพื่อช่วยให้เซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทสื่อสารกัน นอกจากนี้ยังช่วยให้เซลล์ประสาทส่งสัญญาณไปยังเซลล์เป้าหมายอื่นๆ ทั่วร่างกาย

ภาพประกอบของช่องว่าง synaptic ระหว่างเซลล์ประสาทที่มีการแลกเปลี่ยนสารสื่อประสาท — รูปภาพ Westend61 / Getty

พวกเขาทำงานอย่างไร

เซลล์ประสาททำงานเป็นระบบการส่งข้อความ พวกมันมีสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งผ่านไปตามแอกซอน ซึ่งเป็นสายเคเบิลบางๆ ที่เชื่อมต่อส่วนหลักของเซลล์กับเซลล์ประสาทอื่นๆ เมื่อสัญญาณไฟฟ้าไปถึงไซแนปส์ ซึ่งเป็นช่องว่างเล็กๆ ที่ปลายแอกซอน สัญญาณนั้นจะถูกแปลงเป็นสัญญาณเคมี

สัญญาณทางเคมีนี้ถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ประสาทในถุงน้ำหรือถุง ผ่านทางไซแนปส์ กลายเป็นสารสื่อประสาทและส่งสัญญาณไปยังเซลล์ประสาทที่รับ สิ่งนี้จะแจ้งให้ผู้รับตอบสนองในลักษณะเฉพาะเพื่อให้สามารถตีความข้อความที่ส่งได้

ตัวรับถูกออกแบบมาเพื่อควบคุมการปล่อยสารสื่อประสาทหรือรับสัญญาณที่ส่ง ตัวรับอยู่ระหว่างเซลล์ประสาทและอนุญาตให้มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลเกิดขึ้น กระบวนการนี้เรียกว่าสารสื่อประสาท

เมื่อพวกเขาทำงานเสร็จแล้ว

เมื่อสารสื่อประสาททำงานเสร็จ ก็ไม่มีความจำเป็นอีกต่อไป มีสามวิธีที่จะหยุดการสื่อสารกับสารสื่อประสาท

อย่างแรกคือผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการย่อยสลาย กระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่อเอนไซม์เข้ามาและเปลี่ยนองค์ประกอบของสารสื่อประสาท เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ตัวรับจะไม่รู้จักสารสื่อประสาทอีกต่อไป ดังนั้นจึงไม่มีปฏิกิริยากับมัน

กระบวนการที่สองเรียกว่าการแพร่กระจายเมื่อสารสื่อประสาทเคลื่อนออกจากตัวรับ กระบวนการที่สามคือกระบวนการดึงกลับ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ประสาทที่ปล่อยสารสื่อประสาทรวบรวมและดึงเซลล์สำรองกลับคืนสู่แอกซอน

ประเภท

มีสารสื่อประสาทมากกว่า 100 ชนิด แต่อาจเป็นเรื่องยากที่จะระบุได้ว่าบางสิ่งนับเป็นสารสื่อประสาทหรือไม่ เนื่องจากไม่ง่ายที่จะดูว่ามีสารเคมีประเภทใดอยู่ในถุงที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ประสาท

มีแนวทางเฉพาะบางประการที่นักวิจัยใช้เพื่อช่วยในการหาว่าโมเลกุลใดเป็นสารสื่อประสาท ประการหนึ่ง เซลล์ต้องมีสารเคมีที่ปล่อยออกมาในปริมาณมาตรฐานหรือเหมาะสมเมื่อถูกกระตุ้นด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง

สารเคมีจะต้องถูกปลดปล่อยโดยเซลล์ประสาทเฉพาะที่เป็นพรีไซแนปติก แล้วจับกับตัวรับบนเซลล์ประสาท postsynaptic อย่างเหมาะสม หลังจากที่เซลล์ประสาทส่งและรับข้อความแล้ว สารสื่อประสาทเองจะต้องผ่านกระบวนการกำจัดอย่างใดอย่างหนึ่ง

ในบรรดาสารสื่อประสาททั้งหมด สารสื่อประสาทบางชนิดมีความโดดเด่นมากกว่าตัวอื่นๆ เพราะรู้จักกันดีหรือพบได้ในปริมาณที่มากกว่า ตัวอย่างเช่น สารสื่อประสาทบางชนิดเป็นจุดสนใจในการตั้งค่าทางคลินิกสำหรับโรคต่างๆ สารสื่อประสาทเหล่านี้รวมถึง:

