النواقل العصبية (neurotransmitters) هي مرسال كيميائي يحمل الإشارات ويعززها ويوازنها بين العصبونات (المعروفة أيضاً باسم الخلايا العصبية) والخلايا المستهدفة في جميع أنحاء الجسم، والتي قد تكون في الغدد، العضلات أو العصبونات. أنواع، معايير، فوائد وآلية عمل النواقل العصبية.
تعمل المليارات من جزيئات الناقل العصبي باستمرار للحفاظ على أداء أدمغتنا وإدارة كل شيء بدءاً من تنفسنا مروراً بنبضات قلوبنا وصولاً مستويات التعلم والتركيز لدينا. يمكن أن تؤثر أيضاً على مجموعة متنوعة من الوظائف النفسية مثل الخوف، المزاج، المتعة والفرح.
آلية عمل النواقل العصبية
لكي ترسل الخلايا العصبية رسائل لجميع أنحاء الجسم، يجب أن تكون قادرة على التواصل مع بعضها البعض لنقل الإشارات.
ومع ذلك، لا ترتبط الخلايا العصبية ببعضها البعض ببساطة؛ في نهاية كل خلية عصبية هناك فجوة صغيرة تسمى المشبك (synapse)، ومن أجل التواصل مع الخلية التالية يجب أن تكون الإشارة قادرة على عبور هذه المساحة الصغيرة. يحدث هذا من خلال عملية تعرف باسم النقل العصبي (neurotransmission).
في معظم الحالات، يتم إطلاق أي ناقل عصبي مما يعرف بالنهاية المحورية بعد وصول جهد العمل (Action Potential) إلى المشبك حيث يمكن أن تنقل الخلايا العصبية فيه إشارات إلى بعضها البعض.
عندما تصل إشارة كهربائية إلى نهاية الخلية العصبية، فإنها تحفز إطلاق أكياس صغيرة تسمى الحويصلات التي تحتوي على الناقلات العصبية.
تنقل هذه الأكياس محتوياتها إلى المشبك حيث تتحرك النواقل العصبية عبر الفجوة باتجاه الخلايا المجاورة؛ تحتوي هذه الخلايا على مستقبلات حيث يمكن للناقلات العصبية من خلالها الاندماج وإحداث تغيرات في الخلايا.
بعد إطلاق الناقل العصبي، يعبر الفجوة المشبكية ويلتصق بموقع المستقبل على الخلية العصبية الأخرى وعندها، اعتماداً على ماهية الناقلات العصبية، إما يكون مثيراً أو مثبطاً للخلايا العصبية المستقبلة.
تعمل المستقبلات والناقلات العصبية مثل نظام القفل والمفتاح. تماماً كفكرة أن المفتاح الصحيح يفتح قفلاً واحداً تحديداً، فإن الناقل العصبي (المفتاح) سوف يرتبط فقط بمستقبل معين (القفل).
في حال كان الناقل العصبي قادراً على العمل في موقع المستقبل، فإنه يؤدي إلى حدوث تغييرات في الخلية المستقبلة.
فـي بعض الأحيان، يمكن أن ترتبط الناقلات العصبية بالمستقبلات وتتسبب بإرسال إشارة كهربائية إلى أسفل الخلية (إثارة). في حالات أخرى، يمكن للناقل العصبي في الواقع منع الإشارة من الاستمرار مما يمنع استئناف أو الحفاظ على الرسالة (تثبيط). وهكذا هي آلية عمل النواقل العصبية.
تعطيل النواقل العصبية
لعد أن تعرفنا على آلية عمل النواقل العصبية، سنسأل السؤال التالي: ما الذي يحدث للناقل العصبي بعد اكتمال وظيفته؟
بمجرد حدوث التأثير المقصود، يمكن إيقاف نشاط وآلية عمل النواقل العصبية بثلاث آليات:
- الانحلال (Degradation): يغير إنزيم بنية الناقل العصبي فلا يمكن للمستقبل التعرف عليه.
