معلومة

الاختلافات بين الناقلات العصبية والمعدلات العصبية


وفقًا لمقال ويكيبيديا عن التعديل العصبي

يمكن تصور المُعدِّل العصبي على أنه ناقل عصبي لا يتم امتصاصه من قبل الخلايا العصبية السابقة للتشابك أو يتم تقسيمه إلى مستقلب.

في إجابة أخرى في علم الأحياء ، قرأت ذلك

يمكن اعتبار النواقل العصبية مُعدِّلات عصبية عندما يكون عملها على قنوات خارج الشق المشبكي.

في محاولة للجمع بين هذين المفهومين معًا ، توصلت إلى الاختلافات الأكثر تحديدًا التالية بين الناقلات العصبية والمعدلات العصبية:

  • الناقلات العصبية لها نموذجية أوقات تأخير قصيرة (حتى يصلوا إلى المستقبل). قد يكون للهرمونات العصبية اعتباطية أوقات تأخير طويلة (الوقت الذي يحتاجون إليه للانتشار من خلال السائل خارج الخلية). كشعار: "تعمل الناقلات العصبية في آن واحد ، والهرمونات العصبية مع تأخير يعتمد على المسافة."

  • الناقلات العصبية لها الخلايا العصبية المستهدفة المحددة (عبر مستقبلات المشبك حيث يتم إطلاقها). عدد الخلايا العصبية المستهدفة للخلايا العصبية (المتأثرة بالناقلات العصبية التي تطلقها عند نقاط الاشتباك العصبي) محدد جيدًا (ويصل إلى الآلاف). عدد الخلايا العصبية المستهدفة المتأثرة بالهرمونات العصبية التي يطلقها العصبون هو ليس واضح المعالم (وأفتقد فكرة عن مقدار المقدار).

  • الناقلات العصبية فعالة مرة واحدة فقط ولفترة قصيرة (بسبب إعادة الامتصاص السريع أو الانقسام إلى نواتج الأيض). يمكن أن تكون الهرمونات العصبية فعال لفترة طويلة من الزمن.

  • هذا بسبب الاختلاف الآليات البيوكيميائية التي من خلالها تؤثر الناقلات العصبية والمعدلات العصبية المحددة على مستقبلات معينة.

أتساءل عما إذا كانت هذه القائمة صحيحة وكاملة إلى حد ما. (هذا هو سؤالي).

بجانب هذه القائمة ، ستكون قائمة القواسم المشتركة مثيرة للاهتمام:

  • يمكن أن تكون نفس الجزيئات نواقل عصبية ومعدلات عصبية.

  • يتم تخزين كلاهما في الحويصلات وإطلاقهما من خلال آليات مماثلة.

  • كلاهما يصبح فعالًا من خلال التفاعل مع المستقبلات ويؤثر على ما إذا كانت القناة الأيونية المرتبطة بالرباط تفتح أم لا.


النقاط الرئيسية:

  • تحفز الناقلات العصبية مباشرة أو تثبط المستقبلات الموجهة للأيونات (مستقبلات القنوات الأيونية) في الغشاء ما بعد المشبكي داخل المشبك المفرد.
  • تعمل المُعدِّلات العصبية على مستقبلات التمثيل الغذائي داخل أو خارج المشابك العصبية للعديد من الخلايا العصبية في نفس الوقت ؛ تعدل إطلاق الناقلات العصبية واستثارة مستقبلات التأين ؛ عادة ما تتضمن الإشارة بين المستقبلات الفوقية والمستقبلات الأيونية سلسلة من الرسل الثانوية.

الناقلات العصبية

تعمل "الناقلات العصبية التقليدية" على تحفيز أو تثبيط المفعول السريع مستقبلات التأين من القنوات الأيونية. أفعالهم تدوم بضعة مللي ثانية وهي كذلك يقتصر على مشبك واحد ، مما يعني أنه يتم إطلاقها من غشاء قبل المشبكي من خلية عصبية واحدة وتستهدف الغشاء بعد المشبكي لواحد (أو في بعض الأحيان اثنين أو أكثر) من أغشية ما بعد المشبك للخلايا العصبية المشاركة في نفس المشبك ، أو خلية عضلية واحدة أو خلية مستهدفة أخرى (منحة أكسفورد ، The Revisionist).

أمثلة على النواقل العصبية: نورأدرينالين ، أستيل كولين ، دوبامين.

