व्यापकता
न्यूरोट्रांसमीटर अंतर्जात रासायनिक संदेशवाहक हैं, जो तंत्रिका तंत्र (तथाकथित न्यूरॉन्स) की कोशिकाएं एक दूसरे के साथ संवाद करने या मांसपेशियों या ग्रंथियों की कोशिकाओं को उत्तेजित करने के लिए उपयोग करती हैं।
उनके कामकाज के संबंध में, न्यूरोट्रांसमीटर रासायनिक सिनेप्स के स्तर पर कार्य करते हैं।
रासायनिक सिनैप्स दो न्यूरॉन्स के बीच या एक न्यूरॉन और सेल के दूसरे जीनस के बीच कार्यात्मक संपर्क की साइट हैं।
न्यूरोट्रांसमीटर के विभिन्न वर्ग हैं: अमीनो एसिड का वर्ग, मोनोअमाइन का वर्ग, पेप्टाइड्स का वर्ग, "ट्रेस" एमाइन का वर्ग, प्यूरीन का वर्ग, गैसों का वर्ग, आदि।
सबसे प्रसिद्ध न्यूरोट्रांसमीटर में शामिल हैं: डोपामाइन, एसिटाइलकोलाइन, ग्लूटामेट, गाबा और सेरोटोनिन।
न्यूरोट्रांसमीटर क्या हैं?
न्यूरोट्रांसमीटर ऐसे रसायन होते हैं जो न्यूरॉन्स - तंत्रिका तंत्र की कोशिकाएं - एक दूसरे के साथ संवाद करने, मांसपेशियों की कोशिकाओं पर कार्य करने या ग्रंथियों की कोशिकाओं से प्रतिक्रिया को प्रोत्साहित करने के लिए उपयोग करते हैं।
दूसरे शब्दों में, न्यूरोट्रांसमीटर अंतर्जात रासायनिक संदेशवाहक हैं, जो आंतरिक संचार (यानी न्यूरॉन्स के बीच) और न्यूरॉन्स और शरीर के बाकी हिस्सों के बीच संचार को सक्षम करते हैं।
मानव तंत्रिका तंत्र दिल की धड़कन, फेफड़ों की श्वास, या पाचन जैसे महत्वपूर्ण तंत्रों को विनियमित या निर्देशित करने के लिए न्यूरोट्रांसमीटर का उपयोग करता है।
इसके अलावा, रात की नींद, एकाग्रता, मनोदशा आदि न्यूरोट्रांसमीटर पर निर्भर करते हैं।
न्यूरोट्रांसमीटर और रासायनिक synapses
एक अधिक विशिष्ट परिभाषा के अनुसार, न्यूरोट्रांसमीटर तथाकथित रासायनिक सिनेप्स की प्रणाली के साथ सूचना के वाहक हैं।
न्यूरोबायोलॉजी में, शब्द सिनैप्स (या सिनैप्टिक जंक्शन) दो न्यूरॉन्स के बीच या एक न्यूरॉन और सेल के दूसरे जीनस (उदाहरण के लिए, एक मांसपेशी कोशिका या एक ग्रंथि कोशिका) के बीच कार्यात्मक संपर्क की साइटों को इंगित करता है।
एक synapse का कार्य एक निश्चित प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए शामिल कोशिकाओं के बीच सूचना प्रसारित करना है (उदाहरण के लिए, मांसपेशियों का संकुचन)।
मानव तंत्रिका तंत्र में दो प्रकार के सिनेप्स होते हैं:
- इलेक्ट्रिक सिनैप्स, जिसमें सूचना का संचार शामिल दो कोशिकाओं के माध्यम से विद्युत धाराओं के प्रवाह पर निर्भर करता है, e
- उपरोक्त रासायनिक सिनेप्स, जिसमें सूचना का संचार दो प्रभावित कोशिकाओं के माध्यम से न्यूरोट्रांसमीटर के प्रवाह पर निर्भर करता है।
एक क्लासिक रासायनिक अन्तर्ग्रथन में तीन मूलभूत घटक होते हैं, जिन्हें श्रृंखला में रखा जाता है:
- न्यूरॉन का प्री-सिनैप्टिक टर्मिनल जिससे तंत्रिका संबंधी जानकारी आती है। विचाराधीन न्यूरॉन को प्री-सिनैप्टिक न्यूरॉन भी कहा जाता है;
- अन्तर्ग्रथनी स्थान, जो अन्तर्ग्रथन के दो नायक कोशिकाओं के बीच अलगाव का स्थान है। यह कोशिका झिल्लियों के बाहर रहता है और इसका "विस्तार का क्षेत्र लगभग 20-40 नैनोमीटर के बराबर होता है;
