تشنج سیگنال مهمی از بدن در مورد اختلالات جدی است. استیل کولین - آیا امکان افزایش هوش وجود دارد؟

نام سیستماتیک (IUPAC):

2-استوکسی-N,N,N-تری متیل اتانامین

خواص:

فرمول شیمیایی - C7H16NO + 2

جرم مولی - 146.2074 گرم mol-1

فارماکولوژی:

نیمه عمر - 2 دقیقه

استیل کولین (ACC) یک مولکول آلی است که به عنوان یک انتقال دهنده عصبی در اکثر موجودات از جمله بدن انسان عمل می کند. این یک استر از اسید استیک و کولین است، فرمول شیمیایی استیل کولین CH3COO(CH2)2N+(CH3)3 است، نام سیستماتیک (IUPAC) 2-acetoxy-N,N,N-trimethylethanamine است. استیل کولین یکی از بسیاری از انتقال دهنده های عصبی در سیستم عصبی خودمختار (خودکار) است. این سیستم عصبی محیطی (PNS) و سیستم عصبی مرکزی (CNS) را تحت تاثیر قرار می دهد و تنها انتقال دهنده عصبی است که در تقسیم حرکتی سیستم عصبی بدنی استفاده می شود. استیل کولین انتقال دهنده عصبی اصلی در گانگلیون های اتونوم است. در بافت قلب، انتقال عصبی استیل کولین اثر مهاری دارد که به کاهش ضربان قلب کمک می کند. از سوی دیگر، استیل کولین به عنوان یک انتقال دهنده عصبی تحریکی در اتصالات عصبی عضلانی عضله اسکلتی رفتار می کند.

تاریخچه خلقت

استیل کولین (ACC) اولین بار توسط هنری هالت دیل در سال 1915 کشف شد، زمانی که اثر این انتقال دهنده عصبی بر بافت قلب مشاهده شد. اتو لوی تایید کرد که استیل کولین یک انتقال دهنده عصبی است و نام آن را Vagusstuff (چیزی واگ) گذاشت زیرا نمونه از عصب واگ به دست آمد. در سال 1936، هر دو جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را برای کارهایشان دریافت کردند. استیل کولین اولین انتقال دهنده عصبی بود که کشف شد.

تابع

استیل کولین

مخفف: ACH

منابع: متعدد

گرایش: متعدد

گیرنده ها: نیکوتین، موسکارینی

سلف، اسبق، جد: کولین، استیل کوآ

آنزیم سنتز کننده: کولین استیل ترانسفراز

آنزیم متابولیزه کننده: استیل کولین استراز

استیل کولین، به عنوان یک انتقال دهنده عصبی، هم در PNS (سیستم عصبی محیطی) و هم در CNS تأثیر دارد. گیرنده های آن دارای ثابت های اتصال بسیار بالایی هستند. در PNS، استیل کولین عضلات را فعال می کند و انتقال دهنده عصبی اصلی در سیستم عصبی خودمختار است. در CNS، استیل کولین، همراه با نورون ها، سیستم انتقال دهنده عصبی، سیستم کولینرژیک را تشکیل می دهد که فعالیت مهاری را ترویج می کند.

در PNS

در PNS، استیل کولین ماهیچه های اسکلتی را فعال می کند و انتقال دهنده عصبی اصلی در سیستم عصبی خودمختار است. استیل کولین به گیرنده های استیل کولین در بافت ماهیچه اسکلتی متصل می شود و کانال های سدیم فعال شده با لیگاند را در غشای سلولی باز می کند. سپس یون های سدیم وارد سلول عضلانی شده، شروع به عمل در آن می کنند و منجر به انقباض عضلانی می شود.اگرچه استیل کولین باعث انقباض ماهیچه های اسکلتی می شود، اما از طریق نوع دیگری از گیرنده (موسکارین) برای سرکوب انقباض بافت ماهیچه قلب عمل می کند.

در سیستم عصبی خودمختار

در سیستم عصبی خودمختار، استیل کولین آزاد می شود:

در تمام نورون های پاراسمپاتیک پس گانگلیونی

همه نورون های سمپاتیکوتروپیک پیش گانگلیونی

هسته غده فوق کلیوی یک گانگلیون سمپاتیکوتروپیک تغییر یافته است. وقتی توسط استیل کولین تحریک می شود، بصل الکلیف آدرنال اپی نفرین و نوراپی نفرین تولید می کند.

در برخی از بافتهای سمپاتیکوتروپیک پس گانگلیونی

در نورون های محرک غدد عرق و در خود غدد عرق

در سیستم عصبی مرکزی

در سیستم عصبی مرکزی، استیل کولین دارای برخی خواص تعدیل کننده عصبی است و بر انعطاف پذیری، فعال سازی و سیستم پاداش تأثیر می گذارد. ACH نقش مهمی در بهبود ادراک حسی در هنگام بیدار شدن دارد و همچنین باعث افزایش هوشیاری می شود. آسیب به سیستم های کولینرژیک (سازنده استیل کولین) در مغز به اختلال حافظه کمک می کند. استیل کولین در. همچنین اخیراً مشخص شده است که کاهش استیل کولین ممکن است یکی از دلایل اصلی افسردگی باشد.

هدایت مسیرها

سه نوع مسیر استیل کولین در CNS وجود دارد

از طریق پونز به تالاموس و قشر مغز می رسد

از طریق هسته درشت سلولی عصب چشمی به قشر می رسد

مسیر سپتوهیپوکامپ

ساختار

استیل کولین یک کاتیون چند اتمی است. استیل کولین همراه با نورون های مجاور، یک سیستم انتقال دهنده عصبی، سیستم کولینرژیک را در ساقه مغز و پیش مغز قاعده ای تشکیل می دهد که انتشار آکسونی را در قسمت های مختلف مغز تقویت می کند. در ساقه مغز، این سیستم از هسته پدانکولوپونتال و هسته تگمنتال لاترودورسال منشا می گیرد که با هم ناحیه تگمنتال شکمی را تشکیل می دهند. در پیش مغز قاعده ای، این سیستم از هسته بینایی پایه Meinert و هسته سپتال منشا می گیرد:

علاوه بر این، استیل کولین به عنوان یک فرستنده مهم "داخلی" در جسم مخطط، که بخشی از هسته بازالیس است، عمل می کند. از طریق نورون کولینرژیک آزاد می شود.

حساسیت و بازدارندگی

استیل کولین همچنین اثرات دیگری بر روی نورون ها دارد - می تواند با مسدود کردن جریان K + فعال تونیک باعث دپلاریزاسیون آهسته شود که حساسیت نورون ها را افزایش می دهد. همچنین استیل کولین قادر است هادی های کاتیونی را فعال کرده و در نتیجه مستقیماً نورون ها را تحریک کند. گیرنده های استیل کولین موسکارینی M4 پس سیناپسی دریچه داخلی کانال یون پتاسیم (Kir) را باز می کند و منجر به مهار می شود. اثر استیل کولین بر انواع خاصی از نورون ها ممکن است به مدت زمان تحریک کولینرژیک بستگی داشته باشد. به عنوان مثال، تابش کوتاه مدت استیل کولین (چند ثانیه) می تواند به مهار نورون های هرمی قشر مغز از طریق گیرنده های موسکارینی مرتبط با زیرگروه G-protein نوع آلفا کمک کند. فعال شدن گیرنده M1 باعث آزاد شدن کلسیم از حوضچه درون سلولی می شود که متعاقباً باعث فعال شدن هدایت پتاسیم می شود که به نوبه خود از شلیک نورون های هرمی جلوگیری می کند. از طرف دیگر، فعال شدن گیرنده تونیک M1 بسیار تحریک کننده است. بنابراین، عمل استیل کولین بر روی یک نوع گیرنده می‌تواند منجر به اثرات متفاوتی در همان نورون‌های پس سیناپسی، بسته به مدت زمان فعال‌سازی گیرنده شود. آزمایش‌های اخیر روی حیوانات نشان داده است که نورون‌های قشر مغز در واقع تغییرات موقت و دائمی در سطوح استیل کولین موضعی را هنگام جستجوی جفت تجربه می‌کنند. در قشر مغز، استیل کولین تونیک لایه 4 نورون های خاردار میانی را مهار می کند و در لایه های 2/3 و 5 سلول های هرمی را تحریک می کند. این امکان فیلتر کردن تکانه های آوران ضعیف را در لایه 4 و افزایش تکانه هایی که به لایه 2/3 و لایه L5 محرک ریزمدار می رسد را افزایش می دهد. در نتیجه، این اثر استیل کولین بر روی لایه ها باعث افزایش نسبت سیگنال به نویز در عملکرد قشر مغز می شود. در عین حال، استیل کولین از طریق گیرنده های نیکوتینی عمل می کند و گروه های خاصی از نورون های ارتباطی بازدارنده در قشر را تحریک می کند، که به تضعیف فعالیت در قشر کمک می کند.