المعدلات العصبية

تعمل المعدلات العصبية على المفعول البطيء مستقبلات التمثيل الغذائي داخل أو خارج المشبك "الآلاف" من الخلايا العصبية في نفس الوقت. على المدى الطويل (بالدقائق) ، يعدلوا إطلاق الناقلات العصبية واستثارة مستقبلات التأين. عادةً ما يتم إطلاقها (ولكن ليس ضروريًا) من الأغشية قبل المشبكية إلى المشبك بنفس آليات الناقلات العصبية التقليدية ولكن يمكنها بعد ذلك ترك المشبك من خلال "الامتداد" والعمل على الخلايا العصبية غير تلك المشاركة في المشبك. لذا ، فإن عملهم منتشر ، لكنه عادة لا يزال مقصورًا على مسارات عصبية معينة. (الموسوعة الدولية للعلوم الاجتماعية والسلوكية ، 2001 ، موسوعة بريتانيكا ، ويكيبيديا ، الرأي الحالي في علم الأعصاب)

أمثلة على المُعدِّلات العصبية: الدوبامين (مستقبلات D) ، السيروتونين (مستقبلات 5HT) ، أستيل كولين (مستقبلات النيكوتين M والنيكوتين) ، نورادرينالين (مستقبلات ألفا وبيتا) ، الهيستامين (مستقبلات H) ، الإندورفين والببتيدات العصبية (ويكيبيديا ، مجلة الكيمياء العصبية 2011 .)

الهرمونات العصبية يتم إطلاقها من الخلايا العصبية في مجرى الدم ولها تأثير نظامي ، على سبيل المثال:

  • ينتقل الأوكسيتوسين والفازوبريسين ، اللذان ينتجان في منطقة ما تحت المهاد إلى النخاع العصبي حيث يتم إفرازهما في الدم ويعملان على الغدد الثديية والرحم.
  • الأدرينالين ، الذي يفرز من لب الغدة الكظرية ، عبر الجهاز العصبي الودي على الأنسجة المختلفة ، عادة على العضلات الملساء للأوعية الدموية ، والقلب ، والأمعاء ، إلخ.

هل يمكن لجزيء معين أن يكون ناقلًا عصبيًا ومُعدِّلًا عصبيًا وهرمونًا عصبيًا في نفس الوقت؟

نعم ، على سبيل المثال:

نورادرينالين يعمل كناقل عصبي كلاسيكي ومعدِّل عصبي في الخلايا العصبية ما بعد العقدة للجهاز العصبي الودي وكهرمون عصبي يفرز من لب الغدة الكظرية (الموسوعة الدولية للعلوم الاجتماعية والسلوكية ، 2015)

الدوبامين يعمل كناقل عصبي كلاسيكي ومعدِّل عصبي في مسارات الدوبامين في المناطق العميقة من الدماغ ، مثل المهاد والغدة النخامية (الصورة) ؛ كهرمون يمنع إفراز البرولاكتين من الغدة النخامية.

هل يتم تخزين كل من الناقلات العصبية والمعدلات العصبية في الحويصلات وإطلاقها من خلال آليات مماثلة؟

نعم أو لا. يتم إطلاق النواقل العصبية دائمًا في المشبك ، بينما قد يتم إطلاق المعدلات العصبية أو لا يتم إطلاقها في المشبك (منحة أكسفورد).

هل تصبح كل من الناقلات العصبية والمعدلات العصبية فعالة من خلال التفاعل مع المستقبلات وتؤثر في حالة فتح قناة أيونية مرتبطة بالرباط أم لا؟

يمكن أن تكون الناقلات العصبية فعالة إذا كانت القناة الأيونية المرتبطة بالرابط مفتوحة ويمكن للمعدلات العصبية فتح أو إغلاق القنوات الأيونية.


