Nervų sistemos tarpininkai. Centrinės nervų sistemos mediatoriai ir receptoriai Nervų sistemos slopinamieji mediatoriai yra

CNS sinapsės klasifikuojamos pagal kelis kriterijus. Pagal prijungtų ląstelių tipą išskiriamos šios sinapsės: tarpneuroninis lokalizuota centrinėje nervų sistemoje ir autonominiuose gangliuose ; neuroefektorius(neuroraumeninės ir neurosekrecinės), jungiančios somatinės ir autonominės nervų sistemos eferentinius neuronus su vykdomosiomis ląstelėmis (skersaruožių ir lygiųjų raumenų skaidulomis, sekrecinėmis ląstelėmis); neuroreceptorius(kontaktai antriniuose receptoriuose tarp receptorinės ląstelės ir aferentinio neurono dendrito0.

Pagal morfologinę struktūrą yra: aksosomatinis, aksodendritinis, aksoaksoninis, dendrosomatinis, dendrodendritinis.

Pagal signalizacijos būdą - cheminis sinapsės, kuriose perdavimo tarpininkas (tarpininkas) yra cheminė medžiaga; elektrinis, kuriame signalai perduodami elektros srove; mišrios sinapsės - elektrocheminis.

Kalbant apie funkcinį poveikį - sužadinantis ir slopinantis.

2.2.1 Cheminės sinapsės ir neurotransmiteriai.

Pagal tarpininko pobūdį cheminės sinapsės skirstomos į cholinergines (mediatorius – acetilcholinas), adrenergines (naradrenalinas), dopaminergines (dopaminas), GABA – ergines (gama – aminosviesto rūgštis) ir kt.

Cheminės sinapsės struktūriniai elementai yra: presinapsinės ir postsinapsinės membranos, sinapsinis plyšys (24 pav.).

Presinapsinėje galūnėje yra iki 200 nm skersmens sinapsinės pūslelės (pūslelės). Jie susidaro neurono kūne ir greito aksonų transportavimo pagalba patenka į presinapsinį galą, kur užpildomi neurotransmiteriu, arba tarpininku (siųstuvu). Presinapsinėje pabaigoje yra mitochondrijos, kurios suteikia energijos sinapsiniams perdavimo procesams. Endoplazminiame tinkle yra nusėdęs Ca++. Mikrovamzdeliai ir mikrofilamentai dalyvauja pūslelių judėjime. Ca++ prisijungimas prie pūslelių apvalkalo baltymų sukelia mediatoriaus egzocitozę į sinapsinį plyšį.

Sinapsinio plyšio plotis yra nuo 20 iki 50 nm, jame yra tarpląstelinio skysčio ir mukopolisacharidų tankios medžiagos, užtikrinančios ryšius tarp pre- ir postsinapsinių membranų, taip pat fermentų.

Sinapsės postsinapsinėje membranoje yra chemoreceptorių, galinčių surišti neurotransmiterių molekules. Postsinapsinėje membranoje yra dviejų tipų receptoriai - jonų receptoriai, kuriuose yra jonų kanalas, kuris atsidaro mediatorių molekulėms prisijungus prie tam tikros receptorių molekulės vietos (atpažinimo centro); metabotropiniai receptoriai, atverdamas jonų kanalą netiesiogiai per biocheminių reakcijų grandinę, visų pirma aktyvinant specialių molekulių, vadinamųjų antrųjų pasiuntinių (pasinešėjų) sintezę. Tokios medžiagos kaip c.GTP, c.AMP, kalcio jonai gali atlikti antrinių pasiuntinių vaidmuo. Jie sukelia daugybę biocheminių reakcijų ląstelėje, susijusių su baltymų sinteze, fermentų aktyvavimu ir kt.

Ryžiai. 24. Centrinės sinapsės

Centrinėje nervų sistemoje tarpininko funkciją atlieka ne viena medžiaga, o nevienalytė medžiagų grupė.

Yra keli kriterijai, pagal kuriuos tam tikra medžiaga gali būti klasifikuojama kaip tam tikro tipo sinapsės tarpininkė.

1. Šios medžiagos turi būti pakankamais kiekiais presinapsinėse nervų galūnėse, kur taip pat turi būti jos sintezės fermentinė sistema. Sintezavimo sistema gali būti lokalizuota kitur, tačiau medžiaga turi būti pristatyta į veikimo vietą.

2. Kai stimuliuojami presinapsiniai neuronai ar nervai, šios medžiagos iš galūnių turi išsiskirti pakankamas kiekis.

3. Dirbtinai vartojant šios medžiagos aktyvinantis arba slopinantis poveikis postsinapsinei ląstelei turi būti identiškas presinapsinio nervo stimuliacijos poveikiui.

4. Sinapsinio plyšio srityje turi būti fermentinė sistema, kuri po jos veikimo inaktyvuoja duotą medžiagą ir tokiu būdu leidžia greitai grąžinti postsinapsinę membraną į parengties būseną.

5. Postsinapsinėje membranoje turi būti receptoriai, turintys didelį afinitetą šiai medžiagai.

Acetilcholinas yra gana plačiai paplitęs sužadinimo tarpininkas CNS. 30-aisiais jį atrado austrų mokslininkas O. Levy. Pagal cheminę prigimtį acetilcholinas yra cholino acetatinis esteris ir susidaro acetilinant choliną, dalyvaujant fermentui acetilcholino transferazei. Išsiskyręs iš presinapsinių galų, acetilcholiną greitai skaido fermentas acetilcholinesterazė.

Cholinerginiai neuronai apima stuburo smegenų alfa motorinius neuronus. Acetilcholino pagalba alfa motoriniai neuronai per savo aksonų kolaterales perduoda sužadinimo efektą Renshaw slopinančioms ląstelėms.

Rasti dviejų tipų receptoriai, jautrūs acetilcholinui: muskarininiai (M – receptoriai) ir nikotino receptoriai (H – receptoriai). Ant mūsų kūno raumenų yra nikotino tipo acetilcholino receptoriai. Poison yra nikotino receptorių blokatorius curare, d - tubokurarinas, diplacinas, fluxedilas(acetilcholino antagonistai). Kurare nuodus indėnai naudojo medžiodami gyvūnus. Šiuo metu sintetiniai kurarės analogai plačiai naudojami pacientams imobilizuoti atliekant pilvo operacijas atliekant dirbtinį kvėpavimą. Širdies raumenyje esantys acetilcholino receptoriai yra muskarininio tipo, o kurarė nestabdo širdies.