فرایند تصمیم گیری

یکی از عملکردهای اصلی استیل کولین در قشر مغز افزایش حساسیت به محرک های حسی است که نوعی توجه است. افزایش فاز استیل کولین در طی تحریک بینایی، شنوایی و حسی به افزایش فرکانس انتشار نورون در نواحی حسی اصلی مربوطه از قشر کمک کرد. هنگامی که نورون‌های کولینرژیک در پیش‌مغز قاعده‌ای تحت تأثیر قرار می‌گیرند، توانایی حیوانات در تشخیص نشانه‌های بینایی به شدت مختل می‌شود. هنگام در نظر گرفتن اثرات استیل کولین بر اتصالات تالاموکورتیکال، یک مسیر انتقال داده های حسی، مشخص شد که تجویز در شرایط آزمایشگاهی آگونیست کولینرژیک کارباکولین به قشر شنوایی موش باعث بهبود فعالیت تالاموکورتیکال می شود. در سال 1997، آگونیست کولینرژیک دیگری استفاده شد و مشخص شد که فعالیت در سیناپس های تالاموکتیک بهبود یافته است. این کشف ثابت کرد که استیل کولین نقش مهمی در انتقال اطلاعات از تالاموس به قسمت های مختلف قشر مغز ایفا می کند. یکی دیگر از عملکردهای استیل کولین در قشر مغز، سرکوب انتقال اطلاعات داخل قشر مغز است. در سال 1997، آگونیست کولینرژیک موسکارین بر روی لایه‌های نئوکورتیکال اعمال شد و مشخص شد که پتانسیل‌های پس سیناپسی تحریکی بین سیناپس‌های داخل قشری سرکوب شده است. کاربرد آگونیست کولینرژیک کارباکولین در شرایط آزمایشگاهی به قشر شنوایی موش نیز فعالیت را سرکوب کرد. ضبط نوری با استفاده از رنگ حساس به استرس در لوب‌های قشر بینایی، سرکوب قابل‌توجهی از حالت تحریک داخل قشری در حضور استیل کولین را نشان داد. برخی از اشکال یادگیری و انعطاف پذیری در قشر مغز به وجود استیل کولین بستگی دارد. در سال 1986، مشخص شد که توزیع مجدد سیناپسی معمولی در قشر بینایی اولیه که در طول محرومیت تک چشمی رخ می دهد، با کاهش ورودی های کولینرژیک به این ناحیه از قشر کاهش می یابد. در سال 1998، مشخص شد که تحریک مکرر پیش‌مغز قاعده‌ای، منبع اصلی نورون‌های استیل کولین، همراه با تابش صدا در فرکانس معین، منجر به توزیع مجدد قشر شنوایی برای بهتر شدن می‌شود. در سال 1996، اثر استیل کولین بر انعطاف پذیری وابسته به تجربه با کاهش سیگنال های کولینرژیک در قشر ستونی موش ها مورد بررسی قرار گرفت. در حیوانات با کمبود کولینرژیک، تحرک سبیل به طور قابل توجهی کاهش می یابد. در سال 2006، مشخص شد که فعال شدن گیرنده های نیکوتینی و موسکارینی در هسته اکومبنس مغز برای انجام کارهایی که حیوانات برای آنها غذا دریافت می کنند، لازم است. استیل کولین رفتار مبهم در محیط های تحقیقاتی از خود نشان داد، که بر اساس عملکردهایی که در بالا توضیح داده شد و نتایج به دست آمده از آزمون های رفتاری مبتنی بر محرک انجام شده توسط افراد مشخص شد. تفاوت در زمان واکنش بین آزمایش‌های انجام‌شده درست و آزمایش‌های انجام‌شده نادرست در پستانداران، به طور معکوس بین تغییرات دارویی در سطوح استیل کولین و تغییرات جراحی در سطوح استیل کولین متفاوت بود. داده های مشابهی در این مطالعه و همچنین در معاینه افراد سیگاری پس از دریافت دوز نیکوتین (آگونیست استیل کولین) به دست آمد.

سنتز و پوسیدگی

استیل کولین در نورون های خاصی توسط آنزیم کولینتیل ترانسفراز از ترکیبات کولین و استیل کوآ سنتز می شود. نورون های کولینرژیک مسئول تولید استیل کولین هستند. نمونه ای از ناحیه کولینرژیک مرکزی، هسته بازالیس Meinert در پیش مغز قاعده ای است. آنزیم استیل کولین استراز استیل کولین را به متابولیت های غیر فعال کولین و استات تبدیل می کند. این آنزیم به مقدار زیاد در شکاف سیناپسی یافت می شود و وظیفه آن پاکسازی سریع استیل کولین آزاد از سیناپس است که برای عملکرد خوب ماهیچه بسیار مهم است. برخی نوروتوکسین ها قادر به مهار استیل کولین استراز هستند که منجر به افزایش استیل کولین در اتصال عصبی عضلانی می شود و باعث فلج، ایست تنفسی و قلبی می شود.

گیرنده ها

دو دسته اصلی از گیرنده های استیل کولین وجود دارد، گیرنده استیل کولین نیکوتین (گیرنده n-کولینرژیک) و گیرنده موسکارینی استیل کولین (گیرنده m-کولینرژیک). آنها نام خود را از لیگاندهایی گرفته اند که گیرنده ها را فعال می کنند.

گیرنده های N-کولینرژیک

گیرنده های N-کولینرژیک گیرنده های یونوتروپیک هستند که به یون های سدیم، پتاسیم و کلسیم نفوذ می کنند. توسط نیکوتین و استیل کولین تحریک می شود. آنها به دو نوع اصلی تقسیم می شوند - عضلانی و عصبی. ماهیچه ها می توانند تا حدی توسط کورار مسدود شوند و نورون ها توسط هگزونیوم مسدود می شوند. مکان های اصلی گیرنده n-کولینرژیک صفحات انتهایی عضلانی، گانگلیون های اتونوم (سمپاتیک و پاراسمپاتیک) و سیستم عصبی مرکزی هستند.