نظرًا لأن الجزيء نفسه يمكن أن يكون ناقلًا عصبيًا ومعدِّلًا عصبيًا ، فقد لا يكون من المهم تحديد الاختلافات بين الاثنين بالتفصيل:

لذلك ، يمكن أن نستنتج أن جانب تعريف الناقلات العصبية قد اتخذ مقعدًا خلفيًا للتحقيق في تصرفات جزيئات الإشارات الفردية. (الموسوعة الدولية للعلوم الاجتماعية والسلوكية ، 2015)


ما هو الفرق بين الناقل العصبي والمعدل العصبي

ال الفرق الرئيسي بين الناقل العصبي والمعدِّل العصبي ناقل عصبي هو مرسال كيميائي تطلقه خلية عصبية للتأثير على واحد أو اثنين من الخلايا العصبية بعد التشابك أو آخر محدد المستجيب عضو في حين أن المعدل العصبي هو رسول كيميائي آخر تطلقه خلية عصبية للتأثير على مجموعة من الخلايا العصبية أو أعضاء المستجيب مع مستقبلات معينة . علاوة على ذلك ، يؤثر الناقل العصبي بشكل مباشر على الشريك بعد المشبكي لإنتاج تأثير سريع وسريع بينما يؤثر المُعدِّل العصبي بشكل غير مباشر على الشريك بعد التشابك العصبي ، خاصة من خلال مرسال ثانٍ لإنتاج تأثير بطيء ولكنه طويل الأمد.

الناقل العصبي والمعدِّل العصبي نوعان من الرسائل الكيميائية التي تنتجها الخلايا العصبية في الجهاز العصبي.

المجالات الرئيسية التي تمت تغطيتها

الشروط الاساسية

ناقل عصبي مثير ، ناقل عصبي مثبط ، مُعدِّل عصبي ، ناقل عصبي ، عصب ما بعد التشابك العصبي ، مشبك عصبي


معلومات عنا

allnurses هو موقع تمريض ودعم. مهمتنا هي تمكين كل ممرضة وطالب ومعلم وتوحيدها وتطويرها. يمثل أعضاؤنا أكثر من 60 تخصص تمريض متخصص. منذ عام 1997 ، تم الوثوق بجميع الممرضات من قبل الممرضات في جميع أنحاء العالم.

allnurses.com، INC، 7900 International Drive # 300، Bloomington MN 55425
1-612-816-8773

انضم إلى مجتمعنا. العضوية مجانية.

allnurses & reg حقوق الطبع والنشر ونسخ 1997-2021 ، allnurses.com INC.

باستخدام الموقع ، فإنك توافق على سياسات الخصوصية وملفات تعريف الارتباط وشروط الخدمة الخاصة بنا.


النواقل العصبية ، والمعدلات العصبية والهرمونات العصبية.

الناقل العصبي هو مرسال يتم إطلاقه من خلية عصبية عند تقاطع متخصص تشريحًا ، والذي ينتشر عبر شق ضيق ليؤثر على واحد أو أحيانًا اثنين من الخلايا العصبية بعد المشبكية أو خلية عضلية أو خلية مستجيبة أخرى. المُعدِّل العصبي هو مرسال يتم إطلاقه من خلية عصبية في الجهاز العصبي المركزي ، أو في المحيط ، ويؤثر على مجموعات من الخلايا العصبية ، أو الخلايا المستجيبة التي تحتوي على المستقبلات المناسبة. قد لا يتم إطلاقه في المواقع المشبكية ، وغالبًا ما يعمل من خلال الرسل الثاني ويمكن أن ينتج عنه تأثيرات طويلة الأمد. قد يكون الإطلاق موضعيًا بحيث تتأثر الخلايا العصبية أو المؤثرات القريبة فقط ، أو قد يكون أكثر انتشارًا ، مما يعني أن التمييز بين الهرمون العصبي يمكن أن يصبح غير واضح للغاية. الهرمون العصبي هو مرسال يتم إطلاقه بواسطة الخلايا العصبية في الدم ، وبالتالي قد يمارس تأثيره على الأهداف الطرفية البعيدة. قد يختلف فقط في الدرجة عن المعدل العصبي في مدى تأثيره.

تتطلب منحة أكسفورد عبر الإنترنت اشتراكًا أو شراءًا للوصول إلى النص الكامل للكتب داخل الخدمة. ومع ذلك ، يمكن للمستخدمين العموميين البحث في الموقع بحرية وعرض الملخصات والكلمات الرئيسية لكل كتاب وفصل.

من فضلك ، اشترك أو تسجيل الدخول للوصول إلى محتوى النص الكامل.

إذا كنت تعتقد أنه يجب أن يكون لديك حق الوصول إلى هذا العنوان ، فيرجى الاتصال بأمين المكتبة.

لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها ، يرجى مراجعة الأسئلة الشائعة ، وإذا لم تتمكن من العثور على الإجابة هناك ، فيرجى الاتصال بنا.