- الانتشار (Diffusion): ينجرف الناقل العصبي بعيداً عن المستقبلات.
- الاسترداد (Reuptake): يتم إرجاع جزيء الناقل العصبي بأكمله مرة أخرى بواسطة المحور عصبي إلى الخلايا العصبية التي أطلقته.
معايير الناقل العصبي
في الواقع يمكن أن يكون التعريف الدقيق للناقلات العصبية أمراً صعباً للغاية مما يستوجب وضع معايير لتحديد وتصنيف النواقل العصبية. بينما يمكن للعلماء مراقبة الحويصلات التي تحتوي على الناقلات العصبية، فإن اكتشاف المواد الكيميائية المخزنة في الحويصلات ليس بهذه البساطة.
نظراً لذلك، طور علماء الأعصاب عدداً من الإرشادات لتحديد ما إذا كان يجب تعريف أي مادة كيميائية على أنها ناقل عصبي أم لا.
إن معايير النواقل العصبية هي الآتي:
- وجود المادة الكيميائية داخل الخلية: إما يتم تصنيع المادة الكيميائية في الخلية العصبية أو قد تتواجد فيها.
- الإطلاق المعتمد على التحفيز: يتم إطلاق المادة الكيميائية بكميات مناسبة بواسطة العصبون بموجب التحفيز.
- تطبيق العمل على خلية ما بعد المشبكي: يجب إطلاق المادة الكيميائية بواسطة العصبون قبل المشبكي ويجب أن تحتوي الخلايا العصبية بعد المشبكية على مستقبلات ترتبط بها المادة الكيميائية.
- آلية الإزالة: هناك آلية محددة لإزالة المادة الكيميائية من موقع تنشيطها بعد انتهاء عملها.
تصنيف النواقل العصبية وفوائدها
تلعب الناقـلات العصبية دوراً رئيسياً في الحياة اليومية والأداء. لا يعرف العلماء بعد بالضبط عدد الناقـلات العصبية الموجودة ولكن تم التعرف على أكثر من 60 ناقل كيميائي مميز وواضح يستوفي معاير النواقل العصبية المحددة.
يمكن تصنيف النواقل العصبية وفقاً لوظيفتها كالتالي:
- النـواقل العصبية الاستثارية (Excitatory Neurotransmitters): لدى هذه الأنواع من النواقل العصبية تأثير منشط للعصبون، ما يعني زيادة احتمالية إطلاق العصبون لأي جهد فعل. تشمل بعض النواقل العصبية الاستثارية الرئيسية الإبينفرين والنورادرينالين.
- النـواقل العصبية المثبطة (Inhibitory Neurotransmitters): لدى هذه الأنواع من الناقلات العصبية تأثيرات مثبطة على الخلايا العصبية؛ فهي تقلل من احتمالية إطلاق العصبون لجهد فعل ما. تتضمن بعض الناقلات العصبية المثبطة الرئيسية السيروتونين وحمض غاما أمينوبوتيريك (GABA).
- النـواقل العصبية المُعدّلة (Modulatory Neurotransmitters): يشار إلى هذه النواقل غالباً باسم المعدلات العصبية بسبب قدرتها على التأثير على عدد أكبر من الخلايا العصبية في نفس الوقت، وتمتد فعاليتها أيضاً لتصل إلى تأثيرات النواقل الكيميائية الأخرى.
إذ يتم إطلاق النـواقل العصبية المشبكية بواسطة النهايات العصبية المحورية ليكون لها تأثير أدائي سريع على الخلايا العصبية المستقبلة الأخرى. تنتشر المُعدِّلات العصبية عبر منطقة أكبر وتكون أبطأ من حيث الأداء.
يمكن لبعض النـواقل العصبية مثل أستيل كولين والدوبامين أن تخلق تأثيرات بنوعيها الاستثارة والتثبيط اعتماداً على نوع المستقبلات الموجودة.