Nikotino receptorių taip pat yra kai kuriose smegenų struktūrose (smegenų kamieno tinkliniame darinyje, pagumburyje).

Acetilcholino poveikis gali būti ir aktyvinantis, ir inaktyvuojantis dėl slopinančių interneuronų sužadinimo. Acetilcholinas turi slopinamąjį poveikį M-cholinerginių receptorių pagalba giliuose smegenų žievės sluoksniuose, smegenų kamiene ir uodeginiame branduolyje.

Smegenų neuronai, sužadinami per muskarininius acetilcholino receptorius, vaidina svarbų vaidmenį pasireiškiant tam tikroms psichinėms funkcijoms. Yra žinoma, kad tokių neuronų mirtis sukelia senatvinę demenciją (Alzheimerio ligą).

Biogeniniai aminai apima dvi tarpininkų grupes: katecholaminų(norepinefrinas, epinefrinas, dopaminas) ir indolaminas(serotoninas).

Katecholaminai yra tirozino dariniai ir atlieka tarpininko funkciją periferinėse ir centrinėse sinapsėse. Katecholaminų, kaip medžiagų apykaitos reguliatorių, veikimą skatina alfa ir beta receptoriai bei antrinių pasiuntinių sistema.

Noradrenerginiai neuronai daugiausia susitelkę vidurinėse smegenyse (locus coeruleus). Šių neuronų aksonai yra plačiai pasiskirstę smegenų kamiene, smegenyse ir smegenų pusrutuliuose. Pailgosiose smegenyse didelė noradrenerginių neuronų sankaupa yra tinklinio darinio ventrolateraliniame branduolyje.

Norepinefrinas yra smegenėlių Purkinje ląstelių slopinamasis mediatorius, sužadinantis – pagumburio, epitalaminio branduoliuose.

Periferinėje nervų sistemoje yra daug noradrenerginių neuronų.

Norepinefrinas reguliuoja nuotaiką, emocines reakcijas, užtikrina budrumo palaikymą, dalyvauja tam tikrų miego ir sapnų fazių formavimosi mechanizmuose.

Dopaminerginiai neuronai daugiausia yra vidurinėse smegenyse, taip pat pagumburio srityje. Vidurinių smegenų juodosios medžiagos dopamino sistema buvo gerai ištirta. Šioje sistemoje yra 2/3 smegenyse esančio dopamino. Į striatumą projektuojami juodosios medžiagos neuronų procesai, kurie atlieka svarbų vaidmenį reguliuojant tonizuojančius judesius. Neurono degeneracija juodojoje substantoje sukelia Parkinsono ligą.

Dopaminas dalyvauja formuojant malonumo jausmą, reguliuojant emocines reakcijas ir palaikant budrumą.

Šiuo metu yra nustatyti du dopamino receptorių potipiai (D1 ir D2 potipiai). D1 ir D2 receptoriai randami striataliniuose neuronuose. D2 receptoriai randami hipofizėje, juos veikiant dopaminui, slopinama prolaktino, oksitocino, melanostimuliuojančio hormono, endorfino sintezė ir sekrecija.

Serotoninas (5-hidroksitriptaminas) kartu su katecholaminais priklauso aminerginiams mediatoriams. Jis susidaro hidroksilinant aminorūgštį triptofaną, po to dekarboksilinant. Cheminė serotonino struktūra buvo iššifruota 1952 m. 90% serotonino organizme susidaro viso virškinamojo trakto gleivinės enterochromafininėse ląstelėse. Didžioji dalis serotonino jungiasi su trombocitais ir per kraują pernešama visame kūne. Tarpląstelinį serotoniną inaktyvuoja mitochondrijose esanti monoaminooksidazė (MAO). Dalis serotonino veikia kaip vietinis hormonas, skatinantis žarnyno motorikos autoreguliaciją, taip pat moduliuojantis epitelio sekreciją ir absorbciją žarnyno trakte.

Serotonerginiai neuronai yra plačiai paplitę centrinėje nervų sistemoje, daugiausia autonominių funkcijų struktūrose. Žmonėms jis randamas įvairiose smegenų dalyse (smegenų kamiene, tiltuose, raphe branduoliuose). Serotonino pagalba smegenų kamieno neuronuose perduodamas žadinantis ir slopinantis poveikis. Didžiausia serotonino koncentracija randama kankorėžinėje liaukoje. Čia serotoninas virsta melatoninu, kuris dalyvauja odos pigmentacijoje ir turi įtakos moterų lytinių liaukų veiklai.

Serotoninas realizuoja savo įtaką jonotropinių ir metabotropinių receptorių pagalba. Yra keletas serotonino receptorių tipų, esančių tiek presinapsinėje, tiek postsinapsinėje membranose. Serotonino receptorių antagonistas yra lizergo rūgšties dietilamidas (LSD), kuris yra stiprus haliucinogenas.

Fiziologinis serotonino poveikis siejamas su jo dalyvavimu mokymosi procese, skausmo pojūčių formavimu, miego reguliavimu. Serotoninas vaidina svarbų vaidmenį kontroliuojant nugaros smegenų veiklą ir pagumburio kūno temperatūrą. Serotonerginių sinapsių funkcijos pažeidimai stebimi šizofrenija ir kitais psichikos sutrikimais.

Nervų ląstelės kontroliuoja kūno funkcijas cheminių signalinių medžiagų, neuromediatorių ir neurohormonų pagalba. neurotransmiteriai- trumpalaikės vietinio veikimo medžiagos; jie išsiskiria į sinapsinį plyšį ir perduoda signalą į kaimynines ląsteles (kurias gamina neuronai ir kaupiasi sinapsėse; kai ateina nervinis impulsas, jie patenka į sinapsinį plyšį, selektyviai jungiasi su specifinis receptorius ant kito neurono ar raumenų ląstelės postsinapsinės membranos, skatinant šias ląsteles atlikti specifines funkcijas). Medžiaga, iš kurios sintetinamas mediatorius (tarpininko pirmtakas), patenka į neuroną arba jo galą iš kraujo arba smegenų skysčio (skysčio, cirkuliuojančio galvos ir nugaros smegenyse) ir dėl biocheminių reakcijų, veikiant fermentams. , virsta atitinkamu tarpininku, o po to burbuliukų (pūslelių) pavidalu transportuojamas į sinapsinį plyšį. Mediatoriai taip pat sintetinami presinapsinėse galūnėse.