نیکوتین

میاستنی گراویس

بیماری میاستنی گراویس که با ضعف و خستگی عضلانی مشخص می‌شود، زمانی ایجاد می‌شود که بدن به‌درستی آنتی‌بادی‌ها را علیه گیرنده‌های نیکوتین ترشح نمی‌کند و در نتیجه از انتقال صحیح سیگنال استیل کولین جلوگیری می‌کند. با گذشت زمان، صفحات انتهایی عصب حرکتی در عضله از بین می روند. برای درمان این بیماری از داروهایی استفاده می شود که استیل کولین استراز را مهار می کنند - نئوستیگمین، فیزوستیگمین یا پیریدوستیگمین. این داروها قبل از اینکه توسط استیل کولین استراز در شکاف سیناپسی (ناحیه بین عصب و عضله) غیرفعال شوند، باعث می شوند استیل کولین درون زا مدت بیشتری با گیرنده های مربوطه خود تعامل کند.

گیرنده های ام کولینرژیک

گیرنده های موسکارینی متابوتروپیک هستند و برای مدت طولانی تری روی نورون ها عمل می کنند. توسط موسکارین و استیل کولین تحریک می شود. گیرنده های موسکارینی در CNS و PNS قلب، ریه ها، دستگاه گوارش فوقانی و غدد عرق قرار دارند. استیل کولین گاهی در حین جراحی آب مروارید برای منقبض کردن مردمک استفاده می شود. آتروپین موجود در بلادونا اثر معکوس دارد (آنتی کولینرژیک) زیرا گیرنده های m-کولینرژیک را مسدود می کند و در نتیجه مردمک را گشاد می کند، که در واقع نام گیاه از آن گرفته شده است ("بلا دونا" از اسپانیایی به عنوان "ترجمه شده است" زن زیبا») - زنان از این گیاه برای گشاد کردن مردمک چشم برای اهداف زیبایی استفاده می کردند. در داخل چشم استفاده می شود زیرا کولین استراز قرنیه قادر است استیل کولین موضعی را قبل از رسیدن به چشم متابولیزه کند. از همین اصل برای گشاد شدن مردمک چشم، احیای قلبی ریوی و غیره استفاده می شود.

موادی که بر سیستم کولینرژیک تأثیر می گذارد

مسدود کردن، کند کردن یا تقلید عمل استیل کولین به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. موادی که بر سیستم استیل کولین تأثیر می گذارند یا آگونیست های گیرنده هستند، سیستم را تحریک می کنند، یا آنتاگونیست هایی هستند که آن را سرکوب می کنند.

دو نوع گیرنده نیکوتین وجود دارد: Nm و Nn. Nm در محل اتصال عصبی عضلانی قرار دارد و انقباض ماهیچه های اسکلتی را از طریق پتانسیل صفحه انتهایی افزایش می دهد. Nn باعث دپلاریزاسیون در گانگلیون اتونوم می شود و در نتیجه یک تکانه پس گانگلیونی ایجاد می شود. گیرنده های نیکوتینی باعث آزاد شدن کاتکول آمین از بصل الکلیوی آدرنال می شوند و همچنین در مغز تحریک کننده یا مهار کننده هستند. هر دو Nm و Nn توسط کانال های Na+ و k+ به هم متصل می شوند، اما Nn توسط یک کانال Ca+++ اضافی متصل می شوند.

آگونیست/آنتاگونیست گیرنده استیل کولین

آگونیست ها و آنتاگونیست های گیرنده استیل کولین می توانند به طور مستقیم یا غیرمستقیم با تأثیر بر آنزیم استیل کولین استراز روی گیرنده ها عمل کنند که منجر به تخریب لیگاند گیرنده می شود. آگونیست ها سطح فعال شدن گیرنده را افزایش می دهند، آنتاگونیست ها آن را کاهش می دهند.

بیماری ها

آگونیست های گیرنده استیل کولین برای درمان میاستنی گراویس و بیماری آلزایمر استفاده می شود.

بیماری آلزایمر

از آنجایی که تعداد گیرنده های استیل کولین α4β2 کاهش می یابد، داروهایی که کولین استراز را مهار می کنند، مانند گالانتامین هیدروبرومید (یک بازدارنده رقابتی و برگشت پذیر) در طول درمان استفاده می شود.

داروهای اثر مستقیمداروهایی که در زیر شرح داده شده اند، اثر استیل کولین را بر گیرنده ها تقلید می کنند. در دوزهای کوچک، گیرنده ها را تحریک می کنند، در دوزهای زیاد باعث بی حسی می شوند.

استیل کارنیتین

استیل کولین

بتانکل

کارباکولین

سِویملین

موسکارین

• پیلوکارپین

  سوبریل کولین

  سوکسامتونیوم

مهارکننده های کولین استراز

اکثر آگونیست های گیرنده استیل کولین با اثر غیرمستقیم با مهار آنزیم استیل کولین استراز عمل می کنند. تجمع استیل کولین در نتیجه باعث تحریک طولانی مدت ماهیچه ها، غدد و سیستم عصبی مرکزی می شود. این آگونیست‌ها نمونه‌هایی از مهارکننده‌های آنزیم هستند، آنها قدرت استیل کولین را با کاهش سرعت تجزیه آن افزایش می‌دهند. برخی به عنوان عوامل عصبی (سارین، گاز عصبی VX) یا به عنوان آفت کش ها (ارگانوفسفات ها و کاربامات ها) استفاده می شوند. از نظر بالینی برای معکوس کردن عملکرد شل کننده های عضلانی، برای درمان میاستنی گراویس و علائم بیماری آلزایمر (ریواستیگمین، که فعالیت کولینرژیک در مغز را افزایش می دهد) استفاده می شود.

مواد فعال برگشت پذیر

مواد زیر به طور برگشت پذیر آنزیم استیل کولین استراز (که استیل کولین را تجزیه می کند) را مهار می کند و در نتیجه سطح استیل کولین را افزایش می دهد.

بیشتر داروهای مورد استفاده در درمان بیماری آلزایمر

دونپزیل

ریواستیگمین

• Edrophonius (بین بحران میاستنی و کولینرژیک تشخیص می دهد)

  نئوستیگمین (معمولاً برای معکوس کردن عملکرد مسدود کننده های عصبی عضلانی مورد استفاده در بیهوشی، کمتر در میاستنی گراویس استفاده می شود)

  فیزوستیگمین (برای گلوکوم و مصرف بیش از حد داروهای آنتی کولینرژیک استفاده می شود)

  پیریدوستیگمین (برای درمان میاستنی گراویس)

  حشره کش های کاربامات (aldicarb)

  هوپریزین A

مواد فعال غیر قابل برگشت

مهار آنزیم استیل کولین استراز.

اکوتیوفات

ایزوفلوروفات

حشره کش های ارگانوفسفره (مالاتیون، پاپاراتیون، آزینفوس متیل، کلرپیریفوس)

عوامل عصبی حاوی ارگانوفسفات (سارین، گاز عصبی VX)

قربانیان عوامل عصبی حاوی ارگانوفسفات معمولاً در اثر خفگی جان خود را از دست می دهند زیرا قادر به شل کردن دیافراگم نیستند.

فعال سازی مجدد استیل کولین استراز

پرالیدوکسیم

آنتاگونیست های گیرنده استیل کوئین

عوامل آنتی موسکارینی

مسدود کننده های گانگلیون

مکامیلامین

هگزامتونیوم

تری متافان

مسدود کننده های عصبی عضلانی

آتراکوریوم

سیساتراکوریوم

دوکساکوریوم

متوکورین

میواکوریوم

پانکورونیوم

روکورونیوم

سوسینیل کولین

توبوکورانین

وکورونیم

مهارکننده های سنتز

مواد آلی حاوی جیوه مانند متیل جیوه پیوند قوی با گروه های سولی هیدریل دارند که باعث اختلال در عملکرد آنزیم کولین استیل ترانسفراز می شود. این مهار می تواند منجر به کمبود استیل کولین شود که می تواند بر عملکرد حرکتی تأثیر بگذارد.