أنواع النواقل العصبية
هناك عدد من الطرق المختلفة لفرز وتصنيف الناقـلات العصبية (والتي كما ذكرنا تستوفي معايير النواقل العصبية). يتم تقسيمها في بعض الحالات ببساطة إلى أمينات أحادية وأحماض أمينية وببتيدات.
يمكن أيضاً تصنيف الناقـلات العصبية إلى واحد من ستة أنواع.
أحماض أمينية (Amino Acids)
حمض جاما أمينوبيوتيريك (GABA): يُنتج هذا الحمض طبيعياً في الجسم ويعمل كناقل كيميائي مثبط رئيسي فيه. تكمن فوائد هذه النواقل العصبية في أنها تلعب دوراً في الرؤية والتحكم الحركي وتنظيم القلق.
تعمل البنزوديازيبينات التي تستخدم للمساعدة في علاج القلق عن طريق زيادة كفاءة الناقـلات العصبية (GABA) والتي قد تزيد من الشعور بالاسترخاء والهدوء.
الغلوتامات (Glutamate) : تعد من أكثر الناقـلات العصبية غزارة في الجهاز العصبي، وتلعب دوراً في الوظائف المعرفية مثل الذاكرة والتعلم. تتعدد فوائد هذا الناقل العصبي، لكن أيضاً يمكن أن تسبب الكميات المفرطة منها سمية الاستثارة والتي تؤدي إلى موت الخلايا.
ترتبط هذه السمية الناتجة عن تراكم الغلوتامات ببعض الأمراض وإصابات الدماغ بما في ذلك الزهايمر والسكتة الدماغية ونوبات الصرع.
الببتيدات
الأوكسيتوسين: يعمل هذا الهرمون القوي كناقل عصبي في الدماغ، يتم إنتاجه عن طريق منطقة ما تحت المهاد ويلعب دوراً في الإدراك الاجتماعي والترابط والتكاثر الجنسي.
غالباً ما يستخدم الأوكسيتوسين الاصطناعي مثل البيتوسين كعامل مساعد في المخاض والولادة. يتسبب كل من الأوكسيتوسين والبيتوسين في تقلص الرحم أثناء المخاض.
الإندورفينات: من فوائد هذه النواقل العصبية أنها تمنع نقل إشارات الألم وتعزز الشعور بالنشوة. ينتج الجسم هذه الناقلات الكيميائية بشكل طبيعي استجابةً للألم، ولكن يمكن تحفيزها من خلال أنشطة مثل التمارين الهوائية. على سبيل المثال، اختبار “نشوة العدّاء” هي مثال على مشاعر المتعة التي تفرزها الإندورفينات.
الأمينات الأحادية
الإبينفرين: المعروف أيضاً بالأدرينالين وهو هرمون وناقل عصبي. عموماً، الإبينفرين هو هرمون التوتر الذي يفرزه جهاز الغدة الكظرية ولكنه يعمل كناقل عصبي في الدماغ.
نوربينفرين: تعمل هذه المادة الكيميائية التي تحدث بشكل طبيعي داخل الجسم كناقل عصبي له دور مهم في اليقظة والتنبّه ويشارك في استجابة الكر والفر في الجسم.
من فوائد هذه النواقل العصبية المساعدة في حشد وتعبئة الجسم والدماغ لاتخاذ الإجراءات في أوقات الخطر أو التوتر. تكون مستويات هذا الناقل العصبي عادةً في أدنى مستوياتها أثناء النوم وفي أعلى مستوياتها ضمن أوقات التوتر.
الهيستامين: يعمل هذا المركب العضوي كناقل عصبي في الدماغ والحبل الشوكي. يلعب دوراً في تفاعلات الحساسية ويتم إنتاجه كجزء من استجابة الجهاز المناعي لمسببات الأمراض.
الدوبامين: يُعرف باسم الناقل العصبي للسعادة والهناء والشعور الجيد، إذ يشارك في المكافأة والتحفيز والإدمان. تزيد عدة أنواع من العقاقير المسببة للإدمان من مستويات الدوبامين في الدماغ.
