وظائف الدوبامين وآلية العمل

ال الدوبامين هو ناقل عصبي تنتجه مجموعة واسعة من الحيوانات ، بما في ذلك كل من الفقاريات واللافقاريات.

وهو أهم ناقل عصبي للجهاز العصبي المركزي للثدييات ويشارك في تنظيم وظائف مختلفة مثل السلوك الحركي أو الحالة المزاجية أو العاطفية.

يتم إنشاؤه في الجهاز العصبي المركزي ، أي في دماغ الحيوانات ، وهو جزء من المواد المعروفة باسم الكاتيكولامينات..

الكاتيكولامينات هي مجموعة من الناقلات العصبية التي يتم إطلاقها في مجرى الدم وتشمل ثلاث مواد رئيسية: الأدرينالين ، النورادرينالين ، والدوبامين..

يتم تصنيع هذه المواد الثلاثة من التيروزين الحمض الأميني ويمكن إنتاجها في الغدد الكظرية (هياكل الكلى) أو في النهايات العصبية للخلايا العصبية.

يتولد الدوبامين في أجزاء متعددة من الدماغ ، خاصة في المادة السوداء ، ويؤدي وظائف النقل العصبي في الجهاز العصبي المركزي ، وينشط الأنواع الخمسة لمستقبلات الدوبامين: D1 و D2 و D3 و D4 و D5.

في كل منطقة من مناطق الدماغ ، يكون الدوبامين مسؤولاً عن القيام بعدد من الوظائف المختلفة.

أهمها: الحركات الحركية ، وتنظيم إفراز البرولاكتين ، وتفعيل نظام اللذة ، والمشاركة في تنظيم النوم والمزاج ، وتفعيل العمليات المعرفية.

نظام الدوبامين

الآلاف من الخلايا العصبية الدوبامينية موجودة في الدماغ ، أي المواد الكيميائية الدوبامين.

حقيقة أن هذا الناقل العصبي وفير للغاية وموزع على مناطق عصبية متعددة ، أدى إلى ظهور أنظمة الدوبامين.

تسمي هذه الأنظمة الوصلات المختلفة للدوبامين في مناطق مختلفة من الدماغ ، وكذلك للأنشطة والوظائف التي يؤديها كل واحد منهم..

بهذه الطريقة ، يمكن تصنيف الدوبامين وإسقاطاته في 3 أنظمة رئيسية.

1- نظم قصيرة جدا

إنه يصنع مجموعتين من الخلايا العصبية الدوبامينية الرئيسية: تلك الموجودة في اللمبة الشمية وتلك الموجودة في الطبقات الشبكية للشبكية..

وظيفة هاتين المجموعتين الأولين من الدوبامين هي المسؤولة بشكل أساسي عن الوظائف الإدراكية البصرية والشمية.

2- نظام الطول المتوسط

وهي تشمل خلايا الدوبامين التي تبدأ في منطقة ما تحت المهاد (منطقة داخلية من الدماغ) وتنتهي في النواة الوسيطة للغدة النخامية (غدة صماء تفرز الهرمونات المسؤولة عن تنظيم التوازن في التوازن).

تتميز هذه المجموعة الثانية من الدوبامين بشكل أساسي بتنظيم الآليات الحركية والعمليات الداخلية للجسم مثل درجة الحرارة والنوم والتوازن.

3- نظم طويلة

تشتمل هذه المجموعة الأخيرة على عصبونات ذات منطقة بطنية بطنية (منطقة دماغية تقع في الدماغ الأوسط) ، والتي ترسل إسقاطات إلى ثلاث مناطق عصبية رئيسية هي: النيوستريت (نواة المذنبات والبوتامين) والقشرة الحركية وغيرها من الهياكل الحوفي..

هذه الخلايا الدوبامينية مسؤولة عن العمليات العقلية الفائقة مثل الإدراك أو الذاكرة أو المكافأة أو الحالة المزاجية.

كما نرى ، فإن الدوبامين مادة يمكن العثور عليها في أي منطقة دماغية تقريبًا وتلعب عددًا لا حصر له من الأنشطة والوظائف العقلية.