المواد والأساليب

الحشرات

كل الجراد Schistocerca gregaria نشأت Forskål من مستعمرة في قسم علم الحيوان بجامعة أكسفورد ، وتم تربيتها في ظل ظروف مزدحمة لعدة أجيال (500-1000 حشرة لكل 56 سم × 76 سم × 60 سم صندوق تربية). تم اشتقاق جراد الطور الانفرادي من هذه المستعمرة ولكن تمت تربيته في منشأة منفصلة في ظل عزلة جسدية وبصرية وشمية عن الجراد الآخر. كانت إجراءات تربية الجراد المعزول هي نفسها التي استخدمها Roessingh et al. (1993). تم استخدام الجراد الطور اليرقي النهائي للدورة الزمنية لتجارب تغيير الطور. تمت مقارنة مجموعة من الجراد البالغ المعزول من الجيل الثاني مع البالغين المجتمعيين على المدى الطويل في تجربة منفصلة.

العلاجات التجريبية

تم إجراء تحليل المسار الزمني لتأثيرات العزلة والتزاحم عن طريق أخذ الجراد في الطور الاجتماعي من ثقافة المخزون ، وعزل الأفواج المختلفة لفترات أطول بالتتابع ، ثم أخذ الجراد المنفرد من الجيل الثالث وازدحامهم ، كما هو موضح في الشكل 1. تم فحص تسع مراحل من العزلة / الازدحام في حوريات الطور النهائي. كانت هذه: (1) جراد طويل المدى مأخوذ من الثقافة الرئيسية ، (2) جراد طور قطعي معزول لمدة 24 ساعة ، (3) جراد طور قطعي معزول من بداية ملعب الحوري قبل الأخير حتى نهايته ملعب nymphal ، (4) جراد من الجيل الأول ، معزول التربية (أي الجراد الذي يفقس من بيض منفصل ويتم تربيته بشكل منفصل) ، (5) الجراد من الجيل الثاني ، المعزول المربى (أي نسل الجراد الذي تمت تربيته في ظل ظروف المعالجة السابقة) ، (6) جراد من الجيل الثالث تم تربيته معزولة ، (7) جراد من الجيل الثالث ، معزول المربى متكدسًا معًا (في مجموعة من 12) في قفص فردي منفصل لتربية الجراد (10 سم × 10 سم × 25 سم). 4 ساعات ، (8) جراد من الجيل الثالث المربى المعزول مزدحمًا معًا كما في (7) لمدة 24 ساعة و (9) جراد من الجيل الثالث المعزول المربى مزدحمًا معًا كما في (7) من بداية ملعب اليرقات قبل الأخير حتى ملعبهم النهائي.

تحليل تخطيطي للمراحل التسع لتغيير الطور. يظهر تنازليًا على الجانب الأيسر ، يتم أخذ مجموعات من الجراد المزدحم طويل المدى (المرحلة الاجتماعية 1) وعزلها لفترات متزايدة ، لتصبح فردية بشكل متزايد. الجراد الذي تم عزله لثلاثة أجيال كاملة (المرحلة الانفرادية طويلة المدى 6) يتم أخذها وتكدسها لفترات متزايدة ، مما يتسبب في تغيير تدريجي لمرحلة التجمع ، يظهر ارتفاعًا على الجانب الأيمن. يعود الجراد الذي كان مزدحمًا لفترة طويلة إلى حالة الطور الاجتماعي.

تحليل تخطيطي للمراحل التسع لتغيير الطور. يظهر تنازليًا على الجانب الأيسر ، يتم أخذ مجموعات من الجراد المزدحم طويل المدى (المرحلة الاجتماعية 1) وعزلها لفترات متزايدة ، لتصبح فردية بشكل متزايد. الجراد الذي تم عزله لثلاثة أجيال كاملة (المرحلة الانفرادية طويلة المدى 6) يتم أخذها وتكدسها لفترات متزايدة ، مما يتسبب في تغيير تدريجي لمرحلة التجمع ، يظهر ارتفاعًا على الجانب الأيمن. يعود الجراد الذي كان مزدحمًا لفترة طويلة إلى حالة الطور الاجتماعي.

تتكون كل مجموعة معالجة في البداية من 12 جرادة ، مقسمة بالتساوي تقريبًا بين الجنسين ، ولكن بعض الخسائر أثناء التجربة تعني أن أحجام العينات النهائية تراوحت من 10 إلى 12. تم تحليل جميع الجراد من يومين إلى 5 أيام من تساقطها السابق.