Veiksmo mechanizmas. Tarpininkai ir moduliatoriai jungiasi prie kaimyninių ląstelių postsinapsinės membranos receptorių. Dauguma neuromediatorių skatina jonų kanalų atsivėrimą, o tik keli – uždarymą. Postsinapsinės ląstelės membranos potencialo pasikeitimo pobūdis priklauso nuo kanalo tipo. Membranos potencialo pokytis nuo -60 iki +30 mV dėl Na + kanalų atsivėrimo sukelia postsinapsinio veikimo potencialo atsiradimą. Membranos potencialo pokytis nuo -60 mV iki -90 mV dėl Cl - kanalų atsivėrimo slopina veikimo potencialą (hiperpoliarizaciją), ko pasekoje sužadinimas neperduodamas (inhibitorinė sinapsė). Pagal cheminę sandarą mediatorius galima suskirstyti į kelias grupes, iš kurių pagrindinės yra aminai, aminorūgštys, polipeptidai. Gana plačiai paplitęs tarpininkas centrinės nervų sistemos sinapsėse yra acetilcholinas.

Acetilcholinas pasireiškia įvairiose centrinės nervų sistemos dalyse (smegenų žievėje, nugaros smegenyse). Daugiausia žinomas kaip jaudinantis tarpininkas. Visų pirma, tai yra nugaros smegenų alfa motorinių neuronų tarpininkas, inervuojantis skeleto raumenis. Šie neuronai perduoda sužadinimo poveikį Renshaw slopinančioms ląstelėms. Smegenų kamieno tinkliniame darinyje, pagumburyje, buvo rasti M- ir H-cholinerginiai receptoriai. Acetilcholinas taip pat aktyvina slopinamuosius neuronus, o tai lemia jo poveikį.

Aminai ( histaminas, dopaminas, norepinefrinas, serotoninas) dideli kiekiai daugiausia yra smegenų kamieno neuronuose, mažesni kiekiai aptinkami kitose centrinės nervų sistemos dalyse. Aminai skatina sužadinimo ir slopinimo procesus, pvz., diencephaloną, juodąją medžiagą, limbinę sistemą ir striatumą.

Norepinefrinas. Noradrenerginiai neuronai daugiausia susitelkę locus coeruleus (vidurinėje smegenyse), kur jų yra vos keli šimtai, tačiau jų aksoninės šakos aptinkamos visoje CNS. Norepinefrinas yra smegenėlių Purkinje ląstelių slopinamasis tarpininkas ir sužadinantis pagumburio, epitalaminio branduolių. Smegenų kamieno ir pagumburio tinkliniame darinyje buvo rasti alfa ir beta adrenerginiai receptoriai. Norepinefrinas reguliuoja nuotaiką, emocines reakcijas, palaiko budrumą, dalyvauja tam tikrų miego ir sapnų fazių formavimosi mechanizmuose.

Dopaminas. Dopamino receptoriai skirstomi į D1 ir D2 potipius. D1 receptoriai yra lokalizuoti striatumo ląstelėse, veikia per dopaminui jautrią adenilato ciklazę, kaip ir D2 receptoriai. D2 receptoriai randami hipofizėje, juos veikiant dopaminui, slopinama prolaktino, oksitocino, melanostimuliuojančio hormono, endorfino sintezė ir sekrecija. . Dopaminas dalyvauja formuojant malonumo jausmą, reguliuojant emocines reakcijas ir palaikant budrumą. Striatalinis dopaminas reguliuoja sudėtingus raumenų judesius.

Serotoninas. Serotonino pagalba smegenų kamieno neuronuose perduodamas žadinantis ir slopinantis poveikis, o smegenų žievėje – slopinamasis poveikis. Yra keletas serotonino receptorių tipų. Serotoninas realizuoja savo įtaką jonotropinių ir metabotropinių receptorių pagalba, kurie veikia biocheminius procesus, padedant antriesiems pasiuntiniams - cAMP ir IF 3 / DAG. Daugiausia yra struktūrose, susijusiose su autonominių funkcijų reguliavimu . Serotoninas pagreitina mokymosi procesą, skausmo formavimąsi, jutiminį suvokimą, užmigimą; angiotezinas didina kraujospūdį (BP), slopina katecholaminų sintezę, skatina hormonų sekreciją; informuoja centrinę nervų sistemą apie kraujo osmosinį slėgį.

Histaminas gana didelėje koncentracijoje, randama hipofizėje ir pagumburio vidurinėje eminencijoje – čia sutelktas pagrindinis histaminerginių neuronų skaičius. Kitose centrinės nervų sistemos dalyse histamino kiekis yra labai mažas. Jo tarpininko vaidmuo mažai ištirtas. Paskirstykite H 1 -, H 2 - ir H 3 -histamino receptorius.

Amino rūgštys.Rūgštinės aminorūgštys(glicinas, gama-aminosviesto rūgštis) yra slopinantys mediatoriai centrinės nervų sistemos sinapsėse ir veikia atitinkamus receptorius. Glicinas- nugaros smegenyse GABA- smegenų žievėje, smegenyse, smegenų kamiene ir nugaros smegenyse. Neutralios aminorūgštys(alfa-glutamatas, alfa-aspartatas) perduoda sužadinimo poveikį ir veikia atitinkamus sužadinimo receptorius. Manoma, kad glutamatas yra aferentinis tarpininkas nugaros smegenyse. Glutamino ir asparto aminorūgščių receptoriai randami nugaros smegenų, smegenėlių, talamo, hipokampo ir smegenų žievės ląstelėse. . Glutamatas yra pagrindinis sužadinimo tarpininkas CNS (75%). Glutamato receptoriai yra jonotropiniai (K +, Ca 2+, Na +) ir metabotropiniai (cAMP ir IP 3 /DAG). Polipeptidai taip pat atlieka tarpininko funkciją centrinės nervų sistemos sinapsėse. Visų pirma, medžiaga R yra neuronų, perduodančių skausmo signalus, tarpininkas. Šio polepiptido ypač gausu nugaros smegenų nugarinėse šaknyse. Tai leido manyti, kad medžiaga P gali būti jautrių nervų ląstelių tarpininkas jų perėjimo į interneuronus srityje.

