神経伝達物質

一般性

神経伝達物質は内因性の化学伝達物質であり、神経系の細胞（いわゆるニューロン）が互いに連絡を取り合ったり、筋肉や腺細胞を刺激したりするために使用されます。

それらの機能に関する限り、神経伝達物質は化学的シナプスのレベルで作用する。

化学シナプスは、2つのニューロン間またはニューロンと他の種類の細胞との間の機能的接触部位です。

神経伝達物質にはさまざまな種類があります。アミノ酸の種類、モノアミンの種類、ペプチドの種類、「微量」アミンの種類、プリンの種類、気体の種類などです。

最もよく知られている神経伝達物質には、ドーパミン、アセチルコリン、グルタミン酸塩、GABA、およびセロトニンが含まれます。

神経伝達物質とは何ですか？

神経伝達物質は化学物質であり、神経細胞（神経系の細胞）が互いに連絡を取り合い、筋肉細胞に作用したり、腺細胞からの反応を刺激したりするために使用されます。

言い換えれば、神経伝達物質は内因性の化学的メッセンジャーであり、それはニューロン間のコミュニケーション（すなわちニューロン間）およびニューロンと身体の他の部分とのコミュニケーションを可能にします。

人間の神経系は、心拍数、肺呼吸または消化などの生命のメカニズムを調整または指示するために神経伝達物質を使用します。

さらに、夜間の睡眠、集中力、気分などは神経伝達物質に依存します。

神経伝達物質と化学シナプス

より専門的な定義によれば、神経伝達物質はいわゆる化学シナプスのシステムに沿った情報の伝達者です。

神経生物学では、 シナプス （またはシナプス接合部）という用語は、2つのニューロン間またはニューロンと別の種類の細胞（たとえば、筋肉細胞または腺細胞）との間の機能的接触部位を示します。

シナプスの機能は、関係する細胞間で情報を伝達し、特定の反応（例えば、筋肉の収縮）を生じさせることです。

人間の神経系には2種類のシナプスがあります。

電気的シナプス 。情報の伝達は、関係する2つの細胞を通る電流の流れに依存します。
情報の伝達が関与する２つの細胞を通る神経伝達物質の流れに依存する、前述の化学シナプス 。

古典的な化学シナプスは、直列に配置された3つの基本要素から構成されています。

神経情報が由来するニューロンのシナプス前終末 。問題のニューロンはシナプス前ニューロンとも呼ばれます。
シナプス空間 、すなわちシナプスの主人公である2つの細胞間の分離の空間。それは細胞膜の外側に存在し、そして約２０〜４０ナノメートルの伸長領域を有する。
神経情報が到達しなければならないニューロン、筋細胞、または腺細胞のシナプス後膜 。それがニューロン、筋肉細胞または腺細胞であろうと、シナプス後膜が属する細胞単位はシナプス後要素と呼ばれる。

ニューロンを筋細胞に結合する化学的シナプスは、 神経筋接合部または運動板としても知られています。

神経伝達物質の発見

図：化学シナプス

20世紀初頭まで、科学者たちはニューロン間、ニューロンと他の細胞間のコミュニケーションはもっぱら電気的シナプスを通して起こると信じていました。

何人かの研究者がいわゆるシナプス空間を発見したときに、別のコミュニケーションモードが存在するという考えが生まれました。

ドイツの薬理学者Otto Loewiは、シナプス空間が化学メッセンジャーを解放するためにニューロンによって使われることができると仮定しました。それは1921年でした。

心臓活動の神経調節に関する彼の実験を通して、Loewiは最初の知られている神経伝達物質であるアセチルコリンの発見の主役となりました。

シート

シナプス前ニューロンにおいて、神経伝達物質は小さな細胞内小胞内に存在する。

これらの細胞間小胞は、様々な態様において、一般的な健康な真核細胞の原形質膜の二重リン脂質層に類似した二重リン脂質層によって区切られた嚢に匹敵する。

それらが細胞内小胞内に留まる限り、神経伝達物質はいわば不活性でありそして応答を生じない。

アクション機構

前提：神経伝達物質の作用機序を理解するためには、前述の化学シナプスとその組成を念頭に置いておくのが良いでしょう。

神経伝達物質は、コンテナニューロンからの小胞の放出を刺激することができる神経起源のシグナルが到達するまで、細胞内小胞内に閉じ込められたままである。

小胞の放出は、コンテナニューロンのシナプス前終末付近で起こり、シナプス空間における神経伝達物質の放出を伴う。

シナプス空間では、神経伝達物質は神経、筋肉または腺細胞のシナプス後膜と自由に相互作用し、化学シナプスのすぐ近くに位置しています。

神経伝達物質とシナプス後膜との間の相互作用は、後者の上に、適切には膜受容体と呼ばれる特定のタンパク質の存在のおかげで可能である。

神経伝達物質と膜受容体との間の接触は、初期神経信号（細胞内小胞の放出を刺激するもの）を十分に特異的な細胞応答に変える。例えば、神経伝達物質と筋細胞のシナプス後膜との間の相互作用によって生じる細胞応答は、前述の細胞が属する筋組織の収縮にあり得る。

