Dopamine: ฟังก์ชั่นและกลไกการออกฤทธิ์

โดปา มีนเป็นสารสื่อประสาทที่ผลิตโดยสัตว์หลากหลายชนิดรวมถึงสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง มันเป็นสารสื่อประสาทที่สำคัญที่สุดของระบบประสาทส่วนกลางของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและมีส่วนร่วมในการควบคุมฟังก์ชั่นต่าง ๆ เช่นพฤติกรรมยนต์อารมณ์หรือความรู้สึก

มันถูกสร้างขึ้นในระบบประสาทส่วนกลางนั่นคือในสมองของสัตว์และเป็นส่วนหนึ่งของสารที่เรียกว่า catecholamines Catecholamines เป็นกลุ่มของสารสื่อประสาทที่ส่งเข้าสู่กระแสเลือดและที่มีสารสำคัญที่สาม: adrenaline, noradrenaline และ dopamine

สารทั้งสามนี้ถูกสังเคราะห์จากกรดอะมิโนไทโรซีนและสามารถผลิตได้ในต่อมหมวกไต (โครงสร้างของไต) หรือในปลายประสาทของเซลล์ประสาท

โดปามีนถูกสร้างขึ้นในหลาย ๆ ส่วนของสมองโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน substantia nigra และทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทในระบบประสาทส่วนกลางเปิดใช้งานตัวรับ dopaminergic ห้าประเภท: D1, D2, D3, D4 และ D5

ในแต่ละพื้นที่สมองโดปามีนมีหน้าที่รับผิดชอบในการทำหน้าที่ต่าง ๆ มากมาย

สิ่งสำคัญที่สุดคือ: การเคลื่อนไหวของมอเตอร์, การควบคุมการหลั่งโปรแลคติน, การเปิดใช้งานของระบบความสุข, การมีส่วนร่วมในการควบคุมการนอนหลับและอารมณ์และการเปิดใช้งานของกระบวนการทางปัญญา

ระบบโดปามีน

เซลล์ประสาทโดปามีนหลายพันตัวมีอยู่ในสมองนั่นคือสารเคมีโดปามีน

ความจริงที่ว่าสารสื่อประสาทนี้มีมากและกระจายไปทั่วภูมิภาคประสาทหลายทำให้เกิดลักษณะที่ปรากฏของระบบโดปามีน

ระบบเหล่านี้ให้ชื่อกับการเชื่อมต่อของโดปามีนที่แตกต่างกันในส่วนต่าง ๆ ของสมองรวมถึงกิจกรรมและหน้าที่ของแต่ละคน

ด้วยวิธีนี้โดปามีนและการคาดการณ์สามารถแบ่งออกเป็น 3 ระบบหลัก

1- ระบบสั้นพิเศษ

มันทำให้เซลล์ประสาทโดปามีนสำคัญสองกลุ่มคือกลุ่มของจมูกหลอดและชั้นเพล็กฟอร์มของเรตินา

การทำงานของกลุ่มโดปามีนสองกลุ่มแรกนั้นส่วนใหญ่รับผิดชอบการรับรู้การทำงานของการรับรู้ทั้งการมองเห็นและการดมกลิ่น

2- ระบบความยาวระดับกลาง

พวกเขารวมถึงเซลล์ dopaminergic ที่เริ่มต้นในมลรัฐ (พื้นที่ด้านในของสมอง) และสิ้นสุดในนิวเคลียสกลางของต่อมใต้สมอง (ต่อมไร้ท่อที่หลั่งฮอร์โมนที่รับผิดชอบในการควบคุมสภาวะสมดุล)

โดปามีนกลุ่มที่สองนี้มีลักษณะส่วนใหญ่โดยการควบคุมกลไกยนต์และกระบวนการภายในของร่างกายเช่นอุณหภูมิการนอนหลับและความสมดุล

3- ระบบยาว

กลุ่มสุดท้ายนี้รวมถึงเซลล์ประสาทของพื้นที่หน้าท้องแท็ก (พื้นที่สมองตั้งอยู่ใน mesencephalon) ซึ่งส่งประมาณการไปยังภูมิภาคของสามหลักหลัก: neostriate (ที่ caudate และ putamen นิวเคลียส), limbic cortex และโครงสร้าง limbic อื่น ๆ

