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Psicología ES
BASES NEUROQUÍMICAS DE LAS FUNCIONES MENTÁLES
MICROANATOMÍA DE LA SINAPSIS
Las neuronas se comunican entre ellas a través de unas conexiones denominadas sinapsis. Estas sinapsis están compuestas por el botón sináptico, la membrana pre-sináptica, la hendidura sináptica y la membrana post-sináptica.
El botón sináptico contiene mitocondrias y vesículas cargadas de neurotransmisores
La membrana pre-sináptica contiene canales iónicos y bombas iónicas. Los canales iónicos de calcio son dependientes del voltaje y cuando un potencial de acción (PA) despolariza la membrana estos canales se abren, permitiendo la entrada de iones de calcio, lo cual provoca la salida de una sustancia transmisora (neurotransmisor) a la hendidura sináptica que activará a la membrana post-sináptica.
La hendidura sináptica está constituida por el medio interno que contiene las sinapsis, donde hay iones y enzimas que pueden destruir a los neurotransmisores
La membrana post-sináptica esta dotada de proteínas receptoras. Estas proteínas poseen un elemento que sobresale hacia la hendidura que es donde se va a fijar el neurotransmisor (receptores), lo cual permite el paso de determinados iones, produciéndose así la transmisión del impulso nervioso a la siguiente neurona.
Los receptores post-sinápticos pueden ser de excitación o de inhibición.
CONDUCCIÓN NERVIOSA
La conducción de un impulso a través del axón es un fenómeno eléctrico causado por el intercambio de iones Na+ y K+ a lo largo de la membrana. En cambio, la trasmisión del impulso de una neurona a otra o a una célula efectora no neuronal depende de la acción de neurotransmisores (NT) específicos sobre receptores también específicos. Aunque se ha descubierto que existe, también, transmisión eléctrica directa de neurona a neurona, sin que medie ningún neurotransmisor.
Cada neurona individual genera un potencial de acción (PA) idéntico después de cada estímulo y lo conduce a una velocidad fija a lo largo del axón. La velocidad depende del diámetro del axón y del grado de mielinización. En las fibras mielínicas la velocidad en metros/segundo (m/s) es aproximadamente 3,7 veces su diámetro (m); por ejemplo, para una fibra mielinizada grande (20 m) la velocidad es de unos 75m/s. En las fibras amielínicas, con diámetro entre 1 y 4 m, la velocidad es más lenta, de 1 a 4 m/s.
Una neurona determinada recibe gran cantidad de estímulos de forma simultánea, positivos y negativos, de otras neuronas y los integra en varios patrones de impulsos diferentes. Éstos viajan a través del axón hasta la siguiente sinapsis. Una vez iniciada la propagación axonal del impulso nervioso, ciertas drogas o toxinas pueden modificar la cantidad de NT liberada por el axón terminal. Por ejemplo, la toxina botulínica bloquea la liberación de acetilcolina. Otras sustancias químicas influyen en la neurotransmisión modificando el receptor; en la miastenia grave los anticuerpos bloquean los receptores nicotínicos de acetilcolina.
La neurotransmisión puede aumentar o disminuir para generar una función o para responder a los cambios fisiológicos. Muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos son debidos a un aumento o disminución de la actividad de determinados NT y muchas drogas pueden modificarla; algunas p.ej., alucinógenos producen alucinaciones y otras, p. ej., antipsicóticos pueden corregir algunas disfunciones patológicas.
CANALES IÓNICOS
Los canales iónicos constituyen un tipo de túneles de proteínas a través de la bicapa lipídica de la membrana de la neurona que permite el flujo de los iones a gran velocidad, esto facilita cambios rápidos en el voltaje de la membrana cuyo origen es la diferencia de potencial entre el interior y el exterior de la célula. Si el Na (+) y el Ca (+) entran, se despolariza la membrana (excitación) en cambio si el K (+) sale o si el Cl (-) entra, se hiperpolariza (inhibición).
Una neurona recibe conexiones o sinapsis tanto excitatorias como inhibitorias, que serán integradas para dar una respuesta final por medio de mecanismos electrofisiológicos. La acción excitatoria está mediada por canales dependientes de sodio. La acción inhibitoria corre a cargo de canales de cloro.