مهارکننده های بازگیری کولین

جمیکولین

مهار کننده های افزایش جریان

بوتولینوم آزادسازی استیل کولین را سرکوب می کند و زهر بیوه سیاه (آلفا-لاتروتوکسین) اثر معکوس دارد. مهار استیل کولین باعث فلج می شود. هنگامی که توسط یک بیوه سیاه گزیده می شود، محتوای استیل کولین به شدت کاهش می یابد و ماهیچه ها شروع به انقباض می کنند. با خستگی کامل، فلج رخ می دهد.

دیگر/ناشناس/ناشناس

سوروگاتوکسین

سنتز شیمیایی

استیل کولین، 2-استوکسی-N،N،N-تری متیل اتیل آمونیوم کلرید، به راحتی با استفاده از روش های مختلف سنتز می شود. به عنوان مثال، 2-کلرواتانول با تری متیل آمین واکنش می دهد و هیدروکلراید N,N,N- تری متیل اتیل-2-اتانول آمین حاصل که کولین نیز نامیده می شود، با آندریژید اسید استیک یا استیل کلرید استیل می شود و استیل کولین می دهد. روش سنتز دوم به شرح زیر است - تری متیل آمین با اکسید اتیلن واکنش می دهد که در واکنش با هیدروژن کلرید به هیدروکلراید تبدیل می شود که به نوبه خود همانطور که در بالا توضیح داده شد استیل می شود. استیل کولین را می توان با واکنش 2-کلرواتانول استات و تری متیل آمین نیز به دست آورد.

استیل کولین انتقال تکانه های عصبی را در سیناپس های کولینرژیک انجام می دهد. کشف نقش میانجی استیل کولین متعلق به فارماکولوژیست اتریشی O. Levi (Loewi) است. سیناپس های کولینرژیک در هر دو سیستم عصبی سوماتیک و خودمختار وجود دارند. فیبرهای حرکتی سیستم عصبی سوماتیک ماهیچه های اسکلتی را عصب دهی می کنند و استیل کولین از انتهای آنها آزاد می شود. مسیرهای وابران سیستم عصبی خودمختار از دو نورون تشکیل شده است: اولی در سیستم عصبی مرکزی (در ساقه مغز و نخاع) قرار دارد، دومی در گانگلیون اتونوم است که به سیستم عصبی محیطی تعلق دارد (شکل 5). ). بر این اساس، فرآیندهای نورون های اول فیبرهای پیش گانگلیونی را تشکیل می دهند، دومی - پس از عقده ای. در نورون های پیش گانگلیونی هر دو بخش سمپاتیک و پاراسمپاتیک سیستم عصبی خودمختار، استیل کولین واسطه اصلی است. تقسیمات سمپاتیک و پاراسمپاتیک در واسطه آزاد شده در سیناپس های فیبر پس گانگلیونی متفاوت است: در سیستم عصبی سمپاتیک نورآدرنالین و در سیستم عصبی پاراسمپاتیک استیل کولین است.
بنابراین، استیل کولین به عنوان یک انتقال دهنده تکانه ها از انتهای تمام الیاف پس گانگلیونی پاراسمپاتیک، از انتهای رشته های سمپاتیک پس گانگلیونی که غدد عرق را عصب می کنند، از انتهای تمام الیاف پیش گانگلیونی (اعم از سمپاتیک و پاراسمپاتیک) از انتهای حرکتی عمل می کند. اعصاب ماهیچه های مخطط و همچنین در بسیاری از سیناپس های مرکزی.

از نظر شیمیایی، استیل کولین یک استر از کولین و اسید استیک است. سنتز آن در انتهای رشته های عصبی از کولین الکل و استیل کوآ تحت تأثیر آنزیم کولین استیل ترانسفراز انجام می شود. سرعت واکنش سنتز با غلظت کولین در انتهای سیناپسی محدود می شود. واسطه سنتز شده در نتیجه انتقال فعال با مشارکت آنزیم ATPase وابسته به Mg^ در وزیکول ها رسوب می کند. مکانیسم اصلی آزادسازی استیل کولین در شکاف سیناپسی و در نتیجه تشکیل پتانسیل پس سیناپسی، اگزوسیتوز وابسته به Ca2+ است. دپلاریزاسیون انتهای عصبی که باعث افزایش نفوذپذیری غشای پیش سیناپسی برای Ca2+ می شود، شرط لازم برای آزادسازی استیل کولین است.
استیل کولین از نظر شیمیایی ناپایدار است، در یک محیط قلیایی به سرعت به کولین و اسید استیک تجزیه می شود. تخریب آن در سیناپس کولینرژیک توسط آنزیم استیل کولین استراز، کشف شده توسط O. Levy کاتالیز می شود. استیل کولین استراز در غشای پس سیناپسی در کنار گیرنده کولینرژیک قرار دارد و یکی از آنزیم های سریع الاثر است. تخریب سریع واسطه، ناپایداری انتقال عصب کولینرژیک را تضمین می کند. کولین به دست آمده توسط پروتئین های ناقل غشای پیش سیناپسی جذب می شود و بیشتر برای کاهش استیل کولین در پایانه عمل می کند (شکل 6).

/>شکل 6. طرح ساختار سیناپس کولینرژیک (به نقل از: Markova I.N., Nezhentseva M.N., 1997):
ق - استیل کولین؛ XP - گیرنده کولینرژیک؛ M - گیرنده کولینرژیک موسکارینی؛ H - گیرنده کولینرژیک نیکوتین؛ AChE - استیل کولین استراز؛ TM - مکانیسم حمل و نقل؛ CA - کولین استیل ترانسفراز؛ (+) - فعال سازی؛ (-) - ترمز کردن

عمل استیل کولین بر روی غشاء شامل واکنش آن با گیرنده های کولینرژیک است که بخشی از ساختار غشای سلولی هستند (شکل 7). بنابراین، واکنش استیل کولین با گیرنده H-کولینرژیک باعث تغییر در آرایش فضایی اتم های مولکول پروتئین گیرنده می شود. در نتیجه، اندازه منافذ بین مولکولی غشاء افزایش می‌یابد و یک گذرگاه آزاد برای یون‌های Na+ و سپس برای K+ ایجاد می‌کند و غشای سلولی دپلاریزه می‌شود و به دنبال آن رپلاریزاسیون انجام می‌شود. تغییرات در مولکول گیرنده ناشی از استیل کولین به راحتی قابل برگشت است. پس از انتقال ضربه، پس از حدود 1 میلی ثانیه، دپلاریزاسیون به پایان می رسد و نفوذپذیری طبیعی غشاء بازیابی می شود. در این زمان، گیرنده کولینرژیک در حال حاضر عاری از ارتباط با استیل کولین است.
اعتقاد بر این است که تغییر شکل مولکول گیرنده ناشی از استیل کولین نه تنها منجر به افزایش منافذ بین مولکولی غشاء می شود، بلکه به رد استیل کولین از گیرنده نیز کمک می کند. این رد برای برهمکنش استیل کولین آزاد کننده با استیل کولین استراز و تخریب بعدی آن ضروری است (شکل 7 را ببینید).
موادی که بر گیرنده های کولینرژیک تأثیر می گذارند می توانند یک اثر تحریک کننده (کولینومیمتیک) یا کاهش دهنده (کولینرژیک) ایجاد کنند.