Enkefalinai ir endorfinai - neuronų mediatoriai, blokuojantys skausmo impulsus. Savo įtaką jie realizuoja per atitinkamus opiatų receptorius, kurie ypač tankiai išsidėstę ant limbinės sistemos ląstelių; daug jų yra ir ant juodosios medžiagos ląstelių, diencephalono ir soletarinio trakto branduolių, jie yra ant nugaros smegenų mėlynosios dėmės ląstelių.Endorfinai, enkefalinai, beta miegą sukeliantis peptidas, suteikia anti. -skausminės reakcijos, padidina atsparumą stresui, miegą. Angiotenzinas dalyvauja perduodant informaciją apie organizmo vandens poreikį, luliberinas - seksualinėje veikloje. Oligopeptidai - nuotaikos, seksualinio elgesio, nocicepcinio sužadinimo perdavimo iš periferijos į centrinę nervų sistemą tarpininkai, skausmo pojūčių formavimas.

Cheminės medžiagos, cirkuliuojančios kraujyje(kai kurie hormonai, prostaglandinai, moduliuoja sinapsių veiklą. Prostaglandinai (nesočiosios hidroksikarboksirūgštys), išsiskiriantys iš ląstelių, veikia daugelį sinapsinio proceso dalių, pvz., tarpininkų sekreciją, adenilato ciklazių darbą. fiziologinį aktyvumą, bet greitai inaktyvuojami ir todėl veikia lokaliai.

pagumburio neurohormonai, reguliuojant hipofizės funkciją, taip pat veikia kaip tarpininkas.

Dale principas. Pagal šį principą kiekvienas neuronas sintetina ir naudoja tą patį mediatorių arba tuos pačius mediatorius visose savo aksono atšakose (vienas neuronas – vienas mediatorius), tačiau, kaip paaiškėjo, aksono galūnėse gali išsiskirti ir kiti lydintys mediatoriai ( komikai ), atlieka moduliavimo vaidmenį ir veikia lėčiau. Nugaros smegenyse buvo rasti du greitai veikiantys mediatoriai viename slopinančiame neurone – GABA ir glicinas, taip pat vienas slopinantis (GABA) ir vienas sužadinantis (ATP). Todėl Dale'o principas naujajame leidime skamba taip: „vienas neuronas – vienas greitas sinapsinis efektas“. Tarpininko poveikis daugiausia priklauso nuo postsinapsinės membranos ir antrųjų pasiuntinių jonų kanalų savybių. Šis reiškinys ypač aiškiai parodomas lyginant atskirų mediatorių poveikį centrinėje nervų sistemoje ir periferinėse organizmo sinapsėse. Acetilcholinas, pavyzdžiui, smegenų žievėje su mikroaplikacijomis skirtingiems neuronams gali sukelti sužadinimą ir slopinimą, širdies sinapsėse – slopinimą, virškinamojo trakto lygiųjų raumenų sinapsėse – sužadinimą. Katecholaminai stimuliuoja širdies veiklą, tačiau slopina skrandžio ir žarnyno susitraukimus.

CNS neuronų mediatoriai arba neurotransmiteriai yra įvairios biologiškai aktyvios medžiagos. Pagal cheminę prigimtį juos galima suskirstyti į 4 grupes: 1) aminus (acetilcholinas, norepinefrinas, dopaminas, serotoninas), 2) aminorūgštis (glicinas, glutaminas, aspartas, gama-aminosviestas – GABA), 3) puriną ir nukleotidus. (ATP); 4) neuropeptidai (medžiaga P, vazopresinas, opioidiniai peptidai ir kt.).
Anksčiau buvo manoma, kad visose vieno neurono galūnėse „išsiskiria vienas mediatorius (pagal Deilo principą). Pastaraisiais metais buvo išsiaiškinta, kad daugelyje neuronų gali būti 2 ar daugiau mediatorių.
Pagal savo veikimą mediatoriai gali būti skirstomi į jonotropinius ir metabolotropinius. Jonotropiniai mediatoriai po sąveikos su postsinapsinės membranos citoreceptoriais keičia jonų kanalų pralaidumą. Metabolotropiniai mediatoriai turi postsinapsinį poveikį aktyvuodami specifinius membranos fermentus. Dėl to ląstelės membranoje arba (dažniau) citoplazmoje aktyvuojami vadinamieji antriniai pasiuntiniai (antrieji pasiuntiniai), kurie savo ruožtu sukelia tarpląstelinių procesų kaskadas, taip paveikdami ląstelių funkcijas.
Pagrindiniai tarpląstelinių signalizacijos sistemų pasiuntiniai yra adenilato ciklazė ir polifosfoinozitidas. Pirmasis yra pagrįstas adenilato ciklazės mechanizmu. Antrosios sistemos centrinė grandis yra kalcį mobilizuojanti polifosfoinozitidų kaskada, kurią kontroliuoja fosfolipazė C. Šių sistemų fiziologinis poveikis vykdomas aktyvinant specifinius fermentus – baltymų fosfokinazes, kurių galutinis rezultatas yra platus poveikis baltymų substratams, kurie gali būti fosforilinami. Dėl to kinta membranų pralaidumas jonams, sintetinami ir išsiskiria mediatoriai, reguliuojama baltymų sintezė, vyksta energijos apykaita ir kt. Dauguma neuropeptidų pasižymi metabotropiniu poveikiu. Metaboliniai pokyčiai, vykstantys ląstelėje arba jos membranoje, veikiant metabolikotropiniams mediatoriams, yra ilgesni nei veikiant jonotropiniams mediatoriams. Jie netgi gali paveikti ląstelės genomą.
Pagal savo funkcines savybes centrinės nervų sistemos mediatoriai skirstomi į jaudinamuosius, slopinamuosius ir moduliuojančius. Sužadinimo mediatoriai gali būti įvairios medžiagos, sukeliančios postsinapsinės membranos depoliarizaciją. Ypatingą reikšmę turi glutamo rūgšties (glutamato) dariniai, medžiaga P. Kai kurie centriniai neuronai turi cholinerginius receptorius, t.y. postsinapsinėje membranoje yra receptorių, kurie reaguoja su cholino junginiais, pavyzdžiui, Renshaw ląstelėse esantis acetilcholinas .. monoaminai (norepinefrinas, dopaminas, serotoninas) taip pat gali būti sužadinimo tarpininkai. Yra pagrindo manyti, kad sinapsėje susidarančio mediatoriaus tipą lemia ne tik galūnės savybės, bet ir bendra biocheminių procesų visame neurone kryptis.
Slopinamojo mediatoriaus pobūdis nėra visiškai nustatytas. Manoma, kad įvairių nervų struktūrų sinapsėse šią funkciją gali atlikti aminorūgštys – glicinas ir GABA.

