ACETYLCHOLINE: FUNCTION, SYNTHESIS, MEKANISMO NG PAGKILOS - NEUROPSYCHOLOGY - 2026

Ang acetylcholine ay ang neurotransmitter sa mga tiyak na sistema at ang somatic nervous system ganglion synaps ng autonomic nervous system. Ito ay isang kemikal na sangkap na nagbibigay-daan sa isang malaking bilang ng mga neuron na gumana at, sa parehong oras, pinapayagan ang pagganap ng iba't ibang mga aktibidad sa utak.

Ang Acetylcholine ay ang unang neurotransmitter na nakahiwalay, na-conceptualize at nailalarawan sa sinasabi ng maraming siyentipiko na ang "pinakaluma" na sangkap sa utak. Inilarawan ito sa parmasyutiko sa pamamagitan ng Henry Hallet Delt noong 1914 at kinumpirma ni Otto Loewi bilang isang neurotransmitter.

Ang istruktura ng molekular na acetylcholine

Ang pangunahing aktibidad ng acetylcholine ay bumaba sa sistema ng cholinergic, na responsable para sa paggawa at synthesizing acetylcholine. Tungkol sa mga pinakamahalagang epekto nito, itinatampok nito ang pag-urong ng kalamnan, kilusan, proseso ng pagtunaw at neuroendocrine, at ang pag-activate ng mga proseso ng cognitive tulad ng pansin at pagpukaw.

Paano gumagana ang acetylcholine?

Sa utak ng mammalian, ang impormasyon sa pagitan ng mga neuron ay ipinadala sa pamamagitan ng isang kemikal na tinatawag na isang neurotransmitter. Ang sangkap na ito ay pinakawalan sa synaps bilang tugon sa isang tiyak na pampasigla at kapag pinakawalan ito ay nagpapadala ng ilang impormasyon sa susunod na neuron.

Ang neurotransmitter na sikretong kumikilos sa dalubhasa at lubos na pumipili na mga site ng receptor, sa gayon, dahil may iba't ibang uri ng mga neurotransmitter, bawat isa sa kanila ay kumikilos sa ilang mga sistema.

Ang isang cholinergic neuron ay maaaring gumawa ng acetylcholine (ngunit hindi iba pang mga uri ng neurotransmitters), gayon din, makagawa ito ng mga tiyak na receptor para sa acetylcholine ngunit hindi para sa iba pang mga uri ng neurotransmitters.

Ang palitan ng impormasyon na isinasagawa ng acetylcholine ay isinasagawa sa mga tiyak na neuron at mga sistema na tinatawag na cholinergic.

Para sa acetylcholine na kumilos, nangangailangan ito ng isang transmiter na neuron upang makabuo ng sangkap na ito at isang neuron ng receptor upang makagawa ng isang cholinergic receptor na may kakayahang magdala ng acetylcholine kapag pinakawalan mula sa unang neuron. Sa sumusunod na imahe maaari mong makita kung paano inilabas ang acetylcholine sa mga kalamnan na neurotransmitters:

Sintesis

Micrograph ng nucleus basalis ng Meynert, na gumagawa ng acetylcholine sa gitnang sistema ng nerbiyos. Pinagmulan: Nephron

Ang Acetylcholine ay synthesized mula sa choline, isang mahalagang nutrient na nilikha ng katawan. Ang Choline ay nag-iipon sa cholinergic neuron sa pamamagitan ng isang reaksyon na may actyl CoA at sa ilalim ng enzim na impluwensya ng choline acetyltransferase.

Ang tatlong sangkap na ito ay matatagpuan sa mga tukoy na rehiyon ng utak kung saan gagawin ang acetylcholine, na ang dahilan kung bakit ang acetylcholine ay gumagawa ng isang neurotransmitter na kabilang sa isang tiyak na sistema, ang sistema ng cholinergic.

Kapag nalaman natin ang tatlong sangkap na ito sa isang neuron na napag-usapan na lang natin, alam natin na binubuo ito ng isang cholinergic neuron at ang neuron na ito ay gagawa ng acetylcholine sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay ng choline at mga kaukulang elemento ng enzymatic.

Ang synthesis ng acetylcholine ay nagaganap sa loob ng neuron, partikular sa nucleus ng cell. Kapag na-synthesize, ang acetylcholine ay umalis sa nucleus ng neuron at naglalakbay sa pamamagitan ng axon at dendrites, iyon ay, ang mga bahagi ng neuron na responsable para sa komunikasyon at pakikipag-ugnay sa iba pang mga neuron.

Paglabas

Mga molekula ng acetylcholine. Pinagmulan: Nilikha gamit ang set ng data at ang libreng programa Rasmol.