La comunicación neuronal depende de tales cambios rápidos en el potencial eléctrico a través de la membrana. Estos cambios rápidos son posibles gracias a los canales iónicos, los cuales tienen tres propiedades importantes: 1- conducen iones, 2- reconocen y seleccionan iones específicos y 3- se abren y cierran en respuesta a señales especificas eléctricas, mecánicas o químicas.
Las neuronas se comunican entre ellas a través de unas conexiones denominadas sinapsis. Estas sinapsis están compuestas por el botón sináptico, la membrana pre-sináptica, la hendidura sináptica y la membrana post-sináptica.
El botón sináptico contiene mitocondrias y vesículas cargadas de neurotransmisores
La membrana pre-sináptica contiene canales iónicos y bombas iónicas. Los canales iónicos de calcio son dependientes del voltaje y cuando un potencial de acción (PA) despolariza la membrana estos canales se abren, permitiendo la entrada de iones de calcio, lo cual provoca la salida de una sustancia transmisora (neurotransmisor) a la hendidura sináptica que activará a la membrana post-sináptica.
La hendidura sináptica está constituida por el medio interno que contiene las sinapsis, donde hay iones y enzimas que pueden destruir a los neurotransmisores
La membrana post-sináptica esta dotada de proteínas receptoras. Estas proteínas poseen un elemento que sobresale hacia la hendidura que es donde se va a fijar el neurotransmisor (receptores), lo cual permite el paso de determinados iones, produciéndose así la transmisión del impulso nervioso a la siguiente neurona.
Los receptores post-sinápticos pueden ser de excitación o de inhibición.
CONDUCCIÓN NERVIOSA
La conducción de un impulso a través del axón es un fenómeno eléctrico causado por el intercambio de iones Na+ y K+ a lo largo de la membrana. En cambio, la trasmisión del impulso de una neurona a otra o a una célula efectora no neuronal depende de la acción de neurotransmisores (NT) específicos sobre receptores también específicos. Aunque se ha descubierto que existe, también, transmisión eléctrica directa de neurona a neurona, sin que medie ningún neurotransmisor.
Cada neurona individual genera un potencial de acción (PA) idéntico después de cada estímulo y lo conduce a una velocidad fija a lo largo del axón. La velocidad depende del diámetro del axón y del grado de mielinización. En las fibras mielínicas la velocidad en metros/segundo (m/s) es aproximadamente 3,7 veces su diámetro (m); por ejemplo, para una fibra mielinizada grande (20 m) la velocidad es de unos 75m/s. En las fibras amielínicas, con diámetro entre 1 y 4 m, la velocidad es más lenta, de 1 a 4 m/s.
Una neurona determinada recibe gran cantidad de estímulos de forma simultánea, positivos y negativos, de otras neuronas y los integra en varios patrones de impulsos diferentes. Éstos viajan a través del axón hasta la siguiente sinapsis. Una vez iniciada la propagación axonal del impulso nervioso, ciertas drogas o toxinas pueden modificar la cantidad de NT liberada por el axón terminal. Por ejemplo, la toxina botulínica bloquea la liberación de acetilcolina. Otras sustancias químicas influyen en la neurotransmisión modificando el receptor; en la miastenia grave los anticuerpos bloquean los receptores nicotínicos de acetilcolina.
La neurotransmisión puede aumentar o disminuir para generar una función o para responder a los cambios fisiológicos. Muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos son debidos a un aumento o disminución de la actividad de determinados NT y muchas drogas pueden modificarla; algunas p.ej., alucinógenos producen alucinaciones y otras, p. ej., antipsicóticos pueden corregir algunas disfunciones patológicas.
CANALES IÓNICOS
Los canales iónicos constituyen un tipo de túneles de proteínas a través de la bicapa lipídica de la membrana de la neurona que permite el flujo de los iones a gran velocidad, esto facilita cambios rápidos en el voltaje de la membrana cuyo origen es la diferencia de potencial entre el interior y el exterior de la célula. Si el Na (+) y el Ca (+) entran, se despolariza la membrana (excitación) en cambio si el K (+) sale o si el Cl (-) entra, se hiperpolariza (inhibición).