อะเซทิลโคลีน: สารสื่อประสาทนี้กระตุ้นกล้ามเนื้อให้หดตัวและมีบทบาทสำคัญในการทำงานขององค์ความรู้ต่างๆ เช่น ความจำ นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์
โดปามีน: สิ่งนี้เรียกว่าสารเคมีที่ให้ความรู้สึกดีและมีบทบาทในโรคพาร์กินสัน
กลูตาเมต: เป็นกรดอะมิโนที่มีมากที่สุดในสมองและสามารถนำไปสู่การตายของเซลล์เนื่องจากความสามารถในการกระตุ้นการตอบสนองที่เป็นพิษในเซลล์
GABA (gamma-aminobutyric acid): เป็นกรดอะมิโนที่ทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทในสมองและสามารถทำหน้าที่เป็นตัวลดความเครียดได้เช่นกัน
เซโรโทนิน: มันเป็นสารสื่อประสาทที่รู้จักกันดีที่พบในระบบย่อยอาหาร มักเกี่ยวข้องกับภาวะซึมเศร้า

สารสื่อประสาทเหล่านี้จัดอยู่ในหมวดหมู่ของสาเหตุที่ทำให้ตัวรับทำปฏิกิริยา ซึ่งได้แก่:

กระตุ้น: เมื่อสารสื่อประสาทกระตุ้นการตอบสนองนี้ เซลล์ประสาทที่ได้รับจะสร้างสัญญาณไฟฟ้าใหม่ที่เรียกว่าศักยะงาน หรือแรงกระตุ้นของเส้นประสาท ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งข้อความบางอย่างหรือกระตุ้นการดำเนินการจากเซลล์อื่น ตัวอย่างเช่น หากคุณสัมผัสบางสิ่งที่ร้อน สารสื่อประสาทจะเกิดขึ้นและเตือนคุณให้รับรู้ถึงความร้อนผ่านการตอบสนองที่กระตุ้น กลูตาเมตเป็นสารสื่อประสาทที่กระตุ้น
การยับยั้ง: การตอบสนองนี้ช่วยหยุดการตอบสนองเฉพาะจากเซลล์อื่นในร่างกาย มันป้องกันการตอบสนองที่กระตุ้น GABA เป็นสารสื่อประสาทที่ยับยั้ง
Modulatory: การตอบสนองแบบปรับเปลี่ยนได้สามารถควบคุมเซลล์ประสาทได้มากกว่าหนึ่งเซลล์หลังการส่งสัญญาณประสาท ซึ่งหมายความว่าสามารถส่งข้อความเดียวกันไปยังเซลล์ประสาทต่างๆ ได้ในเวลาเดียวกัน พวกมันทำงานช้ากว่าคำตอบอื่นๆ โดปามีนและเซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาทแบบมอดูเลต

อะเซทิลโคลีน

สารสื่อประสาทชนิดนี้มีอยู่มากในระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทส่วนปลาย มันทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นประสาทเพราะมันสามารถส่งสัญญาณไปยังตัวรับจำนวนมากในเวลาเดียวกัน มีบทบาทสำคัญในการรับรู้ การเรียนรู้ ความสนใจ และความจำ

อะเซทิลโคลีนยังสามารถกระตุ้นความรู้สึกหรืออารมณ์ประเภทอื่นๆ เช่น แรงจูงใจและความตื่นตัว นอกจากนี้ยังมีบทบาทสำคัญในการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อโดยสมัครใจ ซึ่งหมายความว่าเมื่อคุณบอกให้ร่างกายลุกขึ้นและเดินไปมา อะเซทิลโคลีนก็เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการส่งสัญญาณนั้น

ระบบประสาทส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง

ระบบประสาทส่วนกลางประกอบด้วยสมองและไขสันหลัง และควบคุมการทำงานของร่างกายและจิตใจส่วนใหญ่ ระบบประสาทส่วนปลายประกอบขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทที่อยู่นอกสมองและไขสันหลัง ซึ่งรวมถึงเส้นประสาทสมอง เส้นประสาทไขสันหลัง เส้นประสาทส่วนปลาย และข้อต่อประสาทและกล้ามเนื้อ ระบบประสาทส่วนปลายทำให้สมองและไขสันหลังสามารถรับและส่งข้อความไปยังส่วนอื่นๆ ของร่างกายได้