يلعب هذا الناقل الكيميائي أيضاً دوراً مهماً في تنسيق حركات الجسم. مثلاً داء باركنسون وهو مرض تنكسي يسفر عن ارتعاشات وإعاقات حركية، ينتج عن فقدان الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين في الدماغ.
السيروتونين: هرمون وناقل عصبي، يلعب دوراً مهماً في تنظيم وتعديل المزاج والنوم والقلق والجنس والشهية. مثبطات امتصاص السيروتونين الانتقائية (SSRIs) هي نوع من أنواع الأدوية المضادة للاكتئاب توصف عادة لعلاج الاكتئاب والقلق واضطراب الهلع ونوبات الهلع.
تعمل مثبطات امتصاص السيروتونين الانتقائية على موازنة مستويات السيروتونين عن طريق منع إعادة امتصاص السيروتونين في الدماغ، مما قد يساعد في تحسين الحالة المزاجية وتقليل مشاعر القلق.
البيورينات
الأدينوزين: تنتج هذه المادة الكيميائية بشكل طبيعي وتعمل كمُعدّل عصبي في الدماغ وتشارك في كبت الإثارة وتحسين النوم.
الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP): يعد عملة الطاقة في الحياة؛ فهو يعمل كناقل عصبي في الجهاز العصبي المركزي والمحيطي، ويلعب دوراً في التحكم اللاإرادي والتنبيغ الحسي /sensory transduction/ (تحول المثير من شكل إلى آخر) والتواصل مع الخلايا الدبقية. تشير الأبحاث إلى أنه قد يكون له أيضاً دور في بعض المشكلات العصبية بما فيها الألم والصدمات والاضطرابات العصبية التنكسية.
الناقلات الغازية
أكسيد النيتريك: يلعب هذا المركب دوراً في التأثير على العضلات الملساء وارتخائها للسماح للأوعية الدموية بالتمدد وزيادة تدفق الدم إلى مناطق معينة من الجسم.
أول أكسيد الكربون: يمكن أن يكون لهذا الغاز عديم اللون والرائحة آثار سامة وقاتلة عندما يتعرض الناس لمستويات عالية منه. ومع ذلك، فإن الجسم ينتجه بشكل طبيعي؛ إذ يعمل كناقل عصبي يساعد على تعديل الاستجابة الالتهابية للجسم.
أستيل كولين
أستيل كولين: هو الناقل العصبي الوحيد في فئته. يوجد في كل من الجهاز العصبي المركزي والمحيطي وتكمن فوائد هذا الناقل العصبي في أنه الناقل العصبي الأساسي المرتبط بالخلايا العصـبية الحركية، وله دور في حركات العضلات وكذلك الذاكرة والتعلم.
متى يتعطل عمل الناقلات العصبية
كما هو الحال مع العديد من عمليات الجسم، يمكن أن تنحرف الأمور في بعض الأحيان عن مسار عملها الصحيح. ليس من المفاجئ أن يكون نظام كبير ومعقد مثل الجهاز العصبي البشري عرضة للمشكلات.
تتضمن بعض الأشياء التي يمكن أن تسري على نحو خاطئ ما يلي:
- قد لا تصنع الخلايا العصبية كمية كافية من ناقل عصبي معين.
- قد يعاد امتصاص الناقلات العصبية بسرعة كبيرة.
- قد تعطل الإنزيمات الكثير من النواقل العصبية.
- قد يتم إطلاق الكثير من ناقل عصبي معين.
عندما تتأثر الناقـلات العصبية بمرض أو بأدوية أو عقاقير، قد يكون يكون هناك عدد من الآثار الضارة المختلفة على الجسم. ترتبط أمراض مثل الزهايمر والصرع وداء باركنسون بأوجه عجز في بعض النواقل العصبية. أنواع النواقل العصبية.