Una neurona recibe conexiones o sinapsis tanto excitatorias como inhibitorias, que serán integradas para dar una respuesta final por medio de mecanismos electrofisiológicos. La acción excitatoria está mediada por canales dependientes de sodio. La acción inhibitoria corre a cargo de canales de cloro.
La comunicación neuronal depende de tales cambios rápidos en el potencial eléctrico a través de la membrana. Estos cambios rápidos son posibles gracias a los canales iónicos, los cuales tienen tres propiedades importantes: 1- conducen iones, 2- reconocen y seleccionan iones específicos y 3- se abren y cierran en respuesta a señales especificas eléctricas, mecánicas o químicas.
N E U R O T R A N S M I S O R E S
HISTORIA
En 1921 Loewi publicó los resultados de un experimento que, según cuenta él, se le ocurrió en un sueño (“Über humorale Übertragbarkeit der Herznervenwirkung”). Diseccionó dos corazones de rana, uno de ellos con el nervio vago y el otro con el vago seccionado. Los perfundió con una solución salina de Ringer. En este estado los corazones continuaban latiendo varias horas. Estimuló eléctricamente el nervio vago de uno de los corazones y logró un enlentecimiento de los latidos. Después cogió el líquido que bañaba al primer corazón y lo aplicó al segundo corazón. Esto provocó igualmente un enlentecimiento del ritmo cardíaco. Con ello demostraba que el vago liberaba unas sustancias en el nivel de la sinapsis parasimpática del primer corazón, que provocaban una respuesta idéntica en la musculatura del segundo corazón. Llamó a esta sustancia Vagusstoff o “sustancia vagal”. Más tarde se comprobó que se trataba de la acetilcolina. (historiadelamedicina.org)
En 1946, otro biólogo alemán cuyo nombre era von Euler, descubrió la norepinefrina.
La serotonina (5-hidroxitriptamina, o 5-HT) se aisló por primera vez en 1948 por Maurice M. Rapport, Arda Green, e Irvine Page de la Clínica de Cleveland. El nombre serotonina es un término equívoco que refleja nada más las circunstancias en las que se descubrió el compuesto, pues fue inicialmente identificado como una sustancia vasoconstrictora en el plasma sanguíneo (o serum) de ahí su nombre serotonina, un agente serum que afecta al tono vascular. Este agente fue posteriormente identificado químicamente como la 5-hidroxitriptamina y desde entonces se le han asociado una amplia gama de propiedades fisiológicas. El 5-HT ha sido el nombre más adoptado por la industria farmacéutica.
En 1950, Eugene Roberts y J. Awapara descubrieron el GABA (ácido gamma amino-butírico)
En 1973, Solomon Snyder y Candace Pert del John´s Hopkins descubrieron la endorfina
ACTUACIÓN
Los neurotransmisores son biomoléculas, sintetizadas generalmente por las células nerviosas, contenidas en vesículas del botón sináptico que al salir a la hendidura sináptica van a producir un cambio en el potencial de acción de la neurona post-sináptica. Los neurotransmisores actúan sobre receptores específicos de la membrana post-sináptica, es decir que cada neurotransmisor tiene un receptor adecuado para él. Una vez en la hendidura el neurotransmisor, después de ejercer su acción, va a regresar a la célula nerviosa que lo liberó por un mecanismo de recaptación y retorno activo o también puede ser destruido (metabolizado) por enzimas que se encuentran en el espacio intersináptico.
Los neurotransmisores provocan cambios electrofisiológicos en la célula nerviosa, que se traducen en potenciales postsinápticos excitadores o inhibidores. Todos los neurotransmisores excitadores producen potenciales postsinápticos excitadores (PPSE) debido a que hacen que el ión sodio (Na+ de carga positiva) entre a la célula. Todos los neurotransmisores inhibidores producen hiperpolarización o potenciales postsinapticos inhibidores (PPSI) debido a la entrada en la célula de iones cloro (Cl- de carga negativa)
CLASIFICACIÓN
Se han estudiado más de 50 biomoléculas que al salir a la hendidura o espacio inter-sináptico producen cambios en el potencial de acción.