Alam na natin na ang pag-andar ng sangkap na ito ay binubuo sa pakikipag-ugnay at pakikipag-usap ng mga tiyak na neuron (cholinergic) sa iba pang mga tiyak na neuron (cholinergic). Upang maisagawa ang prosesong ito, ang acetylcholine na natagpuan sa loob ng neuron ay dapat pakawalan upang maglakbay sa tatanggap na neuron.

Para mapalaya ang acetylcholine, nangangailangan ito ng pagkakaroon ng isang pampasigla na nag-uudyok sa paglabas nito mula sa neuron. Kung ang isang potensyal na pagkilos na isinasagawa ng isa pang neuron ay hindi naroroon, ang acetylcholine ay hindi maiiwan.

Upang mailabas ang acetylcholine, ang isang potensyal na pagkilos ay dapat maabot ang nerve terminal kung saan matatagpuan ang neurotransmitter. Kapag nangyari ito, ang parehong potensyal na pagkilos ay bumubuo ng isang potensyal ng lamad, isang katotohanan na nag-uudyok sa pag-activate ng mga channel ng calcium.

Dahil sa electrochemical gradient, ang isang pag-agos ng mga calcium calcium ay nabuo na nagpapahintulot sa mga hadlang ng lamad na magbukas at maaaring mapalaya ang acetylcholine.

Tulad ng nakikita natin, ang paglabas ng acetylcholine ay tumutugon sa mga mekanismo ng kemikal sa utak kung saan nakikilahok ang maraming sangkap at iba't ibang mga aksyon na molekular.

Mga natatanggap

Istraktura ng nicotinic receptor. Pinagmulan: Opossum58

Kapag pinakawalan, ang acetylcholine ay nananatili sa lupa ng walang tao, iyon ay, ito ay nasa labas ng mga neuron at nasa espasyo ng intersynaptic. Upang maisakatuparan ang synaps at para sa acetylcholine upang matupad ang misyon nito sa pakikipag-usap sa magkakasunod na neuron, kinakailangan ang pagkakaroon ng mga sangkap na kilala bilang mga receptor.

Ang mga tumatanggap ay mga kemikal na sangkap na ang pangunahing pag-andar ay upang mapalabas ang mga signal na inilabas ng neurotransmitter. Ang prosesong ito ay pinipili nang maayos, kaya hindi lahat ng mga receptor ay tumugon sa acetylcholine.

Halimbawa, ang mga receptor ng isa pang neurotransmitter tulad ng serotonin, ay hindi kukunin ang mga senyas ng acetylcholine, kaya para gumana ito ay dapat itong maiugnay sa isang serye ng mga tiyak na receptor.

Sa pangkalahatan, ang mga receptor na tumugon sa acetylcholine ay tinatawag na cholinergic receptors. Maaari kaming makahanap ng 4 pangunahing uri ng mga cholinergic receptor: muscarinic agonist receptors, nicotinic agonist receptor, muscarinic antagonist receptor at nicotinic antagonist receptor.

Pag-andar ng Acetylcholine

Pagproseso ng acetylcholine sa isang synaps. Pinagmulan: Smedlib, batay sa orihinal na gawa ni Pancrat

Ang Acetylcholine ay may maraming mga function pareho sa isang pisikal na antas at sa isang sikolohikal o antas ng utak. Ang neurotransmitter na ito ay may pananagutan sa pagsasagawa ng mga pangunahing gawain tulad ng paggalaw o pantunaw at, sa parehong oras, nakikilahok ito sa mas kumplikadong mga proseso ng utak tulad ng cognition o memorya.

Sa ibaba suriin namin ang mga pangunahing pag-andar ng mahalagang neurotransmitter na ito.

Pag-andar ng motor

Ito ay marahil ang pinakamahalagang aktibidad ng acetylcholine. Ang neurotransmitter na ito ay may pananagutan sa paggawa ng pag-urong ng kalamnan, pagkontrol sa resting potensyal ng kalamnan ng bituka, pagtaas ng paggawa ng mga spike at modulate na presyon ng dugo.

Ito ay kumikilos sa banayad na paraan bilang isang vasodilator sa mga daluyan ng dugo at naglalaman ng isang tiyak na nakakarelaks na kadahilanan.

Mga function ng Neuroendocrine

Ang isa pang pangunahing papel na ginagampanan ng acetylcholine ay upang madagdagan ang pagtatago ng vasopressin sa pamamagitan ng pagpapasigla sa posterior lobe ng pituitary.

Ang Vasopressin ay isang peptide hormone na kumokontrol sa reabsorption ng mga molekula ng tubig, kaya ang produksyon nito ay mahalaga para sa pag-unlad at pag-andar ng neuroendocrine.

Gayundin, binabawasan ng acetylcholine ang pagtatago ng prolactin sa posterior pituitary.

Mga function ng Parasympathetic

Ang Acetylcholine ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa paggamit ng pagkain at sa paggana ng sistema ng pagtunaw.