لهذا السبب ، فإن الأداء الصحيح للدوبامين له أهمية حيوية لرفاهية الناس ، وهناك العديد من التعديلات المرتبطة بهذه المادة..

ومع ذلك ، قبل الخوض في مراجعة مفصلة لأفعال هذه المادة وآثارها ، سنتعمق أكثر في عملها وخصائصها الخاصة.

توليف الدوبامين

الدوبامين هو مادة داخلية من الدماغ وعلى هذا النحو ، ينتجها الجسم بشكل طبيعي.

يتم تصنيع هذا الناقل العصبي في أطراف العصب الدوباميني حيث يكون تركيزه مرتفعًا من الإنزيمات المسؤولة.

هذه الإنزيمات التي تعزز إنتاج السيروتونين هي التيروزين هيدروكسيلاز (TH) و ديكاربوكسيلاز من الأحماض الأمينية العطرية (L-DOPA).

وبهذه الطريقة ، فإن عمل هذين الإنزيمين في المخ هما العامل الرئيسي الذي يتوقع إنتاج الدوبامين.

يتطلب إنزيم L-DOPA وجود إنزيم TH ليتطور ويضاف إلى الأخير لإنتاج الدوبامين.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن وجود الحديد مطلوب أيضًا من أجل التطوير الصحيح للناقل العصبي.

وبالتالي ، من أجل توليد الدوبامين وتوزيعه بشكل طبيعي من خلال مناطق مختلفة من الدماغ ، فإن مشاركة المواد المختلفة والإنزيمات والببتيدات في الكائن الحي ضرورية.

كيف يعمل الدوبامين?

جيل الدوبامين الذي شرحناه سابقًا لا يشرح طريقة عمل هذه المادة ، ولكن ببساطة مظهرها.

بهذه الطريقة ، بعد توليد الدوبامين ، تبدأ الخلايا العصبية الدوبامينية في الظهور في الدماغ ، ولكن يجب أن تبدأ هذه الوظائف في أداء أنشطتها.

مثل أي مادة كيميائية لكي تعمل ، يجب أن يتواصل الدوبامين مع بعضه البعض ، أي أنه يجب نقله من خلية عصبية إلى أخرى.

خلاف ذلك ، ستبقى المادة هادئة دائمًا ولن تؤدي أي نشاط في المخ أو تنفذ التحفيز العصبي اللازم.

من أجل نقل الدوبامين من خلية عصبية إلى أخرى ، من الضروري وجود مستقبلات محددة ، مستقبلات الدوبامين.

تُعرَّف المستقبلات بأنها جزيئات أو صفائف جزيئية يمكنها التعرف بشكل انتقائي على اللجند وتنشيطه بربط نفسه.

بهذه الطريقة ، تكون مستقبلات الدوبامين قادرة على تمييز الدوبامين عن الأنواع الأخرى من الناقلات العصبية والاستجابة لها فقط.

عندما يتم إطلاق الدوبامين بواسطة الخلايا العصبية ، يبقى في الفضاء بين المفصل (المسافة بين الخلايا العصبية) حتى يلتقطه مستقبل الدوبامين ويدخله في خلية عصبية أخرى.

أنواع مستقبلات الدوبامين

هناك أنواع مختلفة من مستقبلات الدوبامين ، ولكل منها خصائص ووظائف معينة.

على وجه التحديد ، يمكن تمييز 5 أنواع رئيسية: مستقبلات D1 ، مستقبلات D5 ، مستقبلات D2 ، مستقبلات D3 ومستقبلات D4..

مستقبلات D1 هي الأكثر وفرة داخل الجهاز العصبي المركزي وتوجد بشكل رئيسي في السل الشمي ، في حديثي الولادة ، في النواة تتكوم ، في اللوزة ، في نواة تحت المهاد وفي نواة الجسدية..

فهي تظهر تقاربًا منخفضًا نسبيًا للدوبامين وتفعيل هذه المستقبلات يؤدي إلى تنشيط البروتينات وتحفيز الإنزيمات المختلفة.