O.
C-0-CH2CH2-N(CH3)3


/ C-0-CH2CH2-N(CH3)3
ch3
برنج. 7. طرح برهمکنش استیل کولین با گیرنده کولینرژیک
و استیل کولین استراز (به نقل از: Zakusov V.V., 1973):
XP - گیرنده کولینرژیک؛ AChE - استیل کولین استراز؛ A - مرکز آند XP و AChE. E - مرکز استراز AChE و مرکز استروفیل ChR
مواد دارویی می توانند مراحل زیر انتقال سیناپسی سیناپس های کولینرژیک را تحت تأثیر قرار دهند: سنتز استیل کولین. 2) فرآیند انتشار میانجی؛ 3) تعامل استیل کولین با گیرنده های کولینرژیک. 4) تخریب استیل کولین. 5) گرفتن توسط انتهای پیش سیناپسی کولین، که در طی تخریب استیل کولین تشکیل می شود. به عنوان مثال، در سطح پایانه های پیش سیناپسی، سم بوتولینوم عمل می کند که از آزاد شدن انتقال دهنده عصبی جلوگیری می کند. انتقال کولین از طریق غشای پیش سیناپسی (جذب عصبی) توسط همی کولین مهار می شود. کولینومیمتیک ها (پیلوکارپین، سیتیزین) و آنتی کولینرژیک ها (مسدود کننده های M-کولینرژیک، مسدود کننده های گانگلیونی و شل کننده های عضلانی محیطی) تأثیر مستقیمی بر گیرنده های کولینرژیک دارند. برای مهار آنزیم استیل کولین استراز می توان از عوامل آنتی کولین استراز (پروزرین) استفاده کرد.

استیل کولین- یکی از مهم ترین انتقال دهنده های عصبی، انتقال عصبی عضلانی را انجام می دهد و اصلی ترین آن در سیستم عصبی پاراسمپاتیک است. توسط یک آنزیم از بین می رود استیل کولین استراز.

به عنوان یک ماده دارویی و در تحقیقات فارماکولوژیک استفاده می شود.

دارو

عمل شبه موسکارین محیطی (موسکارین موجود در فلای آگاریک است):

- ضربان قلب آهسته

- اسپاسم محل اقامت

خلع درجه فشار خون

- گسترش رگ های خونی محیطی

- انقباض عضلات برونش، صفرا و مثانه، رحم

- افزایش پریستالسیس معده، روده،

- افزایش ترشح گوارشی، عرق، برونش، غدد اشکی، میوز.

انقباض مردمک با کاهش فشار داخل چشم همراه است.

استیل کولیننقش مهمی را به عنوان واسطه سیستم عصبی مرکزی ایفا می کند (انتقال تکانه ها در مغز، غلظت های کوچک تسهیل می شود و مقادیر زیاد مانع از انتقال سیناپسی می شوند).

تغییر در متابولیسم استیل کولین می تواند منجر به اختلال در عملکرد مغز شود. کمبود تا حد زیادی تصویر بیماری - بیماری آلزایمر - را تعیین می کند.

برخی از آنتاگونیست های با عمل مرکزی، داروهای روانگردان هستند. مصرف بیش از حد آنتاگونیست ها می تواند اثر توهم زایی داشته باشد.

چرا نیاز دارید

تشکیل شده در بدن در انتقال تحریک عصبی در سیستم عصبی مرکزی، گره های رویشی، انتهای پاراسمپاتیک، اعصاب حرکتی شرکت می کند.

استیل کولینمرتبط با عملکردهای حافظه کاهش بیماری آلزایمر منجر به تضعیف حافظه می شود.

استیل کولیننقش مهمی در بیدار شدن و به خواب رفتن دارد. بیداری زمانی رخ می دهد که فعالیت نورون های کولینرژیک افزایش یابد.

خواص فیزیولوژیکی

در دوزهای کم، فرستنده فیزیولوژیکی تحریک عصبی است و در دوزهای زیاد می تواند جلوی انتقال تحریک را بگیرد.

این انتقال دهنده عصبی تحت تأثیر سیگار کشیدن و خوردن فلای آگاریک قرار می گیرد.

استیل کولین معروف ترین ماده نیست، اما نقش مهمی در فرآیندهایی مانند حافظه و یادگیری دارد. بیایید پرده رازداری را بر روی یکی از نادیده گرفته ترین انتقال دهنده های عصبی در سیستم عصبی خود برداریم.

اول در بین برابرها

شکل 1. آزمایش کلاسیک اتو لووی در شناسایی واسطه های شیمیایی انتقال تکانه های عصبی (1921). اشیاء - جدا شده و غوطه ور در محلول نمک قلب دو قورباغه (اهداکننده و گیرنده). توضیحات در متن آمده است. شکل از en.wikipedia.org، اقتباس شده.

در ادبیات علمی رایج یک جهت گیری پزشکی و فیزیولوژیکی عصبی، اغلب به سه انتقال دهنده عصبی می پردازد: دوپامین، سروتونین و نوراپی نفرین. این تا حد زیادی به این دلیل است که حالت‌های عادی و بیماری مرتبط با تغییرات در سطح این انتقال‌دهنده‌های عصبی برای درک بیشتر در دسترس هستند و علاقه بیشتری را در بین خوانندگان برمی‌انگیزند. قبلاً در مورد این مواد نوشته ام، اکنون وقت آن است که به یک واسطه دیگر توجه کنیم.

در مورد خواهد بود استیل کولین، و با توجه به اینکه او بود، نمادین خواهد بود اولینانتقال دهنده عصبی باز در آغاز قرن بیستم، بین دانشمندان در مورد چگونگی انتقال سیگنال از یک سلول عصبی به سلول دیگر اختلاف وجود داشت. برخی معتقد بودند که یک بار الکتریکی که از طریق یک رشته عصبی عبور می کند، از طریق برخی از "سیم" های نازک تر به دیگری منتقل می شود. مخالفان آنها استدلال می کردند که موادی وجود دارند که سیگنالی را از یک سلول عصبی به سلول عصبی دیگر منتقل می کنند. اساساً هر دو طرف حق داشتند: سیناپس های شیمیایی و الکتریکی وجود دارد. با این حال ، حامیان فرضیه دوم "به سمت راست" بودند - سیناپس های شیمیایی در بدن انسان غالب هستند.

برای درک ویژگی های انتقال سیگنال از یک سلول به سلول دیگر، فیزیولوژیست Otto Loewy آزمایش های ساده اما ظریفی انجام داد (شکل 1). او عصب واگ قورباغه را با جریان الکتریکی تحریک کرد که منجر به کاهش ضربان قلب شد *. سپس لووی مایع را در اطراف این قلب جمع کرد و آن را روی قلب قورباغه دیگری قرار داد - و سرعت آن نیز کاهش یافت. این امر وجود ماده خاصی را ثابت کرد که سیگنالی را از یک سلول عصبی به سلول عصبی دیگر منتقل می کند. لووی نام این ماده مرموز را گذاشت vagusstoff("ماده عصب واگ"). اکنون آن را با نام استیل کولین می شناسیم. موضوع انتقال سیناپسی شیمیایی نیز توسط هنری دیل بریتانیایی که استیل کولین را حتی زودتر از لووی کشف کرد، مورد بررسی قرار گرفت. در سال 1936، هر دو دانشمند جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را "به خاطر اکتشافاتشان در مورد انتقال شیمیایی تکانه های عصبی" دریافت کردند.

* - در مورد نحوه انقباض قلب ما - در مورد اتوماسیون، هدایت ضربان ساز و حتی کانال های خنده دار - در بررسی بخوانید " » . - اد.