يدرك أخصائيو الصحة الدور الذي يمكن أن تلعبه الناقـلات العصبية في الحالات الصحية النفسية، ولهذا السبب يتم وصف الأدوية التي تؤثر على أفعال النـواقل الكيميائية في الجسم للمساعدة في علاج مجموعة متنوعة من الحالات النفسية.
مثلاً، يرتبط الدوبامين بالإدمان والفصام، ويلعب السيروتونين دوراً في اضطرابات المزاج بما في ذلك الاكتئاب واضطراب الوسواس القهري (OCD). يصف الأطباء عموماً والأطباء النفسيون خصوصاً أدوية مثل مثبطات استرداد السيروتونين الانتقائية للمساعدة في علاج أعراض الاكتئاب أو القلق.
تُستخدم الأدوية بمفردها أحياناً ولكن يمكن استخدامها مع العلاج النفسي مثل العلاج المعرفي السلوكي.
العقاقير التي تؤثر على آلية عمل النواقل العصبية
ربما كان أعظم تطبيق عملي لاكتشاف وفهم كيفية عمل الناقـلات العصبية هو تطوير الأدوية التي تؤثر على النقل الكيميائي. هذه الأدوية قادرة على تغيير تأثيرات الناقـلات العصبية والتي يمكن أن تخفف من أعراض بعض الأمراض.
الناهضات (المحفزات) مقابل المضادات: تُعرف بعض الأدوية بالناهضات (agonists) وتعمل عن طريق زيادة تأثيرات ن،واقل عصبية معينة. هناك أدوية أخرى ويشار إليها بالمضادات (antagonists) وتعمل على منع آثار النقل العصبي.
التأثيرات المباشرة مقابل التأثيرات غير المباشرة: يمكن تقسيم هذه الأدوية ذات التأثير العصبي بشكل أكبر بناءً على ما إذا كان لها تأثير مباشر أو غير مباشر. تلك التي لها تأثير مباشر تعمل عن طريق محاكاة النواقل العصبية لأنها تشابهها جداً في تركيبها الكيميائي. وتعمل تلك التي لها تأثير غير مباشر من خلال العمل على المستقبلات المشبكية.
تشمل الأدوية التي بإمكانها التأثير على النقل العصبي تلك المستخدمة لعلاج الأمراض بما في ذلك الاكتئاب والقلق، مثل مثبطات استرداد السيروتونين الانتقائية ومضادات الاكتئاب ثلاثية الحلقات والبنزوديازيبينات. أنواع النواقل العصبية.
تؤثر العقاقير غير المشروعة مثل الهيروين والكوكايين والماريجوانا على النقل العصبي، إذ يعمل الهيروين بمثابة ناهض ذو مفعول مباشر يحاكي المواد الأفيونية الطبيعية في الدماغ بدرجة كافية لتحفيز المستقبلات المرتبطة بها. أما عقار الكوكايين هو فاعل غير مباشر يؤثر على انتقال الدوبامين.
خلاصة
تتعدد فوائد النواقل العصبية، فهي تلعب دوراً مهماً في التواصل العصبي، إذ تؤثر على كل شيء بدءاً من الحركات اللاإرادية مروراً بالتعلم ووصولاً إلى المزاج؛ هذا النظام معقد ومترابط للغاية.
هناك معايير محددة لتصنيف النواقل العصبية.
تعمل النواقل العصبية بطرق محددة ولكن يمكن أن تتأثر أيضاً بالأمراض أو العقاقير أو حتى عمل النواقل الكيميائية الأخرى.
اقرأ أيضاً: نظام المكافأة في الدماغ، وعلاقته بالإدمان بشكل رئيسي
اقـرأ أيضاً: اكتئاب الجهاز العصبي المركزي، الأعراض، الأسباب، التشخيص والعلاج
اقرأ أيضاً: كيف تقوم بتقوية وتحسين الذاكرة؟ إليك عدة طرائق أثبتت فعاليتها
المصدر: ?What Are Neurotransmitters
تدقيق: هبة مسعود
تحرير: جعفر ملحم
