केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में एसिटाइलकोलाइन और कोलिनर्जिक न्यूरोट्रांसमिशन

एसिटाइलकोलाइन एक न्यूरोट्रांसमीटर है, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मुख्य रूप से ध्यान, उत्तेजना, सीखने और स्मृति को आकार देने वाले न्यूरोमॉड्यूलेटर के रूप में कार्य करता है। बेसल फोरब्रेन और ब्रेनस्टेम के न्यूरॉन्स से जारी होकर, यह तीव्र निकोटिनिक रिसेप्टर्स और धीमी मस्कैरिनिक रिसेप्टर्स के माध्यम से संकेत देता है, और कोलिनर्जिक प्रणाली विशेष रुचि की है क्योंकि इसका अध:पतन संज्ञानात्मक विकारों में प्रमुखता से होता है।

Definition

केंद्रीय कोलिनर्जिक न्यूरोट्रांसमिशन मस्तिष्क में एसिटाइलकोलाइन द्वारा संकेत देना है, जहां यह कोलाइन एसिटाइलट्रांसफरेज द्वारा संश्लेषित होता है, निकोटिनिक (लिगैंड-गेटेड आयन चैनल) और मस्कैरिनिक (जी-प्रोटीन-युग्मित) रिसेप्टर्स पर मुख्य रूप से एक न्यूरोमॉड्यूलेटरी मोड में कार्य करता है, और एसिटाइलकोलिनेस्टेरेस द्वारा तेजी से निष्क्रिय हो जाता है।

Scope

यह विषय एसिटाइलकोलाइन के संश्लेषण और टूटने, इसके निकोटिनिक (आयनोट्रोपिक) और मस्कैरिनिक (मेटाबोट्रोपिक) रिसेप्टर्स, और एक मॉड्यूलेटरी प्रणाली के रूप में केंद्रीय कोलिनर्जिक अनुमानों के संगठन को शामिल करता है। यह केंद्रीय कोलिनर्जिक न्यूरोट्रांसमिशन को न्यूरोसाइकोफार्माकोलॉजी में संदर्भ ज्ञान के रूप में मानता है, बिना नैदानिक या उपचार मार्गदर्शन प्रदान किए।

Core questions

• केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में एसिटाइलकोलाइन का संश्लेषण और निष्क्रियकरण कैसे होता है?
• निकोटिनिक और मस्कैरिनिक रिसेप्टर्स में क्या अंतर है?
• संज्ञानात्मक कार्य और उत्तेजना में केंद्रीय कोलिनर्जिक संकेत क्या भूमिका निभाते हैं?
• कोलिनर्जिक प्रणाली स्मृति विकारों के लिए क्यों प्रासंगिक है?

Key concepts

• एसिटाइलकोलाइन
• कोलाइन एसिटाइलट्रांसफरेज
• एसिटाइलकोलिनेस्टेरेस
• निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर्स (आयनोट्रोपिक)
• मस्कैरिनिक एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर्स (मेटाबोट्रोपिक)
• बेसल फोरब्रेन कोलिनर्जिक अनुमान
• ध्यान और स्मृति का न्यूरोमॉड्यूलेशन

Key theories

संज्ञानात्मक कार्य का कोलिनर्जिक न्यूरोमॉड्यूलेशन

यह विवरण कि केंद्रीय एसिटाइलकोलाइन मुख्य रूप से एक न्यूरोमॉड्यूलेटर के रूप में कार्य करता है जो कॉर्टिकल और हिप्पोकैम्पल सर्किट के लाभ को समायोजित करता है, बिंदु-से-बिंदु संकेतों को ले जाने के बजाय ध्यान, उत्तेजना और स्मृति के एन्कोडिंग का समर्थन करता है।