للمقارنة بين النواقل العصبية والمعدلات العصبية في الجراد المنفرد والتقطعي البالغ ، تمت مقارنة تسعة جراد جماعي مأخوذ من الثقافة الاجتماعية مع تسعة جراد تمت تربيتها في عزلة لجيلين. كانت جميع الجراد البالغة في مرحلة ما قبل التكاثر ، بعد 5-10 أيام من تساقطها النهائي.

تحضير العينات

تم إزالة الجراد التجريبي من أقفاص التربية الخاصة به ووضعه في أواني نباتات بلاستيكية بقطر 7.5 سم ، إما بشكل فردي إذا كان معزولًا مسبقًا ، أو كمجموعة إذا كان مزدحمًا من قبل. تمت إضافة بعض شتلات القمح المقطعة وغطت الأواني بغشاء ملتصق مثقوب. ثم ترك الجراد دون إزعاج لمدة ساعة. في نهاية فترة الراحة هذه ، تم رفع الأواني برفق باستخدام ملقط بطول 30 سم وغمرها في النيتروجين السائل ، سمحت الفتحات الموجودة في قاعدة أواني النباتات بالوصول السريع إلى سائل التجميد. تمت إزالة الجراد المجمد بشكل فردي ، وقطع رأسه ، ووضع الرأس والجسم على كتل تشريح مبردة مسبقًا محفوظة على الجليد. تم تشريح الدماغ كله بما في ذلك الفصوص البصرية من الرأس ، وسلسلة العقدة الصدرية الكاملة من الجراد النهائي ، أو العقد المؤيدة والميتاثورية فقط للجراد البالغ ، تم تشريحها من الصدر. تم استخدام محلول الجراد الملحي عالي النقاوة المثلج المحضر باستخدام كواشف جودة Analar ™ والماء منزوع الأيونات عالي النقاوة عند الضرورة أثناء التشريح. تم فصل الفصوص البصرية عن بقية الدماغ وإزالة الشبكية المصطبغة بشدة والتخلص منها. تم الجمع بين فصين بصريين لعمل عينة واحدة. شكلت المنطقة المركزية للدماغ عينة أخرى وفي الحوريات الأخيرة كانت سلسلة العقدة الصدرية الثالثة. في الجراد البالغ ، تم صنع العقد المؤيدة والميتاثوراسية فقط في عينات منفصلة. تم وضع عينات الأنسجة الفردية في 100 ميكرولتر من المجانسات الدقيقة المبردة مع 50 ميكرولتر من 150 مليمول لتر -1 حمض البيركلوريك المحتوي على 100 نانوغرام مل -1 3،4-ديهيدروكسي بنزيل أمين هيدروبروميد (DHBA Aldrich ، بول ، دورست ، المملكة المتحدة) كمعيار داخلي لـ HPLC ومتجانسة لمدة دقيقتين. ثم تم نقل العينات إلى 1.5 مل من أنابيب إيبندورف وطردت لمدة 30 دقيقة عند 17500 ز. تم قياس المادة الطافية باستخدام حقنة هاملتون سعة 50 ميكرولتر ، وتم نقلها إلى أنبوب إيبندورف آخر ثم تخزينها في درجة حرارة -80 درجة مئوية حتى تحليل HPLC (لمدة أسبوعين تقريبًا).

التحضير لـ HPLC

تم تحليل العينات باستخدام ثلاثة أنظمة HPLC مختلفة مصممة لقياس الأحماض الأمينية أو أحادي الأمين أو الأسيتيل كولين / الكولين. لتحليل الأحماض الأمينية ، تم خلط 2 ميكرولتر من محلول العينة مع 48 ميكرولتر من محلول الجراد عالي النقاوة (25 × التخفيف) لنظام أحادي الأمين ، وتم استخدام 13 ميكرولتر من العينة غير مخفف ، وبالنسبة لنظام الأسيتيل كولين ، تم استخدام 5 ميكرولتر من العينة مختلطة مع 95 ميكرولتر من محلول ملحي عالي النقاوة (20 × تخفيف). تم استخدام الحلول القياسية لمعايرة كل من أنظمة HPLC ، لتحديد وتقدير القمم المختلفة. تحتوي المحاليل القياسية لنظام الأحماض الأمينية على الأسبارتات ، وحمض الجلوتاميك ، والسيترولين ، والجليسين ، والأرجينين ، والتوراين ، وبيتا-أمينو حمض الزبد (GABA) ، وكلها 250 نانومول لتر -1 لنظام أحادي الأمين ، والأوكتوبامين (OA ، 50 نانوغرام) ، والتيرامين (TA ، 40 نانوغرام) ، DHBA (المعيار الداخلي 0.25 نانوغرام) ، ن- أسيتيالدوبامين (NADA ، 0.2 نانوغرام) ، والدوبامين (DA ، 0.5 نانوغرام) ، والسيروتونين (5-هيدروكسي تريبتامين ، 5-HT ، 0.75 نانوغرام) ، وكلها تقاس بالكتلة لكل 10 ميكرولتر من العينة المحقونة ونظام الأسيتيل كولين ، والكولين والأستيل كولين على حد سواء 200 نانومول لتر -1.