Hay dos grupos de sustancias transmisoras:
1) TRANSMISORES DE ACCIÓN RÁPIDA Y MOLÉCULA PEQUEÑA
CLASE I
Acetil colina
CLASE II: AMINAS
Noradrenalina
Adrenalina
Dopamina
Serotonina
Histamina CLASE III: AMINOÁCIDOS
acido gama-amino-butírico (gaba)
glicina
glutamato
aspartato
CLASE IV:
óxido nítrico (no)
2) NEUROPEPTIDOS TRANSMISORES DE ACCIÓN LENTA Y MOLECULA GRANDE
Angiotensina II
Atriopeptina
ß-endorfinaa
Bombesina
Bradicinina
Carnosina
Colecistocinina
Dinorfinaa
Factor liberador de corticotropina
Factor liberador de hormona luteinizante
Galanina
Gastrina
Glucagón
Hormona adrenocorticotropa (ACTH)
Hormona liberadora de tirotropina (TRH)
Insulina
Leuencefalinaa
Metencefalinaa
N-acetilaspartilglutamato
Neuropéptido Y
Neurotensina
Péptido intestinal vasoactivo (VIP)
Péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP)
Somatostatina
Sustancia P
Vasopresina
RELACIÓN CON LA CONDUCTA
Los neurotransmisores más estudiados, que se han relacionado más frecuentemente con la conducta humana son: dopamina, noradrenalina, serotonina, acetilcolina, el acido gamma-amino-butírico y el ácido glutámico.
1. Dopamina (DA). Se produce principalmente en la sustancia negra (locus niger), desde donde se proyecta a diferentes áreas del encéfalo: al sistema límbico donde interviene en los estados de ánimo y las emociones; a los ganglios basales (núcleo estriado: caudado y putamen), donde interviene en las funciones motoras que facilitan un movimiento ordenado; al hipotálamo, interviniendo en la regulación de la prolactina y la hormona del crecimiento. El incremento exagerado de la actividad dopaminérgica se ha involucrado en enfermedades mentales graves como las psicosis (esquizofrenia, entre ellas) de allí que se utilicen fármacos antagónicos de la DA para tratar estos trastornos. La disminución de la actividad dopaminérgica del núcleo estriado conduce al parkinsonismo (síndrome hipoquinético-rígido), por ello los medicamentos dopaminérgicos mejoran este síndrome.
2. Noradrenalina (NA). Las neuronas noradrenérgicas del SNC están en el mesencéfalo, la protuberancia y la médula, desde donde se proyectan sus fibras descendentes hacia la propia médula y sus fibras ascendentes hacia el cerebelo, el hipotálamo y el córtex y están relacionadas con la actividad hormonal del hipotálamo y la hipofisis. Otro sistema noradrenérgico que tiene su origen en el locus coeruleus dirige sus fibras hacia el cerebelo y el córtex y está relacionado con los estados de alerta o vigilancia y con el sueño REM. Un tercer grupo de neuronas noradrenérgicas se origina en la protuberancia y dirige sus fibras hacia el cerebelo y está relacionada con funciones motoras. Esta distribución está directamente relacionada con funciones vegetativas asociada con conductas agresivas, emociones, estrés, estados atencionales, funciones psicomotrices y memoria. Se ha propuesto el uso de antagonista NA para controlar estas situaciones.
3. Serotonina (5-HT). Las mayores concentraciones de serotonina en el sistema nervioso central se encuentran en la glándula pineal, otro gran grupo de neuronas serotoninérgicas se encuentra en los núcleos del rafe, desde donde se proyectan a la formación reticular del hipotálamo, al cuerpo geniculado lateral del tálamo, a la amígdala, al hipocampo, al núcleo estriado pálido y al córtex; por último, el cerebelo también está inervado por células serotoninérgicas. Esta distribución hace que el sistema serotoninérgico esté muy ligado a la regulación del sueño profundo, a las funciones sensoriales, regulación del ciclo vigilia sueño, síntesis de melatonina y peristaltismo intestinal, entre otras funciones. La disminución de este sistema se ha relacionado con la depresión, de allí que se utilicen fármacos serotoninérgicos para tratar este trastorno del estado de ánimo y otros trastornos emocionales como la angustia y el pánico. En mamíferos, cuando llega la primavera y el verano, la serotonina se condiciona a la luz que recibe del organismo, lo que conlleva un aumento progresivo del bienestar con mayor estímulo sexual, producto de las concentraciones de este neurotransmisor en el cerebro, provocando incremento en la rprocción.