เซลล์ dopaminergic เหล่านี้มีหน้าที่รับผิดชอบต่อกระบวนการทางจิตขั้นสูงเช่นความรู้ความเข้าใจความจำรางวัลหรืออารมณ์

อย่างที่เราเห็นโดปามีนเป็นสารที่สามารถพบได้ในแทบทุกส่วนของสมองและมีกิจกรรมและการทำงานของสมองมากมาย

ด้วยเหตุนี้การทำงานที่ถูกต้องของโดปามีนจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความเป็นอยู่ที่ดีของผู้คนและมีการเปลี่ยนแปลงมากมายที่เกี่ยวข้องกับสารนี้

อย่างไรก็ตามก่อนที่จะไปตรวจสอบรายละเอียดของการกระทำและผลกระทบของสารนี้เราจะเจาะลึกมากขึ้นเล็กน้อยเกี่ยวกับการทำงานและคุณสมบัติของมันเอง

การสังเคราะห์โดปามีน

โดปามีนเป็นสารภายนอกของสมองและร่างกายผลิตขึ้นเองตามธรรมชาติ

การสังเคราะห์สารสื่อประสาทนี้เกิดขึ้นในขั้วประสาทของโดปามีนซึ่งมีเอนไซม์ที่มีความรับผิดชอบสูง

เอนไซม์เหล่านี้ที่ส่งเสริมการผลิตเซโรโทนิน ได้แก่ ไทโรซีนไฮดรอกซีเลส (TH) และ decarboxylase ของกรดอะมิโนอะโรมาติก (L-DOPA)

ด้วยวิธีนี้การทำงานของเอนไซม์ทั้งสองของสมองเป็นปัจจัยหลักที่ทำนายการผลิตโดปามีน

เอ็นไซม์ L-DOPA นั้นจะต้องมีเอนไซม์ TH เพื่อพัฒนาและเสริมเข้าไปในโดพามีน

นอกจากนี้จำเป็นต้องมีธาตุเหล็กเพื่อการพัฒนาสารสื่อประสาทที่เหมาะสม

ดังนั้นเพื่อสร้างโดปามีนและกระจายตามปกติผ่านบริเวณสมองที่แตกต่างกันจำเป็นต้องมีส่วนร่วมของสารเอนไซม์และเปปไทด์ของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน

โดปามีนทำงานอย่างไร

การสร้างโดปามีนที่เราได้อธิบายไว้ข้างต้นไม่ได้อธิบายการทำงานของสารนี้ แต่เป็นลักษณะที่ปรากฏ

ด้วยวิธีนี้หลังจากการสร้างโดปามีนเซลล์ประสาทโดปามีนเริ่มปรากฏในสมอง แต่สิ่งเหล่านี้จะต้องเริ่มทำงานเพื่อทำกิจกรรมของพวกเขา

เช่นเดียวกับสารเคมีทั้งหมดในการทำงานโดปามีนต้องสื่อสารกันนั่นคือมันต้องขนส่งจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง

มิเช่นนั้นสารจะยังคงนิ่งเงียบอยู่เสมอและจะไม่ทำกิจกรรมใด ๆ ของสมองหรือทำหน้าที่กระตุ้นเส้นประสาทที่จำเป็น

เพื่อให้โดปามีนถูกขนส่งจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งจำเป็นต้องมีผู้รับเฉพาะผู้รับโดปามีนเป็นสิ่งจำเป็น

ตัวรับถูกกำหนดให้เป็นโมเลกุลหรืออาร์เรย์ของโมเลกุลที่สามารถรับรู้แกนด์และถูกเปิดใช้งานโดย ligate

ด้วยวิธีนี้ผู้รับสารโดปามีนสามารถแยกสารโดปามีนออกจากสารสื่อประสาทชนิดอื่นและตอบสนองได้เฉพาะมันเท่านั้น

เมื่อโดปามีนถูกปล่อยออกมาโดยเซลล์ประสาทมันจะยังคงอยู่ในพื้นที่ intersynaptic (ช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาท) จนกระทั่งตัวรับ dopaminergic รับมันขึ้นมาและนำมันเข้าสู่เซลล์ประสาทอื่น

ประเภทของตัวรับโดปามีน

ตัวรับ dopaminergic มีหลายประเภทแต่ละตัวมีลักษณะและการทำงานบางอย่าง

โดยเฉพาะ 5 ประเภทหลักที่สามารถจำแนกได้: ตัวรับ D1, ตัวรับ D5, ตัวรับ D2, ตัวรับ D3 และตัวรับ D4