استیل کولین (شکل 2) در سلول های عصبی از کولین و استیل کوآنزیم-A (استیل کوآ) تولید می شود. آنزیم استیل کولین استراز، واقع در شکاف سیناپسی، مسئول تخریب استیل کولین است. این آنزیم بعداً به تفصیل مورد بحث قرار خواهد گرفت. طرح ساختاری سیستم استیل کولینرژیک مغز شبیه به ساختار سایر سیستم های انتقال دهنده عصبی است (شکل 3). تعدادی ساختار در ساقه مغز وجود دارد که استیل کولین ترشح می کند که در امتداد آکسون ها به سمت گانگلیون های پایه مغز حرکت می کند. این سلول عصبی استیل کولین خود را دارد که فرآیندهای آنها به طور گسترده در قشر مغز متفاوت است و به هیپوکامپ نفوذ می کند.

شکل 3. سیستم استیل کولین مغز.می بینیم که در قسمت های عمیق مغز، خوشه هایی از سلول های عصبی (در پیش مغز و ساقه مغز) وجود دارد که فرآیندهای خود را به قسمت های مختلف قشر و نواحی زیر قشری می فرستند. در نقاط انتهایی، استیل کولین از انتهای عصبی آزاد می شود. اثرات موضعی یک انتقال دهنده عصبی بسته به نوع گیرنده و محل آن متفاوت است. MS - هسته سپتال میانی، DB - رباط مورب بروکا، nBM - هسته مغناطیسی پایه (هسته مایتنر). PPT - هسته تگمنتال پدانکولوپونتین، LDT - هسته تگمنتال پشتی جانبی (هر دو هسته در تشکیل مشبک ساقه مغز هستند). طراحی از، اقتباس شده.

گیرنده های استیل کولین به دو گروه تقسیم می شوند: موسکارینیو نیکوتین. تحریک گیرنده های موسکارینی منجر به تغییر در متابولیسم سلول از طریق سیستم G-پروتئین ها می شود. گیرنده های متابوتروپیک، و تأثیر بر نیکوتین - به تغییر در پتانسیل غشاء ( گیرنده های یونوتروپیک). این به دلیل این واقعیت است که گیرنده های نیکوتین با کانال های سدیم در سطح سلول ها مرتبط هستند. بیان گیرنده ها در قسمت های مختلف سیستم عصبی متفاوت است (شکل 4).

* - درباره ساختارهای فضایی چندین نماینده از خانواده بزرگ گیرنده های GPCR - گیرنده های غشایی که از طریق فعال شدن پروتئین G عمل می کنند - در مقالات موجود است: " گیرنده ها به شکل فعال(درباره شکل فعال رودوپسین) ساختار گیرنده های GPCR "در قلک""(درباره گیرنده های دوپامین و کموکاین)،" گیرنده فرستنده خلق و خو(حدود دو گیرنده سروتونین). - اد.

شکل 4. توزیع گیرنده های موسکارینی و نیکوتینی در مغز انسان. طراحی از سایت، اقتباس شده.

واسطه حافظه و یادگیری

سیستم استیل کولین مغز به طور مستقیم با پدیده ای مانند پلاستیسیته سیناپسی- توانایی سیناپس برای افزایش یا کاهش انتشار یک انتقال دهنده عصبی در پاسخ به افزایش یا کاهش فعالیت آن. پلاستیسیته سیناپسی یک فرآیند مهم برای حافظه و یادگیری، بنابراین دانشمندان به دنبال یافتن آن در قسمتی از مغز بودند که مسئول این عملکردها است - در هیپوکامپ. تعداد زیادی از نورون های استیل کولین فرآیندهای خود را به سمت هیپوکامپ هدایت می کنند و در آنجا بر آزادسازی انتقال دهنده های عصبی از سایر سلول های عصبی تأثیر می گذارند. روش انجام این فرآیند بسیار ساده است: گیرنده های نیکوتینی مختلف (عمدتاً انواع α 7 و β 2) روی بدنه نورون و قسمت پیش سیناپسی آن قرار دارند. فعال شدن آنها به این واقعیت منجر می شود که عبور سیگنال از طریق سلول عصب دهی شده ساده می شود و به احتمال زیاد به نورون بعدی منتقل می شود. بیشترین تأثیر از این نوع توسط نورون های GABAergic - سلول های عصبی که انتقال دهنده عصبی اسید γ-آمینو بوتیریک است، تجربه می شود.

نورون های GABAergic بخش مهمی از سیستم هستند که ریتم های الکتریکی مغز ما را تولید می کنند. این ریتم ها را می توان با استفاده از الکتروانسفالوگرام، یک روش تحقیقاتی گسترده در دسترس در نوروفیزیولوژی، ثبت و مطالعه کرد. ریتم های فرکانس های مختلف با حروف یونانی نشان داده می شوند: 8-14 هرتز - ریتم آلفا، 14-30 هرتز - ریتم بتا و غیره. استفاده از محرک های گیرنده استیل کولین باعث ایجاد ریتم تتا (0.4-14 هرتز) و گاما (30-80 هرتز) در مغز می شود. این ریتم ها، به عنوان یک قاعده، با فعالیت شناختی فعال همراه هستند. تحریک گیرنده های استیل کولین موسکارینی پس سیناپسی واقع بر روی نورون های هیپوکامپ (مرکز حافظه) و قشر جلوی مغز (مرکز رفتارهای پیچیده) منجر به تحریک این سلول ها و تولید ریتم های ذکر شده در بالا می شود. آنها فعالیت های شناختی مختلفی را همراهی می کنند - به عنوان مثال، ساخت یک توالی زمانی از رویدادها.

هیپوکامپ و قشر جلوی مغز نقش مهمی در یادگیری دارند. از دیدگاه رفلکس ها، هر یادگیری به دو صورت اتفاق می افتد. فرض کنید شما یک آزمایشگر هستید و هدف آزمایش شما یک موش است. در حالت اول، یک چراغ در قفس خود روشن می شود (محرک شرطی)، و جونده قبل از خاموش شدن نور، یک تکه پنیر (محرک غیرشرطی) دریافت می کند. رفلکس در حال ظهور را می توان نامید بازداشت شدگان. در حالت دوم، چراغ نیز روشن می‌شود، اما مدتی پس از خاموش شدن چراغ، ماوس مورد استقبال قرار می‌گیرد. این نوع رفلکس نامیده می شود پی گیری. رفلکس های نوع دوم بیشتر از رفلکس های نوع اول به آگاهی از محرک ها بستگی دارند. مهار فعالیت سیستم استیل کولینرژیک منجر به این واقعیت می شود که رفلکس های ردیابی در حیوانات ایجاد نمی شود، اگرچه هیچ مشکلی با تاخیر وجود ندارد.

هنگام مقایسه ترشح استیل کولین در مغز موش هایی که هر دو نوع رفلکس را ایجاد کردند، داده های جالبی به دست آمد. موش هایی که به طور موفقیت آمیزی بر رابطه زمانی بین محرک شرطی و غیرشرطی تسلط یافتند، افزایش قابل توجهی در سطح استیل کولین در قشر پیش پیشانی داخلی (شکل 5) در مقایسه با هیپوکامپ نشان دادند. به خصوص تفاوت در سطوح استیل کولین در موش هایی که یک رفلکس اثری ایجاد کردند، معنی دار بود. جوندگانی که با هر دو کار کنار نیامدند تقریباً سطوح مساوی از انتقال دهنده عصبی را در مناطق مورد مطالعه مغز پیدا کردند (شکل 6). بر این اساس می توان نتیجه گرفت که قشر جلوی مغز به طور مستقیم نقش بیشتری در یادگیری ایفا می کند و هیپوکامپ دانش به دست آمده را ذخیره می کند..

شکل 5 آزادسازی استیل کولین در هیپوکامپ (HPC) و قشر جلوی مغز (PFC) موش‌ها پس از تمرین رفلکس موفق. حداکثر سطح استیل کولین در قشر جلوی مغز در طول توسعه رفلکس ردیابی مشاهده می شود. طراحی از .