Iš to, kas pasakyta, aišku, kokį vaidmenį tarpininkai atlieka nervų sistemos funkcijose. Reaguojant į nervinio impulso atėjimą į sinapsę, išsiskiria neuromediatorius; mediatoriaus molekulės yra sujungtos (papildomos - kaip „raktas į užraktą“) su postsinapsinės membranos receptoriais, o tai veda prie jonų kanalo atidarymo arba tarpląstelinių reakcijų aktyvavimo. Aukščiau aptarti sinapsinio perdavimo pavyzdžiai visiškai atitinka šią schemą. Tačiau pastarųjų dešimtmečių tyrimų dėka ši gana paprasta cheminio sinapsinio perdavimo schema tapo daug sudėtingesnė. Imunocheminių metodų atsiradimas leido parodyti, kad vienoje sinapsėje gali egzistuoti kelios mediatorių grupės, o ne viena, kaip buvo manyta anksčiau. Pavyzdžiui, sinapsinės pūslelės, kuriose yra acetilcholino ir norepinefrino, vienu metu gali būti vienoje sinapsinėje galūnėje, kurios gana lengvai atpažįstamos elektroninėse nuotraukose (acetilcholinas yra skaidriose pūslelėse, kurių skersmuo apie 50 nm, o norepinefrino yra elektronų tankiose pūslelėse aukštyn. iki 200 nm skersmens). Be klasikinių mediatorių, sinapsinėje galūnėje gali būti vienas ar daugiau neuropeptidų. Medžiagų, esančių sinapsėje, skaičius gali siekti iki 5-6 (kokteilio rūšis). Be to, ontogenezės metu gali pasikeisti sinapsės tarpininko specifiškumas. Pavyzdžiui, simpatinių ganglijų neuronai, inervuojantys žinduolių prakaito liaukas, iš pradžių yra noradrenerginiai, tačiau suaugusiems gyvūnams tampa cholinerginiais.

Šiuo metu, klasifikuojant mediatorius, įprasta išskirti: pirminiai mediatoriai, lydintys mediatoriai, mediatoriai-moduliatoriai ir allosteriniai mediatoriai. Pirminiais mediatoriais laikomi tie, kurie tiesiogiai veikia postsinapsinės membranos receptorius. Susiję mediatoriai ir mediatoriai-moduliatoriai gali sukelti fermentinių reakcijų kaskadą, kurios, pavyzdžiui, fosforilina pirminio tarpininko receptorius. Allosteriniai mediatoriai gali dalyvauti sąveikos su pirminio mediatoriaus receptoriais procesuose.

Ilgą laiką kaip pavyzdys buvo paimtas sinapsinis perdavimas anatominiu adresu (principas „nuo taško iki taško“). Pastarųjų dešimtmečių atradimai, ypač neuropeptidų tarpininko funkcija, parodė, kad perdavimo į cheminį adresą principas įmanomas ir nervų sistemoje. Kitaip tariant, iš šios pabaigos išsiskiriantis tarpininkas gali veikti ne tik „jos“ postsinapsinę membraną, bet ir už šios sinapsės ribų – kitų neuronų, turinčių atitinkamus receptorius, membranas. Taigi fiziologinį atsaką užtikrina ne tikslus anatominis kontaktas, o atitinkamo receptoriaus buvimas tikslinėje ląstelėje. Tiesą sakant, šis principas jau seniai žinomas endokrinologijoje, o naujausi tyrimai parodė, kad jis naudojamas plačiau.

Visi žinomi chemoreceptorių tipai postsinapsinėje membranoje yra suskirstyti į dvi grupes. Vienai grupei priklauso receptoriai, apimantys jonų kanalą, kuris atsidaro, kai mediatoriaus molekulės prisijungia prie „atpažinimo“ centro. Antrosios grupės receptoriai (metabotropiniai receptoriai) jonų kanalą atidaro netiesiogiai (per biocheminių reakcijų grandinę), ypač aktyvuodami specialius tarpląstelinius baltymus.

Vieni iš labiausiai paplitusių yra biogeninių aminų grupei priklausantys mediatoriai. Ši mediatorių grupė gana patikimai identifikuojama mikrohistologiniais metodais. Yra žinomos dvi biogeninių aminų grupės: katecholaminai (dopaminas, norepinefrinas ir adrenalinas) ir indolaminas (serotoninas). Biogeninių aminų funkcijos organizme yra labai įvairios: tarpininkės, hormoninės, embriogenezės reguliavimo.

Pagrindinis noradrenerginių aksonų šaltinis yra locus coeruleus ir gretimų vidurinių smegenų sričių neuronai (2.14 pav.). Šių neuronų aksonai yra plačiai pasiskirstę smegenų kamiene, smegenyse ir smegenų pusrutuliuose. Pailgosiose smegenyse didelė noradrenerginių neuronų sankaupa yra tinklinio darinio ventrolateraliniame branduolyje. Diencefalone (pagumburyje) noradrenerginiai neuronai kartu su dopaminerginiais neuronais yra pagumburio-hipofizės sistemos dalis. Noradrenerginių neuronų daug randama periferinėje nervų sistemoje. Jų kūnai yra simpatinėje grandinėje ir kai kuriuose intramuraliniuose ganglijose.

Žinduolių dopaminerginiai neuronai daugiausia yra vidurinėse smegenyse (vadinamojoje nigro-neostriatinėje sistemoje), taip pat pagumburio srityje. Žinduolių smegenų dopamino grandinės yra gerai ištirtos. Yra žinomos trys pagrindinės grandinės, visos jos susideda iš vieno neurono grandinės. Neuronų kūnai yra smegenų kamiene ir siunčia aksonus į kitas smegenų sritis (2.15 pav.).

Viena grandinė yra labai paprasta. Neurono kūnas yra hipotalamyje ir siunčia trumpą aksoną į hipofizę. Šis kelias yra pagumburio-hipofizės sistemos dalis ir kontroliuoja endokrininių liaukų sistemą.

Antroji dopamino sistema taip pat gerai ištirta. Tai juoda medžiaga, kurios daugumoje ląstelių yra dopamino. Šių neuronų aksonai projektuojasi į striaumą. Šioje sistemoje yra maždaug 3/4 smegenyse esančio dopamino. Tai labai svarbu reguliuojant tonizuojančius judesius. Dopamino trūkumas šioje sistemoje sukelia Parkinsono ligą. Yra žinoma, kad sergant šia liga miršta juodosios medžiagos neuronai. L-DOPA (dopamino pirmtakas) įvedimas palengvina kai kuriuos ligos simptomus pacientams.

