Asetilkolin dan Neurotransmisi Kolinergik di SSP

Asetilkolin adalah neurotransmitter yang, di sistem saraf pusat, sebagian besar bertindak sebagai neuromodulator yang membentuk perhatian, gairah, pembelajaran, dan memori. Dilepaskan dari neuron-neuron di otak depan basal dan batang otak, ia memberi sinyal melalui reseptor nikotinik cepat dan reseptor muskarinik yang lebih lambat, dan sistem kolinergik menjadi perhatian khusus karena degenerasinya sangat menonjol dalam gangguan kognisi.

Definition

Neurotransmisi kolinergik sentral adalah pensinyalan oleh asetilkolin di otak, di mana ia disintesis oleh kolin asetiltransferase, bekerja pada reseptor nikotinik (saluran ion berpintu ligan) dan muskarinik (terkait protein-G) sebagian besar dalam mode neuromodulatori, dan dengan cepat diinaktivasi oleh asetilkolinesterase.

Scope

Topik ini mencakup sintesis dan pemecahan asetilkolin, reseptor nikotinik (ionotropik) dan muskarinik (metabotropik), serta organisasi proyeksi kolinergik sentral sebagai sistem modulasi. Ini memperlakukan neurotransmisi kolinergik sentral sebagai pengetahuan referensi dalam neuropsikofarmakologi, tanpa menawarkan panduan diagnostik atau pengobatan.

Core questions

• Bagaimana asetilkolin disintesis dan diinaktivasi di SSP?
• Bagaimana perbedaan antara reseptor nikotinik dan muskarinik?
• Peran apa yang dimainkan pensinyalan kolinergik sentral dalam kognisi dan gairah?
• Mengapa sistem kolinergik relevan dengan gangguan memori?

Key concepts

• Asetilkolin
• Kolin asetiltransferase
• Asetilkolinesterase
• Reseptor asetilkolin nikotinik (ionotropik)
• Reseptor asetilkolin muskarinik (metabotropik)
• Proyeksi kolinergik otak depan basal
• Neuromodulasi perhatian dan memori

Key theories

Neuromodulasi kolinergik kognisi

Penjelasan bahwa asetilkolin sentral bertindak terutama sebagai neuromodulator yang menyesuaikan penguatan sirkuit kortikal dan hipokampus, mendukung perhatian, gairah, dan pengkodean memori daripada membawa sinyal titik-ke-titik.

Mechanisms

Asetilkolin disintesis dari kolin dan asetil-KoA oleh kolin asetiltransferase, dilepaskan dari terminal kolinergik, dan dengan cepat dihidrolisis oleh asetilkolinesterase, memberikan sistem penghentian yang cepat. Ia bekerja pada dua kelas reseptor: reseptor nikotinik adalah saluran kation berpintu ligan yang menghasilkan eksitasi cepat, sementara reseptor muskarinik terkait protein-G dan menghasilkan efek modulasi yang lebih lambat. Di SSP, proyeksi dari otak depan basal dan batang otak melepaskan asetilkolin secara luas, sehingga neurotransmitter ini berfungsi sebagian besar sebagai neuromodulator yang menyetel eksitabilitas dan rasio sinyal-terhadap-derau dari sirkuit target yang mendasari perhatian, gairah, dan memori, seperti yang ditinjau oleh Picciotto et al. (2012). Penghambatan asetilkolinesterase memperpanjang aksi asetilkolin, sebuah mekanisme yang dimanfaatkan oleh beberapa kelas obat.

Clinical relevance

Pensinyalan kolinergik sentral sangat terkait dengan perhatian dan memori, dan degenerasi neuron kolinergik otak depan basal merupakan ciri khas beberapa gangguan kognisi, yang telah menjadikan asetilkolinesterase dan reseptor kolinergik sebagai target pengembangan obat. Entri ini menjelaskan mekanisme tersebut sebagai materi referensi tentang pensinyalan dan bukan merupakan dasar untuk mendiagnosis atau mengobati kondisi apa pun.

Evidence & guidelines

Klasifikasi reseptor kolinergik mengikuti nomenklatur konsensus IUPHAR; tinjauan Picciotto et al. (2012) yang dikutip memberikan deskripsi otoritatif tentang peran neuromodulatori asetilkolin yang digunakan di sini.

History

Asetilkolin adalah neurotransmitter kimia pertama yang diidentifikasi, pada awal abad kedua puluh, awalnya di sistem saraf perifer. Peran sentralnya diuraikan kemudian ketika sistem proyeksi kolinergik otak depan basal dipetakan dan kontribusinya terhadap kognisi diakui, menetapkan pensinyalan kolinergik sentral sebagai sistem yang berbeda dan penting secara farmakologis.

Seminal works

• picciotto-2012

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara reseptor asetilkolin nikotinik dan muskarinik?

Reseptor nikotinik adalah saluran ion berpintu ligan cepat (ionotropik), menghasilkan eksitasi cepat, sedangkan reseptor muskarinik terkait protein-G (metabotropik) dan menghasilkan efek modulasi yang lebih lambat.

Mengapa asetilkolin digambarkan sebagai neuromodulator di otak?

Karena neuron kolinergik sentral memproyeksikan secara difus dan melepaskan asetilkolin untuk menyesuaikan responsivitas sirkuit target yang luas, mendukung perhatian, gairah, dan memori, daripada mentransmisikan sinyal titik-ke-titik yang diskrit.