شکل 6. آزادسازی استیل کولین در هیپوکامپ (HPC) و قشر جلوی مغز (PFC) موش ها در صورت "شکست" در یادگیری.تقریباً همان محتوای استیل کولین در دو منطقه بدون توجه به رفلکس ثبت می شود. طراحی از.

گیرنده های توجه

شکل 7. انواع گیرنده های استیل کولین (nAChRs) در لایه های قشر جلوی مغز. طراحی از .

برای یادگیری، نه تنها هوش یا اندازه حافظه، بلکه توجه نیز مهم است. بدون توجه، حتی موفق ترین دانش آموز بازنده خواهد بود. استیل کولین نیز در فرآیندهای تنظیم توجه نقش دارد.

توجه - ادراک متمرکز یا تفکر در مورد یک مشکل - با افزایش فعالیت در قشر جلوی مغز همراه است. فیبرهای استیل کولین از قسمت های عمیق مغز به قشر پیشانی فرستاده می شود. با توجه به این واقعیت که ما اغلب نیاز به تغییر سریع توجه داریم، کاملاً منطقی است که گیرنده های استیل کولین نیکوتین (یونوتروپیک) و نه گیرنده های موسکارینی که باعث تغییرات آهسته تر و عمدتاً ساختاری در نورون ها می شوند، در تنظیم توجه نقش دارند. آسیب به ساختارهای استیل کولین در عمق مغز، فعالیت قشر پیش پیشانی داخلی را کاهش می دهد و توجه را مختل می کند. علاوه بر این، تعامل ساختارهای عمیق استیل کولین با قشر جلوی مغز محدود به سیگنال های بالادستی نیست. نورون‌های قشر پیشانی نیز سیگنال‌های خود را به نواحی زیرین ارسال می‌کنند که به شما امکان می‌دهد یک سیستم حفظ توجه خود تنظیم‌کننده ایجاد کنید. توجه با اثر استیل کولین بر روی گیرنده های پیش سیناپسی و پس سیناپسی حفظ می شود (شکل 7).

هنگامی که صحبت از گیرنده های نیکوتین و توجه می شود، این سوال مطرح می شود که عملکردهای شناختی را از طریق سیگار کشیدن بهبود می بخشد، یعنی وارد کردن دوز اضافی نیکوتین، البته به شکل دود سیگار. وضعیت در اینجا کاملاً روشن است و نتایج به سیگاری‌ها استدلال اضافی به نفع اعتیادشان نمی‌دهد. نیکوتین که از بیرون می آید، رشد طبیعی مغز را مختل می کند که می تواند منجر به اختلالات توجه شود(سالهای متمادی). اگر افراد سیگاری و غیر سیگاری را مقایسه کنیم، اولین شاخص های توجه بدتر از مخالفان آنها است. بهبود توجه در افراد سیگاری زمانی اتفاق می‌افتد که بعد از یک دوری طولانی سیگار بکشند، زمانی که بدخلقی و مشکلات شناختی آنها با دود از بین می‌رود.

دارویی برای حافظه

اگر به طور معمول سیستم استیل کولینرژیک مغز ما مسئول حافظه، توجه و یادگیری است، پس بیماری هایی که در آنها این نوع انتقال در مغز ما مختل می شود باید با علائم مربوطه خود را نشان دهند: از دست دادن حافظه، کاهش توجه و توانایی یادگیری چیزهای جدید. . در اینجا ما باید فوراً این نکته را قید کنیم که در طول پیری طبیعی، اکثریت قریب به اتفاق مردم توانایی به خاطر سپردن چیزهای جدید و به طور کلی هوشیاری ذهنی را کاهش می دهند. اگر این اختلالات به حدی شدید باشد که با فعالیت ها و نیازهای روزانه یک فرد مسن تداخل داشته باشد (مراقبت از خود)، ممکن است پزشکان مشکوک شوند. زوال عقل. اگر می‌خواهید درباره زوال عقل بیشتر بدانید، توصیه می‌کنم از ابتدا شروع کنید خبرنامه سازمان جهانی بهداشتبه این آسیب شناسی اختصاص داده شده است.

به بیان دقیق، زوال عقل یک بیماری واحد نیست، بلکه یک سندرم است که در تعدادی از بیماری ها رخ می دهد. یکی از شایع ترین بیماری هایی که منجر به زوال عقل می شود، بیماری آلزایمر است. اعتقاد بر این است که در بیماری آلزایمر، پروتئین پاتولوژیک β-آمیلوئید در سلول های عصبی تجمع می یابد که باعث اختلال در فعالیت سلول های عصبی می شود که در نهایت منجر به مرگ آنها می شود. علاوه بر این نظریه، تعدادی دیگر نیز وجود دارند که شواهد خاص خود را دارند. این احتمال وجود دارد که در بیماری آلزایمر فرآیندهای متفاوتی در سلول‌های مغزی بیماران مختلف رخ دهد، اما منجر به علائم مشابهی می‌شوند. با این حال، β-آمیلوئید از این جهت جالب است که می تواند اثر استیل کولین را از طریق گیرنده های نیکوتینی بر سلول سرکوب کند. اگر بتوانیم انتقال استیل کولینرژیک را تشدید کنیم، می‌توانیم تظاهرات بیماری را کاهش دهیم و زندگی مستقل را برای فرد مبتلا به زوال عقل طولانی کنیم.

داروهای مورد استفاده در زوال عقل شامل مهارکننده های استیل کولین استراز (AChE) است، آنزیمی که استیل کولین را در شکاف سیناپسی تجزیه می کند. استفاده از مهارکننده های AChE منجر به افزایش محتوای استیل کولین در فضای بین عصبی و بهبود انتقال سیگنال می شود. مطالعه ای بر روی اثربخشی مهارکننده های AChE در بیماری آلزایمر نشان داده است که آنها می توانند علائم بیماری را کاهش داده و پیشرفت آن را کاهش دهند. سه داروی پرمصرف از این گروه عبارتند از ریواستیگمین، گالانتامین و دونپزیل- از نظر کارایی و ایمنی قابل مقایسه هستند. همچنین یک تجربه کوچک اما موفق با مهارکننده های AChE در درمان توهمات موسیقی در سالمندان وجود دارد.

با کمک استیل کولین، مغز ما یاد می گیرد، توجه را روی اشیاء و پدیده های مختلف دنیای اطراف متمرکز می کند. حافظه ما روی استیل کولین «کار می کند» و کمبود آن را می توان با کمک دارو جبران کرد. امیدوارم از معرفی استیل کولین لذت برده باشید.