نظام تحليل الأحماض الأمينية

تم تحليل الأحماض الأمينية باستخدام نظام التدرج HPLC بمعدل تدفق قدره 520 ميكرولتر دقيقة -1 (125 مضخة متدرجة بيكمان ، فولرتون ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) مع عمود طور معكوس C18 (3 ميكرومتر عمود SphereClone ، Phenomenex ، Macclesfield ، Cheshire ، المملكة المتحدة 15 سم × 3.2 مم معرف ، مسخن عند 35 درجة مئوية) واكتشاف التألق (CMA / 280) كما هو موضح سابقًا (Kendrick et al. ، 1996). تم استخدام حاقن تلقائي جيلسون (Villiers-le-Bel ، فرنسا) 231/401 مع اشتقاق ما قبل العمود القابل للبرمجة باستخدام OPA (ا-بتالديالديهايد). كانت أحجام الحقن 13 ميكرولتر بما في ذلك كل من العينة و OPA. تم التحكم في التدرجات وجمع البيانات باستخدام برنامج Beckman 32 Karat HPLC. كانت حدود الكشف 1-5 نانومول لتر -1.

نظام تحليلي أحادي الأمين

تم تحليل أحادي الأمين باستخدام نظام HPLC متساوي (مضخة M480 Gynkotek ، Germering ، معدل تدفق ألمانيا 200 ميكرولتر دقيقة -1) مع الكشف الكهروكيميائي (Waters M469 ، ووترز ميلفورد ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية ، باستخدام خلية BAS 6 مم Unjet عند +0.65 V) مثل سبق وصفه (Kendrick et al. ، 1996). تم استخدام عمود C18 معكوس الطور (Phenomenex 3 ميكرومتر SphereClone 15 سم طول × 2.0 مم معرف ، تم تسخينه عند 35 درجة مئوية). تم استخدام حاقن تلقائي مبرد (CMA / 200) لتحميل العينات (تم حقن 10 ميكرولتر من حجم العينة). تم دمج البيانات باستخدام حزمة تكامل Gynkosoft (Dionex ، Sunnyvale ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية). كانت حدود الكشف 5-25 بيكوغرام مل -1.

نظام أستيل كولين التحليلي

تم تحليل الأسيتيل كولين / الكولين باستخدام نظام HPLC متساوي (مضخة CMA 250 ، 120 ميكرولتر دقيقة -1) مع الكشف الكهروكيميائي (BAS LC4C مع خلية Unijet 6 مم عند +0 فولت مطلية بالبيروكسيداز لإنتاج "كاشف إنزيم سلكي") كما سبق وصفها (Kendrick et al. ، 1996). تم استخدام عمود تحليلي Unijet (BAS ، عمود ACh / Ch ، طول 52 سم × 1 مم معرف). تم دمج البيانات باستخدام حزمة تكامل Gynkosoft (Dionex). كانت حدود الكشف 0.5 نانومول لتر -1.

تم إجراء التحليلات الإحصائية للبيانات باستخدام SPSS (الإصدار 11). تم استبعاد نقاط البيانات البعيدة التي تقع أكثر من 2.5 انحراف معياري عن متوسط ​​العينة (من الناحية العملية المقابلة لقيم أكثر من ضعف تلك الخاصة بأقرب نقطة بيانات تالية) من التحليلات. كانت البيانات من مواد كيميائية مختلفة عبارة عن جذر تربيعي أو لوغاريتم طبيعي (ln) تم تحويله حسب الضرورة لجعلها مناسبة للتحليلات البارامترية.