Mechanisms

एसिटाइलकोलाइन का संश्लेषण कोलाइन और एसिटाइल-सीओए से कोलाइन एसिटाइलट्रांसफरेज द्वारा होता है, यह कोलिनर्जिक टर्मिनलों से जारी होता है, और एसिटाइलकोलिनेस्टेरेस द्वारा तेजी से हाइड्रोलाइज्ड होता है, जिससे प्रणाली का तेजी से समापन होता है। यह दो रिसेप्टर वर्गों पर कार्य करता है: निकोटिनिक रिसेप्टर्स लिगैंड-गेटेड धनायन चैनल होते हैं जो तीव्र उत्तेजना उत्पन्न करते हैं, जबकि मस्कैरिनिक रिसेप्टर्स जी-प्रोटीन-युग्मित होते हैं और धीमी मॉड्यूलेटरी प्रभाव उत्पन्न करते हैं। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में, बेसल फोरब्रेन और ब्रेनस्टेम से अनुमान व्यापक रूप से एसिटाइलकोलाइन जारी करते हैं, इसलिए ट्रांसमीटर मुख्य रूप से एक न्यूरोमॉड्यूलेटर के रूप में कार्य करता है जो ध्यान, उत्तेजना और स्मृति के अंतर्निहित लक्ष्य सर्किट की उत्तेजना और सिग्नल-टू-नॉइज़ को ट्यून करता है, जैसा कि पिसियोटो एट अल. (2012) द्वारा समीक्षा की गई है। एसिटाइलकोलिनेस्टेरेस का निषेध एसिटाइलकोलाइन की क्रिया को बढ़ाता है, एक तंत्र जिसका कई दवा वर्गों द्वारा उपयोग किया जाता है।

Clinical relevance

केंद्रीय कोलिनर्जिक संकेत ध्यान और स्मृति से निकटता से जुड़ा हुआ है, और बेसल फोरब्रेन कोलिनर्जिक न्यूरॉन्स का अध:पतन संज्ञानात्मक विकारों की एक विशेषता है, जिसने एसिटाइलकोलिनेस्टेरेस और कोलिनर्जिक रिसेप्टर्स को दवा विकास के लक्ष्य बना दिया है। यह प्रविष्टि उन तंत्रों को संकेत पर संदर्भ सामग्री के रूप में वर्णित करती है और किसी भी स्थिति का निदान या उपचार करने का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

कोलिनर्जिक रिसेप्टर वर्गीकरण IUPHAR आम सहमति नामकरण का अनुसरण करता है; उद्धृत पिसियोटो एट अल. (2012) समीक्षा एसिटाइलकोलाइन की न्यूरोमॉड्यूलेटरी भूमिका का आधिकारिक विवरण प्रदान करती है जिसका यहां उपयोग किया गया है।

History

एसिटाइलकोलाइन बीसवीं सदी की शुरुआत में पहचाना जाने वाला पहला रासायनिक न्यूरोट्रांसमीटर था, मूल रूप से परिधीय तंत्रिका तंत्र में। इसकी केंद्रीय भूमिकाओं को बाद में विस्तृत किया गया जब बेसल फोरब्रेन कोलिनर्जिक प्रक्षेपण प्रणाली का मानचित्रण किया गया और संज्ञानात्मक कार्य में इसके योगदान को मान्यता दी गई, जिससे केंद्रीय कोलिनर्जिक संकेत एक विशिष्ट और औषधीय रूप से महत्वपूर्ण प्रणाली के रूप में स्थापित हुआ।

Seminal works

• picciotto-2012

Frequently asked questions

निकोटिनिक और मस्कैरिनिक एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर्स में क्या अंतर है?

निकोटिनिक रिसेप्टर्स तीव्र लिगैंड-गेटेड आयन चैनल (आयनोट्रोपिक) होते हैं, जो तीव्र उत्तेजना उत्पन्न करते हैं, जबकि मस्कैरिनिक रिसेप्टर्स जी-प्रोटीन-युग्मित (मेटाबोट्रोपिक) होते हैं और धीमी, मॉड्यूलेटरी प्रभाव उत्पन्न करते हैं।

मस्तिष्क में एसिटाइलकोलाइन को न्यूरोमॉड्यूलेटर के रूप में क्यों वर्णित किया गया है?

क्योंकि केंद्रीय कोलिनर्जिक न्यूरॉन्स व्यापक रूप से अनुमानित होते हैं और असतत बिंदु-से-बिंदु संकेतों को प्रसारित करने के बजाय व्यापक लक्ष्य सर्किट की प्रतिक्रियाशीलता को समायोजित करने के लिए एसिटाइलकोलाइन जारी करते हैं, जो ध्यान, उत्तेजना और स्मृति का समर्थन करते हैं।