ตัวรับ D1 นั้นมีจำนวนมากที่สุดในระบบประสาทส่วนกลางและส่วนใหญ่พบในตุ่มจมูกหลอดใน neostriate ในนิวเคลียส accumbens ใน amygdala ในนิวเคลียส subthalamic และใน substantia nigra

พวกเขาแสดงความสัมพันธ์ที่ค่อนข้างต่ำสำหรับโดปามีนและการกระตุ้นของตัวรับเหล่านี้นำไปสู่การกระตุ้นโปรตีนและการกระตุ้นของเอนไซม์ต่าง ๆ

ตัวรับสัญญาณ D5 นั้นน่ากลัวกว่าตัวรับ D1 และมีประสิทธิภาพที่คล้ายคลึงกันมาก

ตัวรับ D2 ส่วนใหญ่อยู่ในฮิบโปแคมปัสในนิวเคลียส accumbens และใน neostriate และเชื่อมต่อกับโปรตีน G

ในที่สุดตัวรับ D3 และ D4 ส่วนใหญ่จะพบในเยื่อหุ้มสมองและจะมีส่วนร่วมในกระบวนการทางปัญญาเช่นหน่วยความจำหรือความสนใจ

หน้าที่ของโดปามีน

อย่างที่เราได้ตั้งข้อสังเกตโดปามีนเป็นหนึ่งในสารเคมีที่สำคัญที่สุดในสมองดังนั้นจึงทำหน้าที่ได้หลายอย่าง

ความจริงที่ว่ามันมีการกระจายอย่างกว้างขวางในพื้นที่สมองหมายความว่าสารสื่อประสาทนี้ไม่ได้ จำกัด ตัวเองเพื่อดำเนินกิจกรรมเดียวหรือฟังก์ชั่นที่มีลักษณะคล้ายกัน

ในความเป็นจริงโดพามีนมีส่วนร่วมในกระบวนการสมองหลายและช่วยให้การทำงานของกิจกรรมที่หลากหลายและแตกต่างกันมาก

หน้าที่หลักของโดปามีนคือ:

การเคลื่อนไหวของมอเตอร์

dopaminergic neurons ที่อยู่ในส่วนลึกสุดของสมองนั่นคือในฐานปมประสาทอนุญาตการผลิตการเคลื่อนไหวของผู้คน

ในกิจกรรมนี้ตัวรับ D5 ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งและโดปามีนเป็นองค์ประกอบสำคัญเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพของมอเตอร์ที่ดีที่สุด

ความจริงที่ว่าฟังก์ชั่นโดปามีนนี้มีความชัดเจนมากขึ้นคือโรคพาร์คินสันซึ่งเป็นพยาธิสภาพที่การขาดโดปามีนในปมประสาทฐานลดน้อยลงทำให้ความสามารถในการเคลื่อนไหวของแต่ละบุคคลมีมากขึ้น

ความจำความสนใจและการเรียนรู้

โดปามีนยังมีการกระจายในภูมิภาคของเส้นประสาทที่อนุญาตให้การเรียนรู้และความทรงจำเช่นฮิปโปแคมปัสและเยื่อหุ้มสมองสมอง

เมื่อโดปามีนไม่เพียงพอในพื้นที่เหล่านี้ปัญหาความจำการไร้ความสามารถในการรักษาความสนใจและความยากลำบากในการเรียนรู้สามารถเกิดขึ้นได้

ความรู้สึกของรางวัล

มันอาจเป็นหน้าที่หลักของสารนี้เนื่องจากโดปามีนที่ถูกหลั่งออกมาในระบบลิมบิกช่วยให้ได้สัมผัสกับความสุขและรางวัล

ด้วยวิธีนี้เมื่อเราทำกิจกรรมที่ถูกใจเราสมองของเราจะปล่อยโดปามีนโดยอัตโนมัติซึ่งจะช่วยให้การทดลองของความรู้สึกของความสุข

การยับยั้งการผลิตโปรแลคติน

โดพามีนมีหน้าที่ยับยั้งการหลั่งของโปรแลคตินซึ่งเป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่ช่วยกระตุ้นการผลิตน้ำนมในต่อมน้ำนมและการสังเคราะห์โปรเจสเตอโรนในคลังข้อมูล luteum