Trečioji dopaminerginė sistema yra susijusi su šizofrenijos ir kai kurių kitų psichinių ligų pasireiškimu. Šios sistemos funkcijos dar nėra pakankamai ištirtos, nors patys keliai yra gerai žinomi. Neuronų kūnai yra vidurinėse smegenyse šalia juodosios medžiagos. Jie projektuoja aksonus į viršutines smegenų struktūras, smegenų žievę ir limbinę sistemą, ypač į priekinę žievę, pertvaros sritį ir entorininę žievę. Savo ruožtu entorinalinė žievė yra pagrindinis projekcijų į hipokampą šaltinis.

Remiantis šizofrenijos dopamino hipoteze, trečioji dopaminerginė sistema yra pernelyg aktyvi sergant šia liga. Šios idėjos kilo atradus kai kuriuos ligos simptomus malšinančias medžiagas. Pavyzdžiui, chlorpromazinas ir haloperidolis turi skirtingą cheminę prigimtį, tačiau jie vienodai slopina smegenų dopaminerginės sistemos veiklą ir kai kurių šizofrenijos simptomų pasireiškimą. Šizofrenija sergantiems pacientams, kurie buvo gydomi šiais vaistais metus, atsiranda judesių sutrikimų, vadinamų vėlyvąja diskinezija (pasikartojantys keisti veido raumenų, įskaitant burnos raumenis, judesiai, kurių pacientas negali kontroliuoti).

Serotoninas buvo atrastas beveik vienu metu kaip serumo kraujagysles sutraukiantis faktorius (1948 m.) ir enteraminas, kurį išskiria žarnyno gleivinės enterochromafininės ląstelės. 1951 metais buvo iššifruota cheminė serotonino struktūra ir jis gavo naują pavadinimą – 5-hidroksitriptaminas. Žinduolių organizme jis susidaro hidroksilinant aminorūgštį triptofaną, po to dekarboksilinant. 90% serotonino organizme susidaro viso virškinamojo trakto gleivinės enterochromafininėse ląstelėse. Tarpląstelinį serotoniną inaktyvuoja mitochondrijose esanti monoaminooksidazė. Tarpląstelinėje erdvėje esantį serotoniną oksiduoja peruloplazminas. Didžioji dalis pagaminto serotonino jungiasi su trombocitais ir per kraują pernešama visame kūne. Kita dalis veikia kaip vietinis hormonas, prisidedantis prie žarnyno motorikos autoreguliacijos, taip pat moduliuojantis epitelio sekreciją ir absorbciją žarnyno trakte.

Serotonerginiai neuronai yra plačiai paplitę centrinėje nervų sistemoje (2.16 pav.). Jie randami pailgųjų smegenėlių siūlės nugariniuose ir viduriniuose branduoliuose, taip pat vidurinėse ir tilto smegenyse. Serotonerginiai neuronai inervuoja didžiules smegenų sritis, įskaitant smegenų žievę, hipokampą, globus pallidus, migdolinį kūną ir pagumburį. Susidomėjimas serotoninu buvo susijęs su miego problema. Kai buvo sunaikinami siūlės branduoliai, gyvūnus kankino nemiga. Panašų poveikį turėjo ir serotonino atsargas smegenyse mažinančios medžiagos.

Didžiausia serotonino koncentracija randama kankorėžinėje liaukoje. Serotoninas kankorėžinėje liaukoje virsta melatoninu, kuris dalyvauja odos pigmentacijoje, taip pat turi įtakos daugelio gyvūnų patelių lytinių liaukų veiklai. Serotonino ir melatonino kiekį kankorėžinėje liaukoje kontroliuoja šviesos ir tamsos ciklas per simpatinę nervų sistemą.

Kita CNS mediatorių grupė yra aminorūgštys. Jau seniai žinoma, kad greitas medžiagų apykaitos greitis nerviniame audinyje turi daug aminorūgščių (išvardytų mažėjančia tvarka): glutamo rūgšties, glutamino, asparto rūgšties, gama-aminosviesto rūgšties (GABA).

Glutamatas nerviniame audinyje susidaro daugiausia iš gliukozės. Žinduolių organizme glutamato didžiausias yra telencephalon ir smegenėlėse, kur jo koncentracija yra apie 2 kartus didesnė nei smegenų kamiene ir nugaros smegenyse. Nugaros smegenyse glutamatas pasiskirstęs netolygiai: užpakaliniuose raguose jo koncentracija didesnė nei priekiniuose. Glutamatas yra vienas gausiausių neurotransmiterių CNS.

Postsinapsiniai glutamato receptoriai klasifikuojami pagal afinitetą (afinitetą) trims egzogeniniams agonistams – kvisgulatui, kainatui ir N-metil-D-aspartatui (NMDA). Kvisgulato ir kainato aktyvuojami jonų kanalai yra panašūs į kanalus, kuriuos kontroliuoja nikotino receptoriai – jie leidžia pro juos prasiskverbti katijonų mišiniui. (Na + ir. K+). NMDA receptorių stimuliavimas turi sudėtingą aktyvacijos schemą: jonų srovė, kurią, atsivėrus receptoriaus jonų kanalui, neša ne tik Na + ir K + , bet ir Ca ++, priklauso nuo membranos potencialo. Nuo įtampos priklausomą šio kanalo prigimtį lemia skirtingas jo blokavimo Mg ++ jonais laipsnis, atsižvelgiant į membranos potencialo lygį. Esant maždaug -75 mV ramybės potencialui, Mg ++ jonai, daugiausia išsidėstę tarpląstelinėje aplinkoje, dėl atitinkamų membraninių kanalų konkuruoja su Ca ++ ir Na + jonais (2.17 pav.). Dėl to, kad Mg ++ jonas negali praeiti pro poras, kanalas blokuojamas kiekvieną kartą, kai ten patenka Mg ++ jonas. Dėl to sumažėja atviro kanalo laikas ir membranos laidumas. Jei neurono membrana yra depoliarizuota, sumažėja Mg ++ jonų, uždarančių jonų kanalą, skaičius ir Ca ++ , Na + ir jonai gali laisvai praeiti pro kanalą. K + . Retai stimuliuojant (ramybės potencialas mažai kinta), glutamaterginis receptorius EPSP atsiranda daugiausia dėl kviskulato ir kainato receptorių aktyvavimo; NMDA receptorių indėlis yra nereikšmingas. Esant ilgalaikei membranos depoliarizacijai (ritminei stimuliacijai), magnio blokas pašalinamas, o NMDA kanalai pradeda laiduoti Ca ++, Na + ir jonus. K + . Ca++ jonai gali sustiprinti (padidinti) minPSP per antruosius pasiuntinius, o tai gali sukelti, pavyzdžiui, ilgalaikį sinapsinio laidumo padidėjimą, kuris trunka valandas ir net dienas.

