Нейротрансмиттерные системы (серотонин, дофамин, ГАМК, глутамат)

Нейротрансмиттерные системы — это сети химической передачи сигналов, посредством которых нейроны обмениваются информацией. Четыре системы занимают центральное место в психиатрической нейробиологии: серотонин и дофамин (модулирующие моноамины, формирующие настроение, систему вознаграждения и мотивацию), а также ГАМК и глутамат (основные тормозные и возбуждающие медиаторы мозга, устанавливающие баланс нейронной активности). Нарушения в этих системах связаны с расстройствами настроения, тревожными и психотическими расстройствами, и большинство психотропных препаратов действуют на них.

Definition

Нейротрансмиттерные системы представляют собой организованные популяции нейронов, определяемые химическим посредником, который они высвобождают — здесь это серотонин, дофамин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) и глутамат — вместе с рецепторами и транспортерами, через которые действует этот посредник.

Scope

Эта тема знакомит с четырьмя нейротрансмиттерными системами, наиболее изученными в психиатрии, широкими поведенческими и когнитивными функциями, связанными с каждой из них, а также с тем, как возникли и впоследствии были уточнены химические гипотезы психических заболеваний. Она охватывает концепции на справочном уровне и не затрагивает вопросы дозирования или индивидуализированного лечения.

Core questions

• Какие поведенческие и когнитивные функции связаны с каждой из этих систем?
• Как возникли моноаминовые гипотезы депрессии и психоза, и почему они теперь считаются неполными?
• Как возбуждающая (глутамат) и тормозная (ГАМК) сигнализация поддерживают баланс мозговой активности?

Key concepts

• Серотонин (5-HT)
• Дофамин
• ГАМК (тормозной медиатор)
• Глутамат (возбуждающий медиатор)
• Возбуждающе-тормозной баланс
• Рецепторы, транспортеры и обратный захват
• Моноаминовая модуляция настроения и системы вознаграждения

Key theories

Моноаминовая гипотеза депрессии

Классическое предположение о том, что депрессия является результатом дефицита моноаминовых нейротрансмиттеров, особенно серотонина и норадреналина, выведенное из влияния на настроение препаратов, изменяющих уровни моноаминов; оно остается исторически важным, но в настоящее время рассматривается как неполное объяснение биологии депрессии.

Дофаминовая гипотеза психоза

Предположение о том, что избыточная или нарушенная дофаминергическая передача, особенно в мезолимбических путях, способствует психотическим симптомам, основанное на дофамин-блокирующем действии антипсихотических препаратов и со временем уточненное для акцентирования региональной и цепной специфичности.

Mechanisms

Серотонин и дофамин — это моноамины, высвобождаемые из небольших ядер ствола мозга и среднего мозга, аксоны которых широко проецируются, модулируя настроение, систему вознаграждения, мотивацию и когнитивные функции, а не передавая быстрые точечные сигналы. ГАМК и глутамат, напротив, опосредуют большую часть быстрой синаптической передачи: глутамат возбуждает, а ГАМК тормозит, и баланс между ними формирует сетевую активность, пластичность и обработку информации. Многие психотропные препараты действуют, изменяя эти системы — например, блокируя обратный захват моноаминов или транспортеры, или действуя на глутаматные или ГАМК-рецепторы — вот почему химические гипотезы психических заболеваний изначально выводились из эффектов лекарств. Современные представления подчеркивают, что изменения моноаминов являются одним из узлов в более широких механизмах цепей и пластичности, а не всей картиной (Berton & Nestler, 2006).

Clinical relevance

Эти системы являются мишенями большинства антидепрессантов, антипсихотиков, анксиолитиков и нормотимиков, поэтому их понимание имеет центральное значение для интерпретации того, как, предположительно, действуют такие методы лечения. Эта статья описывает механизмы для справки и образования и не является руководством по назначению или принятию каких-либо индивидуальных решений о лечении.

History

Современный интерес к нейротрансмиттерным системам в психиатрии восходит к 1950-м и 1960-м годам, когда наблюдения о том, что резерпин может вызывать депрессию, а антипсихотические препараты блокируют дофамин, привели к моноаминовой и дофаминовой гипотезам расстройств настроения и психоза. В последующие десятилетия эти гипотезы неоднократно уточнялись по мере накопления доказательств того, что изменения нейротрансмиттеров сами по себе не полностью объясняют заболевание, что сместило внимание к нижележащей передаче сигналов, нейропластичности и глутаматергическим механизмам.

Debates

Достаточна ли моноаминовая гипотеза для объяснения депрессии?

Задержка терапевтического действия антидепрессантов, нацеленных на моноамины, и ограничения модели дефицита серотонина привели многих исследователей к мнению, что изменения моноаминов являются частью более широкой картины, включающей пластичность, стресс и глутаматергическую сигнализацию, а не основной причиной.

Key figures

• Eric Nestler
• Arvid Carlsson
• Solomon Snyder

Seminal works

• berton-nestler-2006
• nestler-carlezon-2006
• belmaker-agam-2008

Frequently asked questions

В чем разница между ГАМК и глутаматом?

Глутамат является основным возбуждающим нейротрансмиттером мозга, а ГАМК — основным тормозным; баланс между их сигнализацией устанавливает общий уровень нейронной активности и важен для нормального функционирования мозга.

Вызывает ли низкий уровень серотонина депрессию?

Простая идея о том, что депрессия вызвана дефицитом серотонина, в настоящее время считается неполной; серотонин является одной из нескольких взаимодействующих систем, участвующих в этом процессе, и современные модели подчеркивают более широкие механизмы цепей и пластичности.