4. Acetilcolina (ACh). A nivel del SNC las neuronas acetilcolinérgicas tienen su origen en el núcleo cuneiforme, área tegmental ventral y núcleos de la base, desde donde se proyectan al córtex, al bulbo olfatorio y al hipocampo. Su importancia en la conducta se relaciona con actividades sensoriales, estados de conciencia, procesos de memoria y actividad psicomotriz, al aumentar el tono muscular. En la hipófisis actúa incrementando la vasopresina. Si se bloque la ACh se producen alteraciones en la conciencia como en los casos de la intoxicación por anticolinérgicos como la atropina y la escopolamina (conocida vulgarmente como “burrundanga”). Actualmente se usan fármacos agonistas de la ACh para tratar la demencia tipo Alzheimer.
5. El ácido gamma-aminobutírico (GABA) es el principal neurotransmisor inhibitorio cerebral. Deriva del ácido glutámico, mediante la descarboxilación realizada por la glutamato-descarboxilasa. Tras la interacción con los receptores específicos, GABA es recaptado activamente por la terminación y metabolizado. La glicina tiene una acción similar al GABA pero en las interneuronas de la médula espinal. Existen tres tipos de receptores de GABA. Unos de acción rápida, receptores ionotrópicos GABAA y GABAC; y otros de acción lenta, los receptores metabotrópicos GABAB.
El GABA se secreta por las células gabaérgicas de la médula espinal, también llamadas interneuronas; así mismo hay neuronas gabaérgicas en el cerebelo, los ganglios basales y muchas áreas de la corteza cerebral. Se supone que siempre produce inhibición.
Algunas sustancias químicas depresoras del sistema nervioso central provocan la modulacion del receptorGABA en la neurona presinaptica. Por ejemplo, las Benzodiazepinas como el diazepam.
Otros fármacos que provocan una inhibición del dolor son estructuralmente como el GABA, son la pregabalina (ligando antagonista del receptor α2-δ de los canales de calcio voltaje-dependientes, reduce el flujo de calcio en las neuronas reduciendo la liberación de los neurotransmisores noradrenalina, glutamato y sustancia P) y también la gabapentina, pero estos no afectan a los niveles del GABA ni se unen a su receptor. Ambos son utilizados para el tratamiento de la ansiedad, epilepsia y neuropatías.
Entre otras funciones del GABA, una de ellas consiste en la inhibición de GnRH (Hormona Liberadora de las Gonadotropinas). Se ha demostrado que un descenso de GABA junto con un aumento de glutamato coinciden con la liberación elevada de GnRH durante la pubertad. Ayuda a la recuperacion muscular en deportistas y mejora el sueño junto con la ornitina.
6. El ácido glutámico, o en su forma ionizada, el glutamato (abreviado Glu o E) es uno de los 20 aminoácidos que forman parte de las proteínas. El ácido glutámico es crítico para la función celular y no es nutriente esencial porque en el hombre puede sintetizarse a partir de otros compuestos.
Es el neurotransmisor excitatorio por excelencia de la corteza cerebral humana. Su papel como neurotransmisor está mediado por la estimulación de receptores específicos, denominados receptores de glutamato, que se clasifican en: ionotrópicos (canales iónicos) y receptores metabolotrópicos.
En su forma libre produce un sabor específico y peculiar que se conoce con el nombre de umami. Igual que es un aminoácido clave en nuestro organismo, lo es también para otros seres vivos, tanto de origen animal como de origen vegetal, con lo que hay muchos alimentos ricos en ácido glutámico que al combinarlos con una dieta sana y equilibrada producen un sabor agradable. En la industria alimentaria, se utiliza como potenciador del sabor en sazones y condimentos, glutamato monosódico).