Ang neurotransmitter na ito ay may pananagutan para sa pagtaas ng daloy ng dugo sa gastrointestinal tract, pinatataas ang tono ng kalamnan ng gastrointestinal, pinatataas ang mga pagtatago ng endocrine na gastrointestinal, at binabawasan ang rate ng puso.

Pag-andar ng sensor

Ang mga cholinergic neuron ay bahagi ng mahusay na ascending system, kaya lumahok din sila sa mga proseso ng pandama. Ang system na ito ay nagsisimula sa stem ng utak at innervates malalaking lugar ng cerebral cortex kung saan matatagpuan ang acetylcholine.

Ang mga pangunahing pag-andar ng pandama na nauugnay sa ito neurotransmitter ay namamalagi sa pagpapanatili ng kamalayan, ang paghahatid ng visual na impormasyon at pagdama ng sakit.

Mga function na nagbibigay-malay

Ang Acetylcholine ay ipinakita upang maglaro ng isang kritikal na papel sa pagbuo ng mga alaala, ang kakayahang mag-concentrate, at ang pagbuo ng pansin at lohikal na pangangatwiran.

Ang neurotransmitter na ito ay nagbibigay ng mga benepisyo sa proteksiyon at maaaring limitahan ang paglitaw ng cognitive pagtanggi. Sa katunayan, ang acetylcholine ay ipinakita na pangunahing apektadong sangkap sa sakit na Alzheimer.

Mga kaugnay na sakit

Acetylcholine pathway sa gitnang sistema ng nerbiyos. Pinagmulan: BruceBlaus

Ang Acetylcholine ay nakikilahok sa iba't ibang mga pag-andar ng utak, kaya ang kakulangan ng mga sangkap na ito ay maipakita sa pagkasira ng ilan sa mga aktibidad na tinalakay sa itaas.

Sa klinika, ang acetylcholine ay nauugnay sa dalawang pangunahing sakit, ang Alzheimer disease at ang sakit na Parkinson.

Alzheimer's

May kaugnayan sa Alzheimer's, noong 1976 ay natagpuan na sa iba't ibang mga rehiyon ng utak ng mga pasyente na may sakit na ito, mayroong mga antas ng acetyltransferase ng enzyme choline hanggang sa 90% na mas mababa kaysa sa normal.

Ang enzyme na ito ay mahalaga para sa paggawa ng acetylcholine, na kung bakit ito ay na-post na ang Alzheimer's disease ay maaaring sanhi ng kakulangan ng sangkap na ito sa utak.

Sa kasalukuyan, ang kadahilanan na ito ay ang pangunahing pahiwatig sa sanhi ng Alzheimer's at sumasaklaw sa karamihan ng siyentipikong pansin at pananaliksik na isinasagawa kapwa sa sakit at sa pagbuo ng mga posibleng paggamot.

Parkinson's

Kaugnay ng mga Parkinson, ang ugnayan sa pagitan ng sanhi ng sakit at acetylcholine ay hindi gaanong malinaw. Ang Parkinson ay isang sakit na pangunahing nakakaapekto sa paggalaw, kung kaya't ang acetylcholine ay maaaring magkaroon ng mahalagang papel sa genetika nito.

Ang sanhi ng sakit ay hindi alam ngayon at, bilang karagdagan, ang isa pang neurotransmitter tulad ng dopamine ay tila naglalaro ng isang mas mahalagang papel at karamihan sa mga gamot para sa patolohiya na ito ay nakatuon sa pag-andar ng neurotransmitter na ito.

Gayunpaman, ang malapit na ugnayan sa pagitan ng dopamine at acetylcholine ay nagmumungkahi na ang huli ay isang mahalagang neurotransmitter din sa sakit.

Mga Sanggunian

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetylcholine sa isip: ang isang neurotransmitter na nakakakaugnay sa kamalayan? TINS 1999; 22-6, 273-80.
2. McMahan UJ. Ang istraktura at regulasyon ng agrin. Sa: Koelle GB. Symposium sa cholinergic synaps. Life Science, Tomo 50. New York: Pergamon Press; 1992, p. 93-4.
3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Ang acetylcholine receptor: isang "allosteric" protein na nakikibahagi sa intracellular na komunikasyon. Agham 1984; 225: 1335-45.
4. Duclert A, Chengeux JP. Ang expression ng acetylcholine receptor gene sa pagbuo ng neuromuscular junction. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.
5. Ang Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Ang papel ng acetylcholine at dopamine sa demensya at psychosis sa sakit na Parkinson. J Neural Transm 2003; 65 (Suplay): 185-95.
6. Montgomery, SA at mais, TH (Eds) Psychopharmacology ng Depression Oxford University Press, British Association for Psychopharmacology, Monographs No. 13, 1994.