Iš slopinančių neurotransmiterių GABA yra daugiausiai CNS. Jį iš L-glutamo rūgšties vienu žingsniu sintetina fermentas dekarboksilazė, kurios buvimas yra šio mediatoriaus ribojantis veiksnys. Postsinapsinėje membranoje yra dviejų tipų GABA receptoriai: GABA (atidaro kanalus chlorido jonams) ir GABA (atveria kanalus K + arba Ca ++, priklausomai nuo ląstelės tipo). Ant pav. 2.18 parodyta GABA receptoriaus diagrama. Įdomu tai, kad jame yra benzodiazepino receptorių, kurių buvimas paaiškina vadinamųjų mažųjų (dieninių) trankviliantų (sedukseno, tazepamo ir kt.) veikimą. Mediatoriaus veikimas GABA sinapsėse nutrūksta pagal reabsorbcijos principą (tarpininko molekulės specialiu mechanizmu absorbuojamos iš sinapsinio plyšio į neurono citoplazmą). Iš GABA antagonistų bikukulinas yra gerai žinomas. Jis gerai praeina per hematoencefalinį barjerą, stipriai veikia organizmą net ir nedidelėmis dozėmis, sukelia traukulius ir mirtį. GABA randama daugelyje neuronų smegenyse (Purkinje ląstelėse, Golgi ląstelėse, krepšelio ląstelėse), hipokampe (krepšinėse ląstelėse), uoslės svogūnėlyje ir juodojoje juodojoje medžiagoje.

Sunku nustatyti smegenų GABA grandines, nes GABA yra dažnas daugelio kūno audinių metabolizmo dalyvis. Metabolinis GABA nenaudojamas kaip tarpininkas, nors jų molekulės yra chemiškai vienodos. GABA nustato dekarboksilazės fermentas. Metodas pagrįstas antikūnų prieš dekarboksilazę gavimu iš gyvūnų (antikūnai ekstrahuojami, paženklinami ir suleidžiami į smegenis, kur jie prisijungia prie dekarboksilazės).

Kitas žinomas slopinantis mediatorius yra glicinas. Glicinerginiai neuronai daugiausia randami nugaros smegenyse ir pailgosiose smegenyse. Manoma, kad šios ląstelės veikia kaip slopinantys interneuronai.

Acetilcholinas yra vienas iš pirmųjų ištirtų mediatorių. Jis itin plačiai paplitęs periferinėje nervų sistemoje. Pavyzdys yra nugaros smegenų motoriniai neuronai ir kaukolės nervų branduolių neuronai. Paprastai cholinergines grandines smegenyse lemia fermento cholinesterazės buvimas. Smegenyse cholinerginių neuronų kūnai yra pertvaros branduolyje, įstrižinio pluošto (Broca) branduolyje ir baziniuose branduoliuose. Neuroanatomai mano, kad šios neuronų grupės iš tikrųjų sudaro vieną cholinerginių neuronų populiaciją: pedikinių smegenų branduolį, nucleus basalis (jis yra priekinių smegenų bazalinėje dalyje) (2.19 pav.). Atitinkamų neuronų aksonai projektuojasi į priekinių smegenų struktūras, ypač neokorteksą ir hipokampą. Čia atsiranda abiejų tipų acetilcholino receptoriai (muskarino ir nikotino), nors manoma, kad muskarino receptoriai dominuoja labiau rostraliai esančiose smegenų struktūrose. Remiantis naujausiais duomenimis, atrodo, kad acetilcholino sistema vaidina svarbų vaidmenį procesuose, susijusiuose su aukštesnėmis integracinėmis funkcijomis, reikalaujančiomis atminties dalyvavimo. Pavyzdžiui, buvo įrodyta, kad pacientų, mirusių nuo Alzheimerio ligos, smegenyse masiškai netenka cholinerginių neuronų baziniame branduolyje.

Pagal cheminę struktūrą mediatoriai yra nevienalytė grupė. Jame yra cholino esterio (acetilcholino); monoaminų grupė, įskaitant katecholaminus (dopaminą, norepinefriną ir epinefriną); indolai (serotoninas) ir imidazolai (histaminas); rūgštinės (glutamatas ir aspartatas) ir bazinės (GABA ir glicinas) aminorūgštys; purinai (adenozinas, ATP) ir peptidai (enkefalinai, endorfinai, medžiaga P). Šiai grupei taip pat priklauso medžiagos, kurių negalima priskirti tikriems neuromediatoriams – steroidai, eikozanoidai ir nemažai ROS, pirmiausia NO.

Norint nuspręsti dėl junginio neurotransmiterio pobūdžio, naudojami keli kriterijai. Pagrindiniai išvardyti žemiau.

1. Medžiaga turi kauptis presinapsinėse galūnėse ir išsiskirti reaguojant į gaunamą impulsą. Presinapsinėje srityje turi būti šios medžiagos sintezės sistema, o postsinapsinėje zonoje turi būti aptiktas specifinis šio junginio receptorius.
2. Kai presinapsinė sritis yra stimuliuojama, turėtų įvykti nuo Ca priklausomas šio junginio išsiskyrimas (egzocitozės būdu) į tarpsinapsinį plyšį, proporcingai dirgiklio stiprumui.
3. Privalomas endogeninio neuromediatoriaus ir tariamo tarpininko poveikio tapatumas, kai jis taikomas tikslinei ląstelei, ir galimybė farmakologiškai blokuoti tariamo tarpininko poveikį.
4. Numanomo tarpininko reabsorbcijos sistemos buvimas į presinapsinius terminalus ir (arba) į gretimas astroglijos ląsteles. Gali būti atvejų, kai reabsorbuojamas ne pats mediatorius, o jo skilimo produktas (pavyzdžiui, cholinas po acetilcholino skaidymo fermentu acetilcholinesteraze).