Además de esto, el glutamato parece ser que también interviene en la liberación de las GnRH (hormona liberadora de la gonadotropina) fundamental para el dimorfismo cerebral y corporal. Efectivamente, un descenso de GABA, junto con un aumento de glutamato coincide con un aumento en la liberación de GnRH. Del mismo modo, se sabe que cuando comienza la pubertad aumenta la glutaminasa, enzima encargada de la síntesis de glutamato, que a su vez dinamiza o controla la pulsatilidad de la GnRH a través de receptores NMDA.
HISTORIA
En 1921 Loewi publicó los resultados de un experimento que, según cuenta él, se le ocurrió en un sueño (“Über humorale Übertragbarkeit der Herznervenwirkung”). Diseccionó dos corazones de rana, uno de ellos con el nervio vago y el otro con el vago seccionado. Los perfundió con una solución salina de Ringer. En este estado los corazones continuaban latiendo varias horas. Estimuló eléctricamente el nervio vago de uno de los corazones y logró un enlentecimiento de los latidos. Después cogió el líquido que bañaba al primer corazón y lo aplicó al segundo corazón. Esto provocó igualmente un enlentecimiento del ritmo cardíaco. Con ello demostraba que el vago liberaba unas sustancias en el nivel de la sinapsis parasimpática del primer corazón, que provocaban una respuesta idéntica en la musculatura del segundo corazón. Llamó a esta sustancia Vagusstoff o “sustancia vagal”. Más tarde se comprobó que se trataba de la acetilcolina. (historiadelamedicina.org)
En 1946, otro biólogo alemán cuyo nombre era von Euler, descubrió la norepinefrina.
La serotonina (5-hidroxitriptamina, o 5-HT) se aisló por primera vez en 1948 por Maurice M. Rapport, Arda Green, e Irvine Page de la Clínica de Cleveland. El nombre serotonina es un término equívoco que refleja nada más las circunstancias en las que se descubrió el compuesto, pues fue inicialmente identificado como una sustancia vasoconstrictora en el plasma sanguíneo (o serum) de ahí su nombre serotonina, un agente serum que afecta al tono vascular. Este agente fue posteriormente identificado químicamente como la 5-hidroxitriptamina y desde entonces se le han asociado una amplia gama de propiedades fisiológicas. El 5-HT ha sido el nombre más adoptado por la industria farmacéutica.
En 1950, Eugene Roberts y J. Awapara descubrieron el GABA (ácido gamma amino-butírico)
En 1973, Solomon Snyder y Candace Pert del John´s Hopkins descubrieron la endorfina
ACTUACIÓN
Los neurotransmisores son biomoléculas, sintetizadas generalmente por las células nerviosas, contenidas en vesículas del botón sináptico que al salir a la hendidura sináptica van a producir un cambio en el potencial de acción de la neurona post-sináptica. Los neurotransmisores actúan sobre receptores específicos de la membrana post-sináptica, es decir que cada neurotransmisor tiene un receptor adecuado para él. Una vez en la hendidura el neurotransmisor, después de ejercer su acción, va a regresar a la célula nerviosa que lo liberó por un mecanismo de recaptación y retorno activo o también puede ser destruido (metabolizado) por enzimas que se encuentran en el espacio intersináptico.
Los neurotransmisores provocan cambios electrofisiológicos en la célula nerviosa, que se traducen en potenciales postsinápticos excitadores o inhibidores. Todos los neurotransmisores excitadores producen potenciales postsinápticos excitadores (PPSE) debido a que hacen que el ión sodio (Na+ de carga positiva) entre a la célula. Todos los neurotransmisores inhibidores producen hiperpolarización o potenciales postsinapticos inhibidores (PPSI) debido a la entrada en la célula de iones cloro (Cl- de carga negativa)
CLASIFICACIÓN
Se han estudiado más de 50 biomoléculas que al salir a la hendidura o espacio inter-sináptico producen cambios en el potencial de acción.