الناقلات العصبية

الناقلات العصبية هي جزيئات كيميائية تطلقها الخلايا العصبية قبل المشبكية ، والتي تنقل الإشارات إلى الخلايا العصبية بعد المشبكية أو إلى خلية غير عصبية. يتم إطلاق الناقل العصبي من خلال الحويصلات ، ثم يعبر الفضاء ما قبل المشبكي للتفاعل ، أخيرًا ، مع الخلايا العصبية بعد المشبكية لتعديل إمكانات عملها ، لإنتاج استجابة فسيولوجية محددة اعتمادًا على الاحتياجات البيولوجية للفرد. تتمثل الوظيفة الأساسية للناقلات العصبية في تثبيط أو إثارة نشاط الخلية ما بعد المشبكية ، أي اعتمادًا على نوع المستقبلات ، يمكن للناقلات العصبية أن تعزز أو تقلل من عملها.

المعدلات العصبية

من ناحية أخرى ، هناك مُعدِّلات عصبية. إنها جزيئات كيميائية قادرة على تغيير تأثير انتقال النبضات في الخلايا العصبية دون تغيير سرعة الإرسال. يحدث ذلك من خلال التحكم في تركيب وإطلاق النواقل العصبية. وهي متوفرة في منطقة واسعة من الجهاز العصبي. لا يقتصر عمل المُعدِّل العصبي على خلية عصبية معينة أو موقع الإطلاق. يمكن أن تكون فعالة في العديد من الخلايا العصبية أو & # 8220target & # 8221 الخلايا. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الناقل العصبي والمعدِّل العصبي في أن الناقل العصبي عبارة عن مادة كيميائية تطلقها الخلية العصبية لإرسال إشارات إلى العصبون التالي. في المقابل ، فإن المُعدِّل العصبي عبارة عن مادة كيميائية تطلقها الخلايا العصبية لتغيير فعالية إرسال إشارة العصبون. يمكن للمعدلات العصبية تعديل إرسال الإشارة عن طريق التحكم في تركيب وكمية الناقلات العصبية الصادرة استجابة للمنبهات.

المُعدِّلات العصبية الأكثر شيوعًا

بعض المُعدِّلات العصبية الأكثر شيوعًا في الجهاز العصبي المركزي هي:

الدوبامين & # 8211 غالبًا ما يُعتبر الدوبامين سببًا للأحاسيس الممتعة والإحساس بالاسترخاء. تتوزع هذه المادة في مناطق مختلفة من دماغنا ، وفي كل منطقة تلعب دورًا مختلفًا. نحتاج جميعًا إلى مستوى مناسب من هذا الناقل العصبي ، ليس هذا فحسب ، بل نحتاج أيضًا إلى توزيعه بشكل صحيح في دماغنا من أجل تنفيذ عدد لا يحصى من الوظائف. على سبيل المثال ، بفضله ، نشجع أنفسنا على أن نكون منافسين ، وخلق هذا الشعور بالدفاع في مواجهة بعض المخاطر ، ولتحفيزنا على تحقيق بعض الأهداف الشخصية. إنه يؤثر على مزاجنا وسلوكنا وهو ضروري لتنظيم التمثيل الغذائي لدينا. من بين هذه الأشياء ، تعتبر أيضًا مسؤولة عن المتعة. إنه مفتاح لتعزيز عمليات الإغواء والجنس والرغبة.

السيروتونين & # 8211 يرتبط السيروتونين ارتباطًا وثيقًا بالتحكم في العواطف والمزاج ، على الرغم من أنه يؤدي أيضًا أنواعًا أخرى من الوظائف:

  • ينظم الشهية مسبباً الإحساس بالشبع.
  • التحكم في درجة حرارة الجسم.
  • ينظم الشهية الجنسية.
  • يتحكم في النشاط الحركي والإدراك والوظيفة المعرفية.
  • جنبا إلى جنب مع الدوبامين والنورادرينالين ، فإنه يشارك في الآليات التي تحكم القلق ، والخوف ، والكرب ، والعدوانية.
  • ينظم إفراز بعض الهرمونات ، مثل الميلاتونين ، وهو بروتين من بين وظائفه العديدة تنظيم إيقاعات الساعة البيولوجية والنوم.
  • يلعب دورًا حيويًا في تطوير وصيانة بنية العظام.
  • يشارك في عمل نظام الأوعية الدموية.
  • حث الانقسام الخلوي.

