Кіріспе

Нейротрансмиттерлер арқылы нейрондарды реттеу

Нейромодуляция – белгілі бір нейронның әртүрлі нейрон популяцияларын реттеу үшін бір немесе бірнеше химиялық заттарды пайдалану процесі. Нейромодуляторлар әдетте метаботроптық, G протеинімен байланысқан рецепторларға (GPCR) байланып, екінші хабаршы сигналды іске қосады, бұл кең ауқымды, ұзаққа созылатын сигналға әкеледі. Бұл модуляция жүздеген миллисекундтан бірнеше минутқа дейін жалғаруы мүмкін. Нейромодуляторлардың әсерлеріне мыналар жатады: ішкі оқу белсенділігін өзгерту, кернеуге тәуелді токтарды арттыру немесе азайту, синапты тиімділікті өзгерту, жарылыс белсенділігін күшейту. Орталық нерв жүйесіндегі маңызды нейромодуляторларға допамин, серотонин, ацетилхолин, гистамин, норадреналин, азот оксиді және бірнеше нейропептидтер кіреді. Каннабиноидтар да күшті ОЖЖ нейромодуляторлары бола алады. Нейромодуляторлар қапшықшаларға жиналып, нейрондармен бөлінеді, гормондар ретінде секрецияланып, қан айналымы арқылы тасымалданады. Нейромодуляторды пресинаптикалық нейрон қайта сіңіре алмайтын немесе метаболитке ыдырамайтын нейротрансмиттер ретінде қарастыруға болады. Кейбір нейромодуляторлар мидың басқа нейрондарының белсенділігіне әсер етеді (немесе "модуляциялайды") және ми-жұлын сұйықтығында (МЖС) көп уақыт өткізеді.

Допамин жүйесі

Допамин немесе допаминергиялық жүйе бірнеше жолдардан тұрады, мысалы, вентральді тегменттен немесе қара заттан басталады. Ол дофамин рецепторларына әсер етеді. Паркинсон ауруы, кем дегенде, ішінара мидың терең ядроларындағы допаминергиялық жасушалардың жоғалуымен байланысты, бірінші кезекте қара заттың меланинмен пигменттелген нейрондарының, ал екінші кезекте локус көгілдірінің норадренергиялық нейрондарының. Допамин прекурсорларының әсерін күшейтетін емдеулер ұсынылып, белгілі бір деңгейде сәттілікке жетті.

Допаминнің фармакологиясы

Мысалы, кокаин допаминді қайта сіңіруді тоқтатып, осы нейротрансмиттерлерді синаптық кеңісте ұзақ уақытқа қалдырады. АМФТ тирозиннің L-ДОФА-ға, допаминнің алға құрауына айналуын болдырмайды; резерпин допаминнің өзгеріс кезеңдерінде сақталуын тоқтатады; ал депренил моноамин оксидазасы (МАО) B-ні тежейді, соның салдарынан допамин деңгейін көбейтеді.

Серотонин жүйесі

Мидың өндіретін серотонин денедегі серотониннің шамамен 10% құрайды. Көп бөлігі (80-90%) асқазан-ішек трактісінде (АІТ) орналасқан. Ол мидың медиалды алғы буыны арқылы мидың бойымен қозғалады және серотонин рецепторларына әсер етеді. Перифериялық жүйке жүйесінде (мысалы, ішек қабырғасында) серотонин қан тамырлары тонусын реттейді.

Серотониннің фармакологиясы

Флуоксетин сияқты селективті серотонинді кері сіңіру ингибиторлары (ССИИ) – басқа нейротрансмиттерлерге минималды әсер ете отырып, серотонинді кері сіңіруді тоқтататын, кеңінен қолданылатын антидепрессанттар. Трициклдік антидепрессанттар да биогенді аминдердің синапстан кері сіңіруін тежейді, бірақ олар негізінен серотонинге, норадреналинге немесе екеуіне де әсер етуі мүмкін. Олар депрессияның кез келген белгілерін жеңілдету үшін әдетте төрт-алты аптаға дейін уақыт алады. Олардың әсері бірден де, ұзақ мерзімді де болуы мүмкін деп саналады. Моноамин оксидазасы ингибиторлары биогенді амин нейротрансмиттерлерінің синапстан кері сіңірілуіне мүмкіндік береді, бірақ кері сіңірілгеннен кейін кейбір нейротрансмиттерлерді жоятын (метаболизмдейтін) ферментті тежейді. Нейротрансмиттерлердің көбі (әсіресе серотонин, норадреналин және дофамин) синапқа босатылуға қолжетімді болады. МАОИ-лар депрессия белгілерін жеңілдету үшін бірнеше апта қажет. Осы антидепрессанттарды қабылдағаннан кейін нейрохимиялық өзгерістер бірден байқала салса да, симптомдардың жақсаруы бірнеше аптадан кейін ғана басталуы мүмкін. Синапстағы нейротрансмиттер деңгейінің жоғарылауы ғана депрессияны немесе мазасыздықты жеңілдетпейді.

Нейромышектік жүйелер

Нейромодуляторлар физиологиялық жүйенің шығысын байланысты кірістерге (мысалы, орталық үлгі генераторларына) әсер ету арқылы өзгерте алады. Дегенмен, модельдеу жұмыстары мұның жеткіліксіз екенін көрсетеді, себебі нейромышектік трансформация, яғни нейрондық кірістен бұлшықет шығысына айналуы, белгілі бір кіріс диапазондарына қалыптасуы мүмкін. Стерн және авторлар (2007) нейромодуляторлар тек кіріс жүйесіне ғана емес, сонымен қатар бұлшықеттердің дұрыс жиырылуын қамтамасыз ету үшін трансформацияның өзін өзгертуге тиіс екенін ұсынады. Көлемдік беріліс – бұл мидың клеткааралық сұйықтығы арқылы нейротрансмиттерлердің мақсатты жасушалардан қашықта орналасқан жерлерде таралуы, нәтижесінде экстрасинаптикалық рецепторлардың қозуы және бір синапстағы беріліске қарағанда ұзаққа созылуы. Мұндай ұзаққа созылған беріліс тоникалық беріліс деп аталады, ал бір синапста жылдам болатын беріліс фазалық беріліс деп аталады.

Басқа қолданыстар

Нейромодуляция – бұл сонымен қатар, жүйке жүйесіне функцияларды қалпына келтіру (мысалы, кохлеарлық имплантацияларда), ауырсынуды басу немесе Паркинсон ауруы сияқты қозғалыс бұзылыстарында байқалатын тремор сияқты симптомдарды бақылауға бағытталған медициналық емдеудің жаңа дамып келе жатқан класы. Емдеу әдістері негізінен мақсатты электрлік стимуляциядан немесе баклофен сияқты интратекальді дәрілерді енгізу арқылы, омыртқа сұйықтығына дәрі-дәрмектерді құюдан тұрады. Электрлік стимуляция құрылғыларына терең ми стимуляциясы жүйелері (ТМС), бұқаралық тілде "ми кардиостимуляторы", омыртқа миын стимуляциялаушы (ОМС) және вагус нервін стимуляциялаушы (ВНС) жатады, олар минималды инвазивті процедуралар арқылы орнатылады, сондай-ақ толық сыртқы құрылғылар – трансдермальді электрлік нерв стимуляциясы және скрамблер терапиясы да бар.