Hay dos grupos de sustancias transmisoras:
1) TRANSMISORES DE ACCIÓN RÁPIDA Y MOLÉCULA PEQUEÑA
CLASE I
Acetil colina
CLASE II: AMINAS
Noradrenalina
Adrenalina
Dopamina
Serotonina
Histamina CLASE III: AMINOÁCIDOS
acido gama-amino-butírico (gaba)
glicina
glutamato
aspartato
CLASE IV:
óxido nítrico (no)
2) NEUROPEPTIDOS TRANSMISORES DE ACCIÓN LENTA Y MOLECULA GRANDE
Angiotensina II
Atriopeptina
ß-endorfinaa
Bombesina
Bradicinina
Carnosina
Colecistocinina
Dinorfinaa
Factor liberador de corticotropina
Factor liberador de hormona luteinizante
Galanina
Gastrina
Glucagón
Hormona adrenocorticotropa (ACTH)
Hormona liberadora de tirotropina (TRH)
Insulina
Leuencefalinaa
Metencefalinaa
N-acetilaspartilglutamato
Neuropéptido Y
Neurotensina
Péptido intestinal vasoactivo (VIP)
Péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP)
Somatostatina
Sustancia P
Vasopresina
RELACIÓN CON LA CONDUCTA
Los neurotransmisores más estudiados, que se han relacionado más frecuentemente con la conducta humana son: dopamina, noradrenalina, serotonina, acetilcolina, el acido gamma-amino-butírico y el ácido glutámico.
1. Dopamina (DA). Se produce principalmente en la sustancia negra (locus niger), desde donde se proyecta a diferentes áreas del encéfalo: al sistema límbico donde interviene en los estados de ánimo y las emociones; a los ganglios basales (núcleo estriado: caudado y putamen), donde interviene en las funciones motoras que facilitan un movimiento ordenado; al hipotálamo, interviniendo en la regulación de la prolactina y la hormona del crecimiento. El incremento exagerado de la actividad dopaminérgica se ha involucrado en enfermedades mentales graves como las psicosis (esquizofrenia, entre ellas) de allí que se utilicen fármacos antagónicos de la DA para tratar estos trastornos. La disminución de la actividad dopaminérgica del núcleo estriado conduce al parkinsonismo (síndrome hipoquinético-rígido), por ello los medicamentos dopaminérgicos mejoran este síndrome.
2. Noradrenalina (NA). Las neuronas noradrenérgicas del SNC están en el mesencéfalo, la protuberancia y la médula, desde donde se proyectan sus fibras descendentes hacia la propia médula y sus fibras ascendentes hacia el cerebelo, el hipotálamo y el córtex y están relacionadas con la actividad hormonal del hipotálamo y la hipofisis. Otro sistema noradrenérgico que tiene su origen en el locus coeruleus dirige sus fibras hacia el cerebelo y el córtex y está relacionado con los estados de alerta o vigilancia y con el sueño REM. Un tercer grupo de neuronas noradrenérgicas se origina en la protuberancia y dirige sus fibras hacia el cerebelo y está relacionada con funciones motoras. Esta distribución está directamente relacionada con funciones vegetativas asociada con conductas agresivas, emociones, estrés, estados atencionales, funciones psicomotrices y memoria. Se ha propuesto el uso de antagonista NA para controlar estas situaciones.
3. Serotonina (5-HT). Las mayores concentraciones de serotonina en el sistema nervioso central se encuentran en la glándula pineal, otro gran grupo de neuronas serotoninérgicas se encuentra en los núcleos del rafe, desde donde se proyectan a la formación reticular del hipotálamo, al cuerpo geniculado lateral del tálamo, a la amígdala, al hipocampo, al núcleo estriado pálido y al córtex; por último, el cerebelo también está inervado por células serotoninérgicas. Esta distribución hace que el sistema serotoninérgico esté muy ligado a la regulación del sueño profundo, a las funciones sensoriales, regulación del ciclo vigilia sueño, síntesis de melatonina y peristaltismo intestinal, entre otras funciones. La disminución de este sistema se ha relacionado con la depresión, de allí que se utilicen fármacos serotoninérgicos para tratar este trastorno del estado de ánimo y otros trastornos emocionales como la angustia y el pánico. En mamíferos, cuando llega la primavera y el verano, la serotonina se condiciona a la luz que recibe del organismo, lo que conlleva un aumento progresivo del bienestar con mayor estímulo sexual, producto de las concentraciones de este neurotransmisor en el cerebro, provocando incremento en la rprocción.