مستقبلات D5 أكثر ندرة بكثير من مستقبلات D1 ولديها أداء مشابه جدًا.

تتواجد مستقبلات D2 بشكل رئيسي في الحصين ، وفي النواة المتكئة وفي النواة ، ويتم اقترانها ببروتينات G..

أخيرًا ، توجد المستقبلات D3 و D4 بشكل أساسي في القشرة الدماغية وستشارك في العمليات المعرفية مثل الذاكرة أو الانتباه.

وظائف الدوبامين

كما لاحظنا ، يعد الدوبامين من أهم المواد الكيميائية في الدماغ ، وبالتالي يؤدي وظائف متعددة.

حقيقة أنه يتم توزيعه على نطاق واسع في مناطق الدماغ يعني أن هذا الناقل العصبي لا يقتصر على أداء نشاط واحد أو وظائف ذات خصائص مماثلة.

في الواقع ، يشارك الدوبامين في عمليات متعددة في الدماغ ويسمح لأداء أنشطة متنوعة للغاية ومختلفة للغاية.

المهام الرئيسية التي يقوم بها الدوبامين هي:

الحركة الحركية

تتيح الخلايا العصبية الدوبامينية الموجودة في المناطق الداخلية من الدماغ ، أي في العقد القاعدية ، إنتاج الحركات الحركية للأشخاص.

في هذا النشاط ، يبدو أن مستقبلات D5 متورطة بشكل خاص ، والدوبامين عنصر رئيسي لتحقيق الأداء الحركي الأمثل.

إن حقيقة أن وظيفة الدوبامين أكثر وضوحًا هي مرض الشلل الرعاش ، وهو مرض يُضعف فيه غياب الدوبامين في العقد القاعدية قدرة الفرد على الحركة بوفرة..

الذاكرة والانتباه والتعلم

يتم توزيع الدوبامين أيضًا في المناطق العصبية التي تسمح بالتعلم والذاكرة ، مثل الحصين والقشرة الدماغية.

عندما لا يتم إفراز ما يكفي من الدوبامين في هذه المناطق ، يمكن أن تظهر مشاكل في الذاكرة وعدم القدرة على الحفاظ على الانتباه وصعوبات التعلم..

مشاعر الثواب

ربما تكون الوظيفة الرئيسية لهذه المادة لأن الدوبامين المفرز في الجهاز الحوفي يسمح بتجربة أحاسيس السرور والمكافأة.

وبهذه الطريقة ، عندما نؤدي نشاطًا يبعث على السرور لنا ، يُطلق عقولنا الدوبامين تلقائيًا ، مما يسمح بتجربة الإحساس بالمتعة.

تثبيط إنتاج البرولاكتين

الدوبامين مسؤول عن تثبيط إفراز البرولاكتين ، وهو هرمون الببتيد الذي يحفز إنتاج الحليب في الغدد الثديية وتوليف البروجسترون في الجسم الأصفر.

يتم تنفيذ هذه الوظيفة بشكل رئيسي في نواة القوس المقطعي وفي الغدة النخامية الأمامية..

تنظيم النوم

يسمح عمل الدوبامين في الغدة الصنوبرية بإملاء إيقاع الساعة البيولوجية عند البشر لأنه يسمح بإطلاق الميلاتونين وإنتاج الإحساس بالنوم عندما يستغرق وقتًا بدون نوم.

بالإضافة إلى ذلك ، يلعب الدوبامين دورًا مهمًا في معالجة الألم (ترتبط المستويات المنخفضة من الدوبامين بالأعراض المؤلمة) ، وتشارك في أعمال منعكسة ذاتيا للغثيان.

تعديل الفكاهة

أخيرًا ، يلعب الدوبامين أدوارًا مهمة في تنظيم الحالة المزاجية ، لذلك ترتبط المستويات المنخفضة من هذه المادة بالزاج والاكتئاب.