神経伝達物質がどのように作用するかについてのこの概略図の結論において、以下の最後の局面を報告することが重要である：上記の特定の細胞応答は、神経伝達物質の種類およびシナプス後膜上に存在する受容体の種類に依存する。

行動の可能性は何ですか？

神経生物学では、細胞内小胞の放出を刺激する神経信号は活動電位と呼ばれています。

定義により、活動電位は、一般的なニューロンにおいて起こり、そして関係するニューロンの細胞膜の内側と外側との間の電荷の急速な変化を予測する現象である。

これを踏まえて、神経信号について話すとき、専門家がそれらを電気的インパルスと比較するとき、それは驚くことではありません：神経信号はあらゆる点で電気的事象です。

細胞応答の特徴

神経生物学者の言葉によると、シナプス後膜のレベルで神経伝達物質によって誘導される細胞応答は興奮性または抑制 性であり 得る。

興奮性反応は、シナプス後要素における神経インパルスの生成を促進するための反応である 。

一方、抑制反応は、シナプス後要素における神経インパルスの発生を抑制するように設計された反応である 。

最もよく知られている例

神経伝達物質の中には、他のものよりも明らかに有名なものがあります。それは、それらが以前から知られ研究されてきたことと、かなりの生物学的に興味深い機能を果たすためです。

最も有名な神経伝達物質の中で、彼らは言及に値する：

グルタミン酸 それは中枢神経系の主要な興奮性神経伝達物質です：神経生物学者が言うことによると、いわゆる興奮性シナプスの90％以上が使われるでしょう。
その興奮性機能と並んで、グルタメートはまた学習過程（脳にデータを保存する過程としての学習）と記憶にも関与しています。
いくつかの科学的研究によると、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症（ALSとして知られている）、パーキンソン病などの疾患に関係しているとされています。
GABA それは中枢神経系の主要な抑制性神経伝達物質です：最新の生物学的研究によると、いわゆる抑制性シナプスの約90％が使用されます。
その阻害特性のために、GABAは鎮静剤および精神安定剤の主な標的の一つです。
アセチルコリン それは筋肉の興奮性機能を持つ神経伝達物質です：実際、神経筋接合部では、その存在は影響を受けた筋肉組織の細胞を収縮させるメカニズムを動かします。
筋肉レベルで作用することに加えて、アセチルコリンはまた、いわゆる自律神経系によって制御される臓器の機能にも影響を及ぼす。自律神経系におけるその影響は興奮性でも抑制性でもあり得る。
ドーパミン カテコールアミンファミリーに属する、それは中枢神経系および末梢神経系の両方において多数の機能を果たす神経伝達物質である。
中枢神経系のレベルでは、ドーパミンはに参加します：運動制御、プロラクチンホルモン分泌、運動技能の制御、報酬と喜びのメカニズム、注意期間のコントロール、睡眠のメカニズム、行動制御、いくつかの認知機能の制御、気分制御、そして最後に学習のメカニズム。
しかしながら、末梢神経系のレベルでは、血管拡張剤、ナトリウム排泄の促進、腸運動を促進する因子、リンパ球活性を低下させる因子、そして最後にインスリン分泌を低下させる因子として作用する。
セロトニン これは主に腸内に見られる神経伝達物質であり、腸よりも程度は低いが中枢神経系のニューロンに見られる。
その抑制効果によって、セロトニンは食欲、睡眠、記憶および学習過程、体温、気分、行動のいくつかの局面、筋肉収縮、心血管系のいくつかの機能および内分泌系のいくつかの機能を調節するように思われる。
病理学的観点からは、それはうつ病および関連疾患の発症に役割を果たすように思われる。これは、いわゆる選択的セロトニン再取り込み阻害剤、多かれ少なかれ深刻な鬱病形態の治療に使用される抗うつ薬の市場での存在を説明する。
ヒスタミン それは脳および脊髄に存在する正確に視床下部および肥満細胞のレベルで、中枢神経系に広く存在する神経伝達物質です。
ノルエピネフリンとエピネフリン 。ノルエピネフリンは主に中枢神経系のレベルで集中し、行動のために脳と体を動員するというタスクを持っています（それゆえ興奮作用があります）。例えば、脳内では、興奮、警戒、集中および記憶プロセスを促進します。体の他の部分では、心拍数と血圧を上昇させ、貯蔵点からのブドウ糖の放出を促進し、骨格筋への血流を増加させ、胃腸系への血流を減少させ、膀胱と腸の排出を促進します。
エピネフリンは、副腎腺細胞に、そして中枢神経系に少量存在しています。
この神経伝達物質は興奮作用を持ち、骨格筋への血液量の増加、心拍数の増加、瞳孔の拡大などのプロセスに関与しています。
ノルエピネフリンとエピネフリンはどちらもチロシン由来の神経伝達物質です。