- न्यूरॉन, पेशी कोशिका या ग्रंथि कोशिका की पोस्ट-सिनैप्टिक झिल्ली जिस तक तंत्रिका जानकारी पहुंचनी चाहिए। चाहे वह न्यूरॉन हो, पेशी कोशिका हो या ग्रंथि कोशिका हो, वह कोशिका इकाई जिससे पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली संबंधित होती है, पोस्टसिनेप्टिक तत्व कहलाती है।
रासायनिक सिनैप्स जो एक न्यूरॉन को एक मांसपेशी कोशिका से जोड़ता है, उसे न्यूरोमस्कुलर जंक्शन या एंडप्लेट के रूप में भी जाना जाता है।
न्यूरोट्रांसमीटर की खोज
चित्र: रासायनिक अन्तर्ग्रथन
बीसवीं शताब्दी की शुरुआत तक, वैज्ञानिकों का मानना था कि न्यूरॉन्स और न्यूरॉन्स और अन्य कोशिकाओं के बीच संचार विशेष रूप से विद्युत सिनेप्स के माध्यम से होता था।
यह विचार कि संचार का एक और तरीका हो सकता है, जब कुछ शोधकर्ताओं ने तथाकथित सिनैप्टिक स्पेस की खोज की।
जर्मन फार्माकोलॉजिस्ट ओटो लोवी ने परिकल्पना की थी कि सिनैप्टिक स्पेस का उपयोग न्यूरॉन्स द्वारा वहां रासायनिक दूतों को छोड़ने के लिए किया जा सकता है। साल 1921 की बात है।
हृदय गतिविधि के तंत्रिका विनियमन पर अपने प्रयोगों के माध्यम से, लोवी पहले ज्ञात न्यूरोट्रांसमीटर: एसिटाइलकोलाइन की खोज के नायक बन गए।
स्थल
प्री-सिनैप्टिक न्यूरॉन्स में, न्यूरोट्रांसमीटर छोटे इंट्रासेल्युलर पुटिकाओं के भीतर रहते हैं।
ये अंतरकोशिकीय पुटिकाएं थैलियों के समान होती हैं, जो कई मामलों में एक सामान्य स्वस्थ यूकेरियोटिक कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के फॉस्फोलिपिड बाइलेयर के समान फॉस्फोलिपिड्स के एक बाईलेयर द्वारा सीमांकित होती हैं।
जब तक वे इंट्रासेल्युलर पुटिकाओं के अंदर रहते हैं, न्यूरोट्रांसमीटर, इसलिए बोलने के लिए, निष्क्रिय होते हैं और कोई प्रतिक्रिया नहीं देते हैं।
कारवाई की व्यवस्था
आधार: न्यूरोट्रांसमीटर की क्रिया के तंत्र को समझने के लिए पहले वर्णित रासायनिक सिनेप्स और उनकी संरचना को ध्यान में रखना अच्छा है।
न्यूरोट्रांसमीटर इंट्रासेल्युलर पुटिकाओं के अंदर सीमित रहते हैं, जब तक कि कंटेनर न्यूरॉन से पुटिकाओं की रिहाई को उत्तेजित करने में सक्षम तंत्रिका उत्पत्ति का संकेत नहीं आता है।
पुटिकाओं की रिहाई कंटेनर न्यूरॉन के प्री-सिनैप्टिक टर्मिनल के पास होती है और इसमें सिनैप्टिक स्पेस में न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई शामिल होती है।
अन्तर्ग्रथनी अंतरिक्ष में, न्यूरोट्रांसमीटर तंत्रिका कोशिका, पेशी या ग्रंथियों के पोस्ट-सिनैप्टिक झिल्ली के साथ बातचीत करने के लिए स्वतंत्र हैं, जो तत्काल आसपास के क्षेत्र में स्थित है और रासायनिक सिनेप्स का हिस्सा है।
न्यूरोट्रांसमीटर और पोस्ट-सिनैप्टिक झिल्ली के बीच बातचीत संभव है, बाद में, विशेष प्रोटीन की उपस्थिति के लिए धन्यवाद, जिसे झिल्ली रिसेप्टर्स कहा जाता है।