الأمراض المتعلقة الدوبامين

الدوبامين مادة تمارس أنشطة دماغية متعددة ، لذلك يمكن أن يؤدي عطلها إلى العديد من الأمراض. أهمها.

مرض باركنسون

هو علم الأمراض الذي لديه علاقة مباشرة أكثر مع عمل الدوبامين في مناطق الدماغ.

في الواقع ، هذا المرض ناجم بشكل رئيسي عن فقدان تنكسية للناقلات العصبية الدوبامينية في العقد القاعدية.

يؤدي الانخفاض في الدوبامين إلى ظهور الأعراض الحركية النموذجية للمرض ، ولكنه قد يتسبب أيضًا في ظهور مظاهر أخرى تتعلق بعمل الناقل العصبي مثل مشاكل الذاكرة أو الانتباه أو الاكتئاب..

يعتمد العلاج الدوائي الرئيسي لمرض باركنسون على استخدام سلائف الدوبامين (L-DOPA) ، والذي يسمح بزيادة طفيفة في كميات الدوبامين في المخ وتخفيف الأعراض.

فصام

تعتمد الفرضية الرئيسية لمسببات الفصام على نظرية الدوبامين ، التي تنص على أن هذا المرض يرجع إلى فرط نشاط الناقل العصبي الدوبامين..

هذه الفرضية مدعومة بفعالية الأدوية المضادة للذهان لهذا المرض (التي تمنع مستقبلات D2) وقدرة الأدوية التي تزيد من نشاط الدوبامين مثل الكوكايين أو الأمفيتامينات لتوليد ذهان.

صرع

بناءً على الملاحظات السريرية المختلفة ، فقد تم افتراض أن الصرع يمكن أن يكون متلازمة نقص نشاط الدم الدوباميني ، وبالتالي فإن العجز في إنتاج الدوبامين في مناطق الميزولمبيك يمكن أن يؤدي إلى هذا المرض.

لم يتم التصدي لهذه المعطيات بالكامل ولكنها مدعومة بفعالية الأدوية التي كانت فعالة في علاج الصرع (مضادات الاختلاج) ، مما يزيد من نشاط مستقبلات D2..

إدمان

في نفس آلية الدوبامين التي تسمح بتجربة المتعة والإشباع والتحفيز ، يتم الحفاظ على قواعد الإدمان أيضًا.

الأدوية التي توفر تحررًا أكبر من الدوبامين مثل التبغ والكوكايين والأمفيتامينات والمورفين هي تلك التي لديها قوة إدمان أكبر بسبب الزيادة في الدوبامين التي تنتجها في مناطق الدماغ من المتعة والمكافأة..

مراجع

1. أرياس مونتانيو تعديل تخليق الدوبامين من قبل مستقبلات قبل المشبكي. أطروحة دكتوراه ، قسم علم وظائف الأعضاء ، الفيزياء الحيوية وعلوم الأعصاب ، CINVESTAV ، 1990.
2. Feldman RS، Meyer JS، Quenzer LF. مبادئ علم النفس العصبي. سندرلاند ، سيناور ، 1997: 277-344.
3. Gobert A، Lejeune F، Rivet J-M، Cistarelli L، Millan MJ. تمنع مستقبلات الدوبامين D3 (السيارات) إطلاق الدوبامين في القشرة الأمامية للفئران التي تتحرك بحرية في الجسم الحي. J Neurochem 1996؛ 66: 2209-12.
4. Hetey L، Kudrin V، Shemanov A، Rayevsky K، Delssner V. Presynaptic dopamine and serotonin مستقبلات mody tyrosine hydroxylase نشاط في synaptosomes من النواة المتآلفة من الفئران. Eur J Pharmacol 1985؛ 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. هيكل مستقبلات الدوبامين. J Neurochem 1993؛ 60: 804-16.
6. Poewe W. هل يجب بدء علاج مرض باركنسون بمضاد الدوبامين؟ نيورول 1998؛ 50 (ملحق 6): S19-22.
7. ستار MS. دور الدوبامين في الصرع. المشبك 1996؛ 22: 159-94.