กรดอะมิโน

กรดอะมิโนจำเป็นสำหรับสารสื่อประสาท เนื่องจากกรดอะมิโนหลายชนิดทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท กรดอะมิโนบางชนิดก็มีบทบาทในการผลิตสารสื่อประสาทบางชนิดเช่นกัน พวกเขาสามารถปรับเปลี่ยนสารสื่อประสาทและให้แน่ใจว่าร่างกายมีสารสื่อประสาทที่จำเป็นเพียงพอสำหรับสุขภาพร่างกายและจิตใจที่เหมาะสม

ตัวอย่างเช่น เซโรโทนินซึ่งช่วยควบคุมอารมณ์ อาศัยกรดอะมิโนทริปโตเฟนเป็นอย่างมาก หากไม่มีทริปโตเฟน ระดับเซโรโทนินอาจลดลง และอาจนำไปสู่ภาวะซึมเศร้าได้

สารส่งผ่านก๊าซ

สารสื่อประสาทเป็นสารสื่อประสาทที่เกิดขึ้นจากโมเลกุลของแก๊สขนาดเล็ก สารส่งผ่านก๊าซสามชนิด ได้แก่ ไนตริกออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ พวกเขามีส่วนร่วมในกระบวนการส่งสัญญาณและมีบทบาทสำคัญในการปั้น synaptic หรือความสามารถของไซแนปส์ที่จะอ่อนแอลงหรือแข็งแกร่งขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

ในไซแนปส์ที่อ่อนแอลง สารส่งผ่านก๊าซยังช่วยฟื้นฟูความเป็นพลาสติกอีกด้วย การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในทางบวกหรือทางลบในสารส่งถ่ายก๊าซสามารถนำไปสู่ภาวะทางจิตเวชได้

โมโนเอมีน

สารสื่อประสาทบางชนิดเป็นโมโนเอมีน ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีหมู่เอมีนเพียงกลุ่มเดียวในโมเลกุล ตัวอย่างของสารสื่อประสาทที่อยู่ในหมวดหมู่นี้ ได้แก่ dopamine, norepinephrine, epinephrine และ serotonin พวกเขาสามารถมีบทบาทในการพัฒนาอาการทางระบบประสาท

เปปไทด์

เปปไทด์หรือฮอร์โมนบางชนิดสามารถทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทได้ วิธีการทำงานของเปปไทด์ขึ้นอยู่กับลำดับกรดอะมิโนของพวกมัน เปปไทด์ที่สามารถทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทได้มักจะถูกเรียกว่านิวโรเปปไทด์และทำหน้าที่ช้ากว่าสารสื่อประสาททั่วไป ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถสร้างการตอบสนองที่นำไปสู่การกระทำที่นานกว่าสารสื่อประสาท ตัวอย่างของนิวโรเปปไทด์ ได้แก่ B-endorphin และ oxytocin

ออกซิโตซินคืออะไร?

Oxytocin เป็นฮอร์โมน แต่สามารถทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทและมีบทบาทในความรู้สึกของความรัก ความผูกพัน และความเจ็บปวดและการบรรเทาความวิตกกังวล

พิวรีน

พิวรีนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่สามารถพบได้ในร่างกายและอาหารบางชนิด พวกมันถูกสร้างขึ้นเมื่อ DNA แตกตัวกลายเป็นกรดยูริกในเลือด

เมื่อพิวรีนทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท พวกมันจะมีบทบาทในการตอบสนองของระบบต่างๆ ในร่างกาย อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) เป็นพิวรีนที่ทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาททั้งในระบบประสาทส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง เอทีพีมีบทบาทในการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์เกลีย ซึ่งรักษาสมดุลในร่างกาย

ปัญหา

สารสื่อประสาทมีความสำคัญต่อสุขภาพร่างกายและจิตใจ สารสื่อประสาทชนิดใดก็ได้ในระดับต่ำสามารถนำไปสู่การพัฒนาของโรคต่างๆ สารสื่อประสาทมากเกินไปอาจทำให้เกิดความเสี่ยงเช่นเดียวกัน ตัวอย่างเช่น หากมีสารสื่อประสาทโดปามีนในสมองน้อยเกินไป ก็อาจนำไปสู่การเกิดโรคอัลไซเมอร์ได้