न्यूरोट्रांसमीटर और झिल्ली रिसेप्टर्स के बीच संपर्क प्रारंभिक तंत्रिका संकेत (वह जो इंट्रासेल्युलर पुटिकाओं की रिहाई को उत्तेजित करता है) को एक बहुत ही विशिष्ट सेलुलर प्रतिक्रिया में बदल देता है। उदाहरण के लिए, एक मांसपेशी कोशिका के न्यूरोट्रांसमीटर और पोस्ट-सिनैप्टिक झिल्ली के बीच बातचीत से उत्पन्न सेलुलर प्रतिक्रिया में मांसपेशी ऊतक के संकुचन में शामिल हो सकता है जिसमें उपरोक्त कोशिका संबंधित है।
न्यूरोट्रांसमीटर कैसे काम करते हैं, इस योजनाबद्ध तस्वीर के निष्कर्ष पर, निम्नलिखित अंतिम पहलू की रिपोर्ट करना महत्वपूर्ण है: ऊपर वर्णित विशिष्ट सेलुलर प्रतिक्रिया "वास्तव में न्यूरोट्रांसमीटर के प्रकार और पोस्ट-सिनैप्टिक झिल्ली पर मौजूद रिसेप्टर्स के प्रकार पर निर्भर करती है।
कार्रवाई की संभावना क्या है?
तंत्रिका जीव विज्ञान में, तंत्रिका संकेत जो अंतःकोशिकीय पुटिकाओं की रिहाई को उत्तेजित करता है, क्रिया क्षमता कहलाती है।
परिभाषा के अनुसार, क्रिया क्षमता वह घटना है जो एक सामान्य न्यूरॉन में होती है और जिसमें शामिल न्यूरॉन की कोशिका झिल्ली के अंदर और बाहर विद्युत आवेश में तेजी से परिवर्तन शामिल होता है।
इसके प्रकाश में, यह आश्चर्य की बात नहीं होनी चाहिए, जब तंत्रिका संकेतों की बात करें, तो विशेषज्ञ उनकी तुलना विद्युत आवेगों से करते हैं: एक तंत्रिका संकेत सभी प्रकार से एक विद्युत प्रकार की घटना है।
सेलुलर प्रतिक्रिया के लक्षण
न्यूरोबायोलॉजिस्ट की भाषा के अनुसार, पोस्ट-सिनेप्टिक झिल्ली के स्तर पर न्यूरोट्रांसमीटर द्वारा प्रेरित सेलुलर प्रतिक्रिया या तो उत्तेजक या निरोधात्मक हो सकती है।
एक उत्तेजक प्रतिक्रिया एक प्रतिक्रिया है जिसे पोस्ट-सिनैप्टिक तत्व में तंत्रिका आवेग के निर्माण को बढ़ावा देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
दूसरी ओर, एक निरोधात्मक प्रतिक्रिया, एक प्रतिक्रिया है जिसे पोस्ट-सिनैप्टिक तत्व में तंत्रिका आवेग के निर्माण को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
वर्गीकरण
कई ज्ञात मानव न्यूरोट्रांसमीटर हैं और उनकी सूची बढ़ने के लिए बाध्य है क्योंकि न्यूरोबायोलॉजिस्ट नियमित रूप से नए खोजते हैं।
बड़ी संख्या में मान्यता प्राप्त न्यूरोट्रांसमीटर ने इन रासायनिक अणुओं को वर्गीकृत करना आवश्यक बना दिया है, ताकि उनके परामर्श को सरल बनाया जा सके।
विभिन्न वर्गीकरण मानदंड हैं; सबसे आम वह है जो न्यूरोट्रांसमीटर को उनके अणुओं के वर्ग के आधार पर अलग करता है।
अणुओं के मुख्य वर्ग जिनसे मानव न्यूरोट्रांसमीटर संबंधित हैं:
- अमीनो एसिड या अमीनो एसिड डेरिवेटिव का वर्ग। इस वर्ग में शामिल हैं: ग्लूटामेट (या ग्लूटामिक एसिड), एस्पार्टेट (या एस्पार्टिक एसिड), गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (जिसे गाबा के रूप में जाना जाता है) और ग्लाइसिन।
- पेप्टाइड्स का वर्ग। इस वर्ग में शामिल हैं: सोमैटोस्टैटिन, ओपिओइड, पदार्थ पी, कुछ स्रावी (सेक्रेटिन, ग्लूकागन, आदि), कुछ टैचीकिनिन (न्यूरोकिनिन ए, न्यूरोकिनिन बी, आदि), कुछ गैस्ट्रिन, गैलनिन, न्यूरोटेंसिन और कोकीन द्वारा विनियमित तथाकथित टेप। और एम्फ़ैटेमिन।