ฟังก์ชั่นนี้จะดำเนินการส่วนใหญ่ในนิวเคลียสคันศรของมลรัฐและในต่อมใต้สมองส่วนหน้า

กฎระเบียบของการนอนหลับ

การทำงานของโดปามีนในต่อมไพเนียลทำให้มันเป็นไปได้ที่จะกำหนดจังหวะ circadian ในมนุษย์เพราะมันช่วยให้ปล่อยเมลาโทนินและสร้างความรู้สึกของการนอนหลับเมื่อมันต้องใช้เวลาโดยไม่ต้องนอนหลับ

นอกจากนี้โดพามีนยังมีบทบาทสำคัญในการรักษาอาการปวด (โดพามีนในระดับต่ำเกี่ยวข้องกับอาการเจ็บปวด) และมีส่วนร่วมในการตอบสนองด้วยตนเองของอาการคลื่นไส้

การปรับของอารมณ์ขัน

ในที่สุดโดปามีนมีบทบาทสำคัญในการควบคุมอารมณ์ดังนั้นสารนี้ในระดับต่ำจึงสัมพันธ์กับความหงุดหงิดและซึมเศร้า

โรคที่เกี่ยวข้องกับโดปามีน

โดปามีนเป็นสารที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับสมองหลายอย่างดังนั้นความผิดปกติของมันจึงสามารถนำไปสู่โรคต่างๆได้ ที่สำคัญที่สุดคือ

โรคพาร์กินสัน

มันเป็นพยาธิวิทยาที่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับการทำงานของโดปามีนในพื้นที่สมอง

ในความเป็นจริงโรคนี้ส่วนใหญ่เกิดจากการสูญเสียของสารสื่อประสาทโดปามิเนอร์จิคที่เสื่อมในฐานปมประสาท

การลดลงของโดปามีนส่งผลให้เกิดอาการของมอเตอร์โดยทั่วไป แต่ยังสามารถทำให้เกิดอาการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของสารสื่อประสาทเช่นปัญหาหน่วยความจำความสนใจหรือภาวะซึมเศร้า

การรักษาทางเภสัชวิทยาหลักของพาร์กินสันนั้นขึ้นอยู่กับการใช้สารตั้งต้นของโดปามีน (L-DOPA) ซึ่งช่วยเพิ่มปริมาณโดปามีนในสมองและบรรเทาอาการเล็กน้อย

โรคจิตเภท

สมมติฐานหลักของสาเหตุของโรคจิตเภทขึ้นอยู่กับทฤษฎีโดปามีนซึ่งระบุว่าโรคนี้เกิดจากการทำปฏิกิริยาของสารสื่อประสาทโดปามีนมากเกินไป

สมมติฐานนี้ได้รับการสนับสนุนโดยประสิทธิภาพของยารักษาโรคจิตสำหรับโรคนี้ (ซึ่งยับยั้งการรับ D2) และโดยความสามารถของยาที่เพิ่มกิจกรรม dopaminergic เช่นโคเคนหรือยาบ้าเพื่อสร้างโรคจิต

โรคลมบ้าหมู

จากการสังเกตทางคลินิกหลายอย่างมันได้รับการตั้งสมมติฐานว่าโรคลมชักอาจเป็นโรคที่เกิดจากภาวะขาดสาร dopaminergic ดังนั้นการขาดสาร dopamine ในพื้นที่ mesolimbic อาจนำไปสู่โรคนี้ได้

ข้อมูลเหล่านี้ยังไม่ได้รับการตอบโต้อย่างเต็มที่ แต่ได้รับการสนับสนุนจากประสิทธิภาพของยาที่มีประสิทธิภาพในการรักษาโรคลมชัก (anticonvulsants) ซึ่งเพิ่มกิจกรรมของตัวรับ D2

ติดยาเสพติด

ในกลไกเดียวกันของโดปามีนที่ช่วยให้การทดลองของความสุขความพึงพอใจและแรงจูงใจฐานของการเสพติดที่ยั่งยืน

ยาที่ให้โดปามีนมากขึ้นเช่นยาสูบโคเคนแอมเฟตามีนและมอร์ฟีนเป็นยาที่มีพลังในการเสพติดมากขึ้นเนื่องจากการเพิ่มโดปามีนซึ่งผลิตในพื้นที่สมองแห่งความสุขและรางวัล