Основы психофармакологии

Вначале происходит электрический импульс - или пресинаптический - нейрон конвертирует его в химический сигнал в синапсе с помощью процесса, известного как связка возбуждение-секреция. Когда электрический импульс вторгается в пресинаптическую терминаль аксона, он вызывает высвобождение химического нейротрансмиттера, хранящегося там (Рисунок 1-3 и 1-4). Электрические импульсы открывают ионные каналы - волътажные натриевые каналы (VSSC [voltage-sensitive sodium channels]), и волътажные кальциевые каналы (VSCC [voltage-sensitive calcium channels]) - изменяя ионный заряд через нейрональные мембраны. Поскольку натрий втекает в пресинаптический нерв через натриевые каналы в аксональной мембране, электрический заряд потенциала действия движется вдоль аксона, пока он не достигнет пресинаптического нервного окончания, где он также открывает кальциевые каналы. Поскольку кальций вливается в пресинаптическую терминаль, он связывает синаптические везикулы, прикрепленные к внутренней мембране, чтобы выбросить их химическое содержимое в синапс. Путь для химической коммуникации прокладывается через предыдущий синтез нейромедиатора и его хранение в первой нейрональной пресинаптической аксональной терминали.

Таким образом, связка возбуждение-секреция это путь, с помощью которого нейрон превращает электрический стимул в химическое событие. Это происходит очень быстро, как только электрический импульс поступает в пресинаптический нейрон. Также возможно для нейрона трансформировать химическое сообщение от пресинаптического нейрона обратно в электрохимическое сообщение в постсинаптическом нейроне путем открытия ионных каналов, которые имеют связь с нейромедиаторами. Это также происходит очень быстро, когда нейромедиаторы открывают ионные каналы, это может изменить поток заряда в нейроне и, в конечном счете, потенциалы действия в постсинаптических нейронах. Таким образом, процесс нейротрансмиссии это постоянное преобразование химических сигналов в электрические сигналы, и электрические сигналы обратно в химические сигналы.

Каскады сигнальной передачи Обзор

Нейропередачу можно рассматривать как часть более крупного процесса, чем просто коммуникация пресинаптического аксона с постсинаптическим нейроном через синапс между ними. То есть ее также можно рассматривать как связь генома пресинаптического нейрона (нейрон А на Рисунке 1-3) с геномом постсинаптического нейрона (нейрон B на рис. 1 -3), а затем обратно генома постсинаптического нейрона с геномом пресинаптического нейрона через ретроградную нейротрансмиссию (правая панель на Рисунке 1-5). Такой процесс включает в себя длинные строки химических сообщений в обоих пресинаптических и постсинаптических нейронах, называемые каскадами сигнальной передачи.

Каскады сигнальной передачи, обуславливаемые химической нейротрансмиссией включают в себя многочисленные молекулы, начиная с первого мессенджера -нейромедиатора, и переходя ко второму, третьему, четвертому и большему количеству мессенджеров (Рисунки от 1-9 до 1-30). Инициирующие события происходят менее чем за секунду, но долгосрочные последствия обуславливаются нисходящим потоком мессенджеров, и могут занимать от нескольких часов до нескольких дней, а могут длиться и много дней или даже все время жизни синапса или нейрона (Рисунок 1-10). Каскады сигнальной передачи несколько схожи с молекулярным “пони-экспрессом” со специализированными молекулами действуя как последовательность всадников, передавая сообщение к следующей специализированной молекуле, пока оно не достигнет своего функционального назначения, такого как экспрессия гена или же активация “спящих” и неактивных молекул (смотрите, например, Рисунки от 1-9 до 1-19).