أستيل كولين & # 8211 كان أول معدل عصبي يتم اكتشافه في عام 1914. تشكل العناصر المختلفة المسؤولة عن تركيبه وإزالته ما يسمى بالنظام الكوليني. يُنظر إلى الأسيتيل كولين بشكل أساسي على أنه مُعدِّل عصبي مثير ، ولكن يمكن أيضًا أن يمارس تأثيرًا مثبطًا اعتمادًا على نوع المشبك الذي يعمل فيه. تشمل وظائفه التحكم في الحركة ، وإنتاج الهرمونات ، والتعلم ، وإدراك الألم ، وتكوين الذاكرة.

الهستامين & # 8211 الهستامين هو جزيء مشتق من حمض أميني أساسي ، الهيستيدين ، ويتم إنتاجه عن طريق نزع الكربوكسيل بفضل إنزيم L-histidine decarboxylase. يحتوي الهيستامين على العديد من الوظائف الفسيولوجية والفيزيولوجية المرضية:

  • يشارك في تنظيم التداول المحلي
  • يتحكم في فرط نفاذية الشعيرات الدموية
  • يحث على انقباض واسترخاء العضلات الملساء والأوعية الدموية
  • يعزز إفراز حمض الهيدروكلوريك في المعدة
  • يشارك في عمليات الحساسية والالتهابات كجزء من الاستجابة المناعية لمسببات الأمراض الخارجية
  • كما تم تحديد تأثيره كناقل عصبي للجهاز العصبي المركزي.

نورادرينالين & # 8211 ينظم النوربينفرين نشاط الخلايا العصبية وغير العصبية. يعزز الوظيفة الصحيحة للدوائر القشرية والتمثيل الغذائي. يلعب دورًا مهمًا داخل الدماغ ، بما في ذلك المشاركة في قمع الاستجابة الالتهابية العصبية ، وتحفيز اللدونة العصبية من خلال بروتين ناقل الدهون (LTP) ، وتنظيم امتصاص الغلوتامات ، وتقوية الذاكرة.

الخلاصة & # 8211 كما رأينا ، تعتبر النواقل العصبية والمعدلات العصبية عناصر مهمة للغاية لصحتنا العقلية وأيضًا من أجل الأداء الصحيح للجهاز العصبي. تنظم هذه العناصر الطريقة التي ندرك بها العالم لأنها تشير إلى الجسم كيف يجب أن يتصرف في مواجهة المحفزات الخارجية والداخلية. يمكن أن يؤدي عدم التوازن في إنتاج وعمل الناقلات العصبية إلى مشاكل متعددة تؤثر بشكل مباشر على رفاهنا العاطفي. إن الحفاظ على نظام غذائي جيد ، وممارسة الرياضة ، والحفاظ على أنماط حياة صحية ، والاستمتاع بالآخرين ، وتعزيز روح الدعابة ، والتواصل مع الطبيعة ، هي مفاتيح هذه العناصر للعمل على النحو الأمثل.


تعريف الناقل العصبي

يشير إلى العوامل الكيميائية الذاتية التي يحدث تركيبها داخل الخلايا العصبية من قبل جمعية ER و Golgi. يوفر ER ملف السلائف النشطة لتخليق النواقل العصبية ، وجثث جولجي تساعد في التعبئة والتغليف الناقلات العصبية في الحويصلات. الحويصلات المشبكية تطويق الناقلات العصبية.

يبدأ الناقل العصبي العمل بمجرد تمزق الحويصلات المشبكية بعد ملامستها لغشاء البلازما. يتسبب الاندماج في إطلاق نواقل كيميائية ، والتي يمكن أن تحدث أيضًا إثارة أو تعيق انتقال الإشارات العصبية نحو العصبون المجاور. ترتبط النواقل الكيميائية بما يقابلها مستقبلات من الخلايا العصبية بعد المشبكي.

موقع

يتم حزم الناقلات العصبية داخل الحزم الكروية الصغيرة المعروفة باسم الحويصلات المشبكية. تم العثور عليها نحو محيط نهايات محور عصبي. في المشابك الكيميائية ، تكون الحويصلات المشبكية صغيرة ومستديرة ، في حين أن الحويصلات تظهر شكل متعدد الأشكال في المشابك الكهربائية.


أجهزة الاستشعار الحيوية أستيل كولين

يعمل الأسيتيل كولين كناقل عصبي سريع من نقطة إلى