Vaistų įtaka įvairiems tarpininko funkcijos etapams sinapsinėje transmisijoje

	Įtakos modifikavimas	Rezultatas poveikį
Sintezė tarpininkas	Pirmtakų pridėjimas Sugrąžinimo blokada Sintezės fermentų blokada	↓ ↓
Kaupimas	Surišimo pūslelėse slopinimas Prisirišimo prie pūslelių slopinimas
Pasirinkimas (egzocitozė)	Slopinamųjų autoreceptorių stimuliavimas Autoreceptorių blokada Egzocitozės mechanizmų pažeidimas	↓ ↓
Veiksmas	Agonistų poveikis receptoriams
ant receptorių	Postsinapsinių receptorių blokada
Sunaikinimas tarpininkas	Neuronų ir (arba) gliazės reabsorbcijos blokada Neuronų sunaikinimo slopinimas
	Destrukcijos slopinimas sinapsiniame plyšyje

Naudoti įvairius tarpininko funkcijos tyrimo metodus, įskaitant pačius moderniausius (imunohistocheminę, rekombinantinę DNR ir kt.), sunku naudoti dėl riboto daugumos atskirų sinapsių prieinamumo, taip pat dėl ​​riboto tikslinių farmakologinių agentų skaičiaus. .

Bandant apibrėžti „mediatorių“ sąvoką kyla nemažai sunkumų, nes pastaraisiais dešimtmečiais atsiranda medžiagų, kurios nervų sistemoje atlieka tą pačią signalizacijos funkciją kaip ir klasikiniai mediatoriai, tačiau skiriasi nuo jų chemine prigimtimi, sintezės keliais, receptoriais. , gerokai išsiplėtė. Visų pirma, tai, kas išdėstyta pirmiau, taikoma didelei neuropeptidų grupei, taip pat ROS ir pirmiausia azoto oksidui (nitroksidui, NO), kurio tarpininko savybės yra gerai aprašytos. Priešingai nei „klasikiniai“ mediatoriai, neuropeptidai, kaip taisyklė, yra didesni, sintetinami mažu greičiu, kaupiasi mažomis koncentracijomis ir jungiasi prie mažo specifinio afiniteto receptorių, be to, jie neturi presinapsinių galinių reabsorbcijos mechanizmų. Neuropeptidų ir mediatorių poveikio trukmė taip pat labai skiriasi. Kalbant apie nitroksidą, nepaisant jo dalyvavimo tarpląstelinėje sąveikoje, pagal daugybę kriterijų jis gali būti priskirtas ne tarpininkams, o antriniams pasiuntiniams.

Iš pradžių buvo manoma, kad nervų galūnėse gali būti tik vienas neuromediatorius. Iki šiol įrodyta, kad terminale gali būti keli mediatoriai, kartu išsiskiriantys reaguojant į impulsą ir veikiančių vieną tikslinę ląstelę – kartu egzistuojantys (sugyvenantys) mediatoriai (tarpininkai, kotransmiteriai). Šiuo atveju skirtingų mediatorių kaupimasis vyksta tame pačiame presinapsiniame regione, bet skirtingose ​​pūslelėse. Tarpininkų pavyzdžiai yra klasikiniai neurotransmiteriai ir neuropeptidai, kurie skiriasi sintezės vieta ir, kaip taisyklė, yra lokalizuoti viename gale. Kotransmiterių išsiskyrimas vyksta reaguojant į tam tikro dažnio sužadinimo potencialų seriją.

Šiuolaikinėje neurochemijoje, be neurotransmiterių, išskiriamos jų poveikį moduliuojančios medžiagos – neuromoduliatoriai. Jų veiksmai yra tonizuojantys ir ilgesni nei tarpininkų veiksmai. Šios medžiagos gali turėti ne tik neuroninę (sinapsinę), bet ir glialinę kilmę ir nebūtinai jas tarpininkauja nerviniai impulsai. Skirtingai nei neuromediatorius, moduliatorius veikia ne tik postsinapsinę membraną, bet ir kitas neurono dalis, įskaitant ir tarpląstelinį.

Yra išankstinis ir postsinapsinis moduliavimas. „Neuromoduliatoriaus“ sąvoka yra platesnė nei „neurotransmiterio“ sąvoka. Kai kuriais atvejais tarpininkas gali būti ir moduliatorius. Pavyzdžiui, norepinefrinas, išsiskiriantis iš simpatinės nervų galūnės, veikia kaip neuromediatorius a1 receptorius, bet kaip neuromoduliatorius a2 adrenerginius receptorius; pastaruoju atveju jis slopina vėlesnę norepinefrino sekreciją.

Medžiagos, atliekančios mediatoriaus funkcijas, skiriasi ne tik savo chemine sandara, bet ir kuriuose nervinės ląstelės skyriuose jos sintetinamos. Klasikiniai mažų molekulių mediatoriai yra sintetinami aksono gale ir yra įtraukiami į mažas sinaptines pūsleles (50 nm skersmens), kad būtų galima saugoti ir išleisti. NO taip pat sintetinamas terminale, bet kadangi jo negalima supakuoti į pūsleles, jis iš karto išsisklaido iš nervinio galo ir paveikia taikinį. Peptidiniai neurotransmiteriai sintetinami centrinėje neurono dalyje (perikarione), supakuoti į dideles pūsleles su tankiu centru (100-200 nm skersmens) ir aksonine srove transportuojami į nervų galūnes.

Acetilcholinas ir katecholaminai sintetinami iš cirkuliuojančių pirmtakų, o aminorūgščių mediatoriai ir peptidai galiausiai susidaro iš gliukozės. Kaip žinoma, neuronai (kaip ir kitos aukštesniųjų gyvūnų ir žmonių ląstelės) negali sintetinti triptofano. Todėl pirmasis žingsnis, vedantis į serotonino sintezės pradžią, yra palengvintas triptofano transportavimas iš kraujo į smegenis. Ši aminorūgštis, kaip ir kitos neutralios aminorūgštys (fenilalaninas, leucinas ir metioninas), iš kraujo į smegenis pernešama specialiais nešikliais, priklausančiais monokarboksirūgšties nešėjų šeimai. Taigi vienas iš svarbių veiksnių, lemiančių serotonino kiekį serotonerginiuose neuronuose, yra santykinis triptofano kiekis maiste, palyginti su kitomis neutraliomis aminorūgštimis. Pavyzdžiui, savanoriai, kurie vieną dieną buvo šeriami mažai baltymų turinčia dieta, o paskui davė aminorūgščių mišinį be triptofano, pasižymėjo agresyviu elgesiu ir pakitusiais miego ir pabudimo ciklais, susijusiais su sumažėjusiu serotonino kiekiu smegenyse.