ระดับสารสื่อประสาทที่เพิ่มขึ้นซึ่งส่งสัญญาณความเจ็บปวดและการลดลงของระดับสารสื่อประสาทที่ยับยั้งสัญญาณความเจ็บปวดนั้นสัมพันธ์กับโรคไฟโบรมัยอัลเจีย ซึ่งเป็นภาวะที่มีอาการปวดเป็นวงกว้าง ความไม่สมดุลในสารสื่อประสาทที่ยับยั้งและกระตุ้นนี้คิดว่ามีบทบาทในการพัฒนาและความก้าวหน้าของโรคนี้

การมีเซโรโทนินในร่างกายมากเกินไปอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตและนำไปสู่ภาวะที่เรียกว่าเซโรโทนินซินโดรม อาการของโรคเซโรโทนินอาจรวมถึง:

กวน
ความวิตกกังวล
กระสับกระส่าย
อาการสั่น
ความแข็งแกร่งของกล้ามเนื้อ
ความดันโลหิตสูง
Hyperthermia (อุณหภูมิร่างกายสูง)
ผิวเปล่งปลั่ง
ตื่นเต้นเกินไป
หัวใจเต้นเร็ว
การหดตัวของกล้ามเนื้อโดยไม่สมัครใจ
หายใจเร็ว

ในกรณีอื่นๆ ตัวรับอาจไวต่อสารสื่อประสาทได้ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น สารสื่อประสาทที่น้อยลงสามารถกระตุ้นการตอบสนองที่มากขึ้น อาจเกิดขึ้นในผู้ที่ทานยาที่มีปฏิกิริยากับตัวรับสารสื่อประสาทบางชนิด เช่น ยากล่อมประสาท

คำถามที่พบบ่อย

สารสื่อประสาทสองตัวใดที่มีบทบาทในการระงับความอยากอาหาร?

สารสื่อประสาทสองตัวที่มีบทบาทในการควบคุมความอยากอาหาร ได้แก่ serotonin และ catecholamine Serotonin สามารถช่วยลดความอยากอาหารได้โดยการกระตุ้นเซลล์ประสาทและตัวรับบางตัว ซึ่งช่วยลดความเจ็บปวดจากความหิวไปพร้อมกับการปิดกั้นเซลล์ประสาทบางตัวที่ทำให้ความอยากอาหารเพิ่มขึ้น แคเทโคลามีนยังส่งผลต่อสัญญาณความหิวของร่างกายด้วย แต่จะส่งผลต่อเซลล์ประสาทในสมองที่มีบทบาทในความหิวและความอิ่ม

ยามีผลต่อสารสื่อประสาทอย่างไร?

ยาสามารถขัดขวางความสามารถของเซลล์ประสาทในการส่ง รับ และประมวลผลสัญญาณ ในบางกรณี ยาเช่นเฮโรอีนและกัญชาสามารถทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทได้เนื่องจากยาเหล่านี้เลียนแบบโครงสร้างทางเคมีของยา เมื่อยาเหล่านั้นอยู่ในร่างกายและถูกมองว่าเป็นสารสื่อประสาท ก็สามารถกระตุ้นเซลล์ประสาทได้

แอลกอฮอล์ส่งผลต่อสารสื่อประสาทอย่างไร?

แอลกอฮอล์มีผลต่อกลูตาเมต ซึ่งเป็นสารสื่อประสาทที่กระตุ้น เมื่อดื่มแอลกอฮอล์เข้าไป มันจะไปยับยั้งการหลั่งของกลูตาเมต สิ่งนี้จะทำให้กระบวนการส่งสัญญาณในสมองช้าลง แอลกอฮอล์ยังสามารถส่งผลต่อเซโรโทนินซึ่งเป็นสารสื่อประสาทที่ยับยั้ง

สรุป

สารสื่อประสาทเป็นสารเคมีที่ช่วยให้เซลล์ประสาทสื่อสารกัน ได้แก่ เซโรโทนิน โดปามีน กลูตาเมต และอะเซทิลโคลีน สารสื่อประสาททำหน้าที่หลายอย่าง เช่น ควบคุมความอยากอาหาร วงจรการนอนหลับ-ตื่น และอารมณ์ สารสื่อประสาทในระดับต่ำสามารถนำไปสู่ปัญหา รวมทั้งโรคไฟโบรมัยอัลเจียและโรคอัลไซเมอร์