4. Acetilcolina (ACh). A nivel del SNC las neuronas acetilcolinérgicas tienen su origen en el núcleo cuneiforme, área tegmental ventral y núcleos de la base, desde donde se proyectan al córtex, al bulbo olfatorio y al hipocampo. Su importancia en la conducta se relaciona con actividades sensoriales, estados de conciencia, procesos de memoria y actividad psicomotriz, al aumentar el tono muscular. En la hipófisis actúa incrementando la vasopresina. Si se bloque la ACh se producen alteraciones en la conciencia como en los casos de la intoxicación por anticolinérgicos como la atropina y la escopolamina (conocida vulgarmente como “burrundanga”). Actualmente se usan fármacos agonistas de la ACh para tratar la demencia tipo Alzheimer.
5. El ácido gamma-aminobutírico (GABA) es el principal neurotransmisor inhibitorio cerebral. Deriva del ácido glutámico, mediante la descarboxilación realizada por la glutamato-descarboxilasa. Tras la interacción con los receptores específicos, GABA es recaptado activamente por la terminación y metabolizado. La glicina tiene una acción similar al GABA pero en las interneuronas de la médula espinal. Existen tres tipos de receptores de GABA. Unos de acción rápida, receptores ionotrópicos GABAA y GABAC; y otros de acción lenta, los receptores metabotrópicos GABAB.
El GABA se secreta por las células gabaérgicas de la médula espinal, también llamadas interneuronas; así mismo hay neuronas gabaérgicas en el cerebelo, los ganglios basales y muchas áreas de la corteza cerebral. Se supone que siempre produce inhibición.
Algunas sustancias químicas depresoras del sistema nervioso central provocan la modulacion del receptorGABA en la neurona presinaptica. Por ejemplo, las Benzodiazepinas como el diazepam.
Otros fármacos que provocan una inhibición del dolor son estructuralmente como el GABA, son la pregabalina (ligando antagonista del receptor α2-δ de los canales de calcio voltaje-dependientes, reduce el flujo de calcio en las neuronas reduciendo la liberación de los neurotransmisores noradrenalina, glutamato y sustancia P) y también la gabapentina, pero estos no afectan a los niveles del GABA ni se unen a su receptor. Ambos son utilizados para el tratamiento de la ansiedad, epilepsia y neuropatías.
Entre otras funciones del GABA, una de ellas consiste en la inhibición de GnRH (Hormona Liberadora de las Gonadotropinas). Se ha demostrado que un descenso de GABA junto con un aumento de glutamato coinciden con la liberación elevada de GnRH durante la pubertad. Ayuda a la recuperacion muscular en deportistas y mejora el sueño junto con la ornitina.
6. El ácido glutámico, o en su forma ionizada, el glutamato (abreviado Glu o E) es uno de los 20 aminoácidos que forman parte de las proteínas. El ácido glutámico es crítico para la función celular y no es nutriente esencial porque en el hombre puede sintetizarse a partir de otros compuestos.
Es el neurotransmisor excitatorio por excelencia de la corteza cerebral humana. Su papel como neurotransmisor está mediado por la estimulación de receptores específicos, denominados receptores de glutamato, que se clasifican en: ionotrópicos (canales iónicos) y receptores metabolotrópicos.
En su forma libre produce un sabor específico y peculiar que se conoce con el nombre de umami. Igual que es un aminoácido clave en nuestro organismo, lo es también para otros seres vivos, tanto de origen animal como de origen vegetal, con lo que hay muchos alimentos ricos en ácido glutámico que al combinarlos con una dieta sana y equilibrada producen un sabor agradable. En la industria alimentaria, se utiliza como potenciador del sabor en sazones y condimentos, glutamato monosódico).
Además de esto, el glutamato parece ser que también interviene en la liberación de las GnRH (hormona liberadora de la gonadotropina) fundamental para el dimorfismo cerebral y corporal. Efectivamente, un descenso de GABA, junto con un aumento de glutamato coincide con un aumento en la liberación de GnRH. Del mismo modo, se sabe que cuando comienza la pubertad aumenta la glutaminasa, enzima encargada de la síntesis de glutamato, que a su vez dinamiza o controla la pulsatilidad de la GnRH a través de receptores NMDA.
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