- मोनोअमाइन का वर्ग। इस वर्ग में शामिल हैं: डोपामाइन, नॉरपेनेफ्रिन, एपिनेफ्रीन, हिस्टामाइन, सेरोटोनिन और मेलाटोनिन।
- तथाकथित "ट्रेस एमाइन" का वर्ग। इस वर्ग में शामिल हैं: टायरामाइन, ट्राई-आयोडोथायरोनामाइन, 2-फेनिलेथाइलामाइन (या 2-फेनिलेथाइलामाइन), ऑक्टोपामाइन और ट्रिप्टामाइन (या ट्रिप्टामाइन)।
- प्यूरीन का वर्ग। इस वर्ग में शामिल हैं: एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट और एडेनोसिन।
- गैस वर्ग। इस वर्ग में शामिल हैं: नाइट्रिक ऑक्साइड (NO), कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S)।
- अन्य। वे सभी न्यूरोट्रांसमीटर जिन्हें पिछली किसी भी कक्षा में शामिल नहीं किया जा सकता है, जैसे कि उपरोक्त एसिटाइलकोलाइन या आनंदामाइड, "अन्य" शीर्षक के अंतर्गत आते हैं।
सबसे प्रसिद्ध उदाहरण
कुछ न्यूरोट्रांसमीटर निश्चित रूप से दूसरों की तुलना में अधिक प्रसिद्ध हैं, दोनों क्योंकि वे लंबे समय से ज्ञात और अध्ययन किए गए हैं, और क्योंकि वे काफी जैविक रुचि के कार्य करते हैं।
सबसे प्रसिद्ध न्यूरोट्रांसमीटर में से एक उल्लेख के लायक है:
- ग्लूटामेट। यह केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का मुख्य उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर है: न्यूरोबायोलॉजिस्ट जो कहते हैं, उसके अनुसार 90% से अधिक तथाकथित उत्तेजक सिनेप्स इसका उपयोग करते हैं।
अपने उत्तेजक कार्य के साथ, ग्लूटामेट सीखने की प्रक्रियाओं (सीखने को मस्तिष्क में डेटा संग्रहीत करने की प्रक्रिया के रूप में समझा जाता है) और स्मृति में भी शामिल है।
कुछ वैज्ञानिक अध्ययनों के अनुसार, इसे अल्जाइमर रोग, हंटिंगटन रोग, एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (जिसे एएलएस के रूप में जाना जाता है) और पार्किंसंस जैसी बीमारियों में शामिल किया जाएगा। - गाबा। यह केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का मुख्य निरोधात्मक न्यूरोट्रांसमीटर है: नवीनतम जीव विज्ञान अध्ययनों के अनुसार, तथाकथित निरोधात्मक सिनेप्स का लगभग 90% इसका उपयोग करेगा।
इसके निरोधात्मक गुणों के कारण, गाबा शामक और शांत करने वाली दवाओं के मुख्य लक्ष्यों में से एक है। - एसिटाइलकोलाइन। यह मांसपेशियों पर एक उत्तेजक कार्य के साथ एक न्यूरोट्रांसमीटर है: न्यूरोमस्कुलर जंक्शनों में, वास्तव में, इसकी उपस्थिति उन तंत्रों को गति में सेट करती है जो शामिल मांसपेशियों के ऊतकों की कोशिकाओं को अनुबंधित करते हैं।
मांसपेशियों के स्तर पर कार्य करने के अलावा, एसिटाइलकोलाइन तथाकथित स्वायत्त तंत्रिका तंत्र द्वारा नियंत्रित अंगों के कामकाज को भी प्रभावित करता है। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र पर इसका प्रभाव उत्तेजक और निरोधात्मक दोनों हो सकता है। - डोपामाइन। कैटेकोलामाइन परिवार से संबंधित, यह एक न्यूरोट्रांसमीटर है जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के स्तर पर और परिधीय तंत्रिका तंत्र के स्तर पर कई कार्य करता है।
केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के स्तर पर, डोपामाइन इसमें भाग लेता है: आंदोलन का नियंत्रण, हार्मोन प्रोलैक्टिन का स्राव, मोटर कौशल का नियंत्रण, इनाम और आनंद तंत्र, ध्यान कौशल का नियंत्रण, नींद तंत्र, व्यवहार नियंत्रण , कुछ संज्ञानात्मक कार्यों का नियंत्रण, मनोदशा का नियंत्रण और अंत में, सीखने के अंतर्निहित तंत्र।
दूसरी ओर, परिधीय तंत्रिका तंत्र के स्तर पर, यह कार्य करता है: वासोडिलेटर, सोडियम उत्सर्जन का उत्तेजक, एक कारक जो आंतों की गतिशीलता का समर्थन करता है, एक कारक जो लिम्फोसाइट गतिविधि को कम करता है और अंत में, एक कारक जो इंसुलिन स्राव को कम करता है। - सेरोटोनिन। यह मुख्य रूप से आंत में मौजूद एक न्यूरोट्रांसमीटर है और, हालांकि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स में आंत की कोशिकाओं की तुलना में कुछ हद तक कम है।
निरोधात्मक प्रभावों से, सेरोटोनिन भूख, नींद, स्मृति और सीखने की प्रक्रियाओं, शरीर के तापमान, मनोदशा, व्यवहार के कुछ पहलुओं, मांसपेशियों में संकुचन, हृदय प्रणाली के कुछ कार्यों और अंतःस्रावी तंत्र के कुछ कार्यों को नियंत्रित करता है।
पैथोलॉजिकल दृष्टिकोण से, ऐसा लगता है कि अवसाद और संबंधित बीमारियों के विकास में इसकी भूमिका है। यह तथाकथित चयनात्मक सेरोटोनिन रीपटेक इनहिबिटर, अवसाद के अधिक या कम गंभीर रूपों के उपचार के लिए उपयोग की जाने वाली अवसादरोधी दवाओं के बाजार पर अस्तित्व की व्याख्या करता है। - हिस्टामाइन। यह केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में प्रचलित सीट के साथ एक न्यूरोट्रांसमीटर है, ठीक मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में मौजूद हाइपोथैलेमस और मस्तूल कोशिकाओं के स्तर पर।
- नॉरपेनेफ्रिन और एपिनेफ्रीन।Norepinephrine केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के स्तर पर सबसे ऊपर केंद्रित है और इसमें मस्तिष्क और शरीर को क्रिया के लिए जुटाने का कार्य है (इसलिए इसका एक उत्तेजक प्रभाव है)। उदाहरण के लिए, मस्तिष्क स्तर पर, यह उत्तेजना, सतर्कता, एकाग्रता को बढ़ावा देता है और प्रक्रियाएं स्मृति; शरीर के बाकी हिस्सों में, यह हृदय गति और रक्तचाप को बढ़ाता है, भंडारण बिंदुओं से ग्लूकोज की रिहाई को उत्तेजित करता है, कंकाल की मांसपेशियों में रक्त के प्रवाह को बढ़ाता है, जठरांत्र प्रणाली में रक्त के प्रवाह को कम करता है, और मूत्राशय और आंत्र को खाली करने को बढ़ावा देता है।
एपिनेफ्रीन काफी हद तक अधिवृक्क ग्रंथियों की कोशिकाओं में और कम मात्रा में केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मौजूद होता है।
इस न्यूरोट्रांसमीटर का उत्तेजक प्रभाव होता है और यह प्रक्रियाओं में भाग लेता है जैसे: कंकाल की मांसपेशियों में रक्त की वृद्धि, हृदय गति में वृद्धि और विद्यार्थियों का फैलाव।
नॉरपेनेफ्रिन और एपिनेफ्रीन दोनों ही टाइरोसिन से प्राप्त न्यूरोट्रांसमीटर हैं।