ادبیات

1. بیماری های دوپامین؛
2. شبکه های سروتونین؛
3. اسرار نقطه آبی؛
4. مترونوم: چگونه تخلیه ها را مدیریت کنیم؟ ;
5. گیرنده ها به شکل فعال؛
6. . نوروبیول فرا گرفتن. مم 87 (1), 86–92;
7. Flesher M.M., Butt A.E., Kinney-Hurd B.L. (2011). انتشار افتراقی استیل کولین در قشر جلوی مغز و هیپوکامپ در طی ردیابی پاولو و تهویه تاخیری. نوروبیول فرا گرفتن. مم 96 (2), 181–191;
8. گیل تی ام، سارتر ام.، گیونز بی (2000). فعالیت عصبی پیش پیشانی مرتبط با عملکرد توجه بصری پایدار: شواهدی برای مدولاسیون کولینرژیک J. Neurosci. 20 (12), 4745–4757;
9. شرمن اس.ام. (2007). تالاموس چیزی بیش از یک رله است. Curr. نظر. نوروبیول 17 (4), 417–422;
10. بلوم بی.، پورتویس آر.بی.، منسولدر اچ. (2014). مدولاسیون کولینرژیک قشر پیش پیشانی داخلی: نقش گیرنده های نیکوتین در توجه و تنظیم فعالیت عصبی جلو عصبی. مدارها 8 , 17. doi: 10.3389/fncir.2014.00017;
11. با تشکر از وزارت بهداشت عزیز برای هشدار! پروتئین β-آمیلوئید جریان های واسطه گیرنده استیل کولین نیکوتین را در نورون های هرمی CA1 هیپوکامپ موش صحرایی حاد سرکوب می کند. سیناپس. 67 (1), 11–20;
12. Birks J. (2006). مهارکننده های کولین استراز برای بیماری آلزایمر. کتابخانه کاکرین;
13. کومار آ.، سینگ آ.، اکاوالی. (2015). مروری بر پاتوفیزیولوژی بیماری آلزایمر و مدیریت آن: به روز رسانی. فارماکول. هرزه. 67 (2), 195–203;
14. بلوم J.D.، Coebergh J.A.، Lauw R.، Sommer I.E. (2015). توهم های موسیقی با مهارکننده های استیل کولین استراز درمان می شوند. جلو روانپزشکی. 6 , 46. doi: 10.3389/fpsyt.2015.00046..

ما اطلاعات کمی در مورد مغز و توانایی های فکری داریم. با این حال، به جرات می توان گفت که یک انتقال دهنده عصبی، استیل کولین، می تواند توانایی های شناختی انسان را افزایش دهد. طبق نظریه داروین، این انتقال دهنده عصبی باید با هر نسل جدید به طور فعال تر سنتز شود. البته این گفته در صورتی درست است که انسان تنزل نکند.

با این حال، امروز ما در مورد تکامل صحبت نخواهیم کرد، بلکه در مورد این واسطه با جزئیات بیشتری صحبت خواهیم کرد و از ذکر راه هایی برای افزایش تمرکز آن غافل نشویم. باید گفت که افزایش سطح استیل کولین شما را خوشحال نمی کند، اما می تواند روند جذب اطلاعات جدید را سرعت بخشد. به زبان ساده، بهتر یاد خواهید گرفت.

استیل کولین: چیست؟

انتقال دهنده عصبی نه تنها مسئول توانایی های فکری یک فرد، بلکه برای ارتباطات عصبی-عضلانی، از جمله اتصالات خودمختار نیز است. توجه داشته باشید که این یکی از اولین مواد این گروه است که توسط دانشمندان کشف شد و این اتفاق در اوایل قرن گذشته رخ داد. مهم است که به یاد داشته باشید که دوزهای بالای استیل کولین منجر به کندی در بدن می شود و مقادیر کوچک به تسریع آن کمک می کند. فرآیند سنتز انتقال دهنده های عصبی در هنگام دریافت اطلاعات جدید یا بازتولید اطلاعات قدیمی فعال می شود.

این ماده توسط پایانه های عصبی آکسون ها که محل اتصال دو نورون هستند تولید می شود. سنتز استیل کولین به دو ماده نیاز دارد:

استیل کوآنزیم (CoA) از گلوکز ساخته می شود.

کولین - در برخی غذاها یافت می شود.

پس از آن، انتقال دهنده عصبی در نوعی ظروف گرد به نام وزیکول قرار می گیرد و به انتهای پیش سیناپسی نورون فرستاده می شود. پس از جوش خوردن وزیکول با غشای سلولی، استیل کولین در شکاف سیناپسی آزاد می شود.

استیل کولین می تواند در شکاف سیناپسی حفظ شود، به نورون بعدی نفوذ کند یا به عقب برگردانده شود. در مورد دوم، انتقال دهنده عصبی به داخل وزیکول ها بازگردانده می شود. هر انتقال دهنده عصبی تمایل دارد با گیرنده های خود در نورون دوم ارتباط برقرار کند. به بیان تصویری، گیرنده در است و انتقال دهنده عصبی کلید آن است.

در این مورد، دو نوع کلید وجود دارد که هر کدام قادر به باز کردن نوع خاصی از "در" هستند - موسکارینی و نیکوتین. برای توصیف کامل فرآیند، لازم است اضافه شود که یک آنزیم خاص، استیل کولین استراز، تعادل ماده را در شکاف سیناپسی کنترل می کند. اگر از نوتروپیک ها به مقدار زیاد استفاده می کنید، پس از افزایش غلظت استیل کولین به یک سطح مشخص، این آنزیم شروع به کار می کند و مازاد انتقال دهنده عصبی را به عناصر تشکیل دهنده خود از بین می برد.

بیماری آلزایمر به طور چشمگیری حافظه را مختل می کند که دقیقاً به دلیل فعالیت بیش از حد استیلن استراز است. اکنون در درمان این بیماری، داروهایی که می توانند آنزیم را مهار کنند، نتایج بسیار خوبی از خود نشان می دهند. با این حال، مهار کننده های استیلن استراز یک اشکال دارند - غلظت بالای استیل کولین می تواند به بدن آسیب برساند.

علاوه بر این، عوارض جانبی می تواند تا حد مرگ بسیار جدی باشد. برخی از گازهای عصبی را می توان به عنوان مهار کننده های استیلن استراز طبقه بندی کرد. تحت تأثیر آنها، غلظت انتقال دهنده عصبی از حد مجاز فراتر می رود که منجر به انقباض عضلانی می شود.

اثرات مثبت استیل کولین و مضرات آن

بیایید با اثرات مثبتی که انتقال دهنده عصبی که امروز در نظر داریم شروع کنیم:

توانایی شناختی مغز افزایش می یابد و فرد باهوش تر می شود.

حافظه را بهبود می بخشد.

کار اتصالات عصبی-عضلانی بهبود می یابد - این در ورزش بسیار مفید است. از آنجایی که بدن به سرعت با استرس سازگار می شود.

هیچ ماده مخدری نمی تواند سطح انتقال دهنده عصبی را افزایش دهد، اما منجر به اثر کاملا معکوس می شود - تولید استیل کولین حداکثر توسط مواد توهم زا سرکوب می شود.

این به برنامه ریزی هوشمندانه کمک می کند و به دلیل تصمیمات تکانشی کمتر اشتباهات احمقانه ای مرتکب خواهید شد.

تنها دو عیب این انتقال دهنده عصبی وجود دارد:

در یک موقعیت استرس زا مضر است، زیرا توانایی تصمیم گیری سریع را کاهش می دهد.

در غلظت های بالا، کار کل ارگانیسم را کند می کند.

با این حال، در اینجا لازم است اصلاح کوچکی انجام شود - همه افراد فردی هستند، اگر ترکیبی از غلظت بالایی از استیل کولین و گلوتامات داشته باشید، سریعتر و مصمم تر خواهید بود. در عین حال، پتانسیل فکری دستخوش تغییرات جدی نخواهد شد.

ما همچنین توجه می کنیم که انتقال دهنده عصبی نه تنها زمانی که اطلاعات جدید می رسد، بلکه به دلیل تمرینات مغز و بدن نیز به طور فعال تر تولید می شود.

برای افزایش غلظت انتقال دهنده عصبی می توان از مکمل های زیر استفاده کرد: استیل ال کارنیتین، DMAE، لسیتین، هایپرزین، داروهای آلزایمر، هایپرزین. اسکوپولامین، آتروپین و دیفن هیدرامین به کاهش سطح این ماده کمک می کند. همچنین توصیه می کنیم درست غذا بخورید تا غلظت استیل کولین بالا باشد و اول از همه به تخم مرغ با آجیل توجه کنید.

اگر ورزش می کنید، استیل کولین به شما کمک می کند تا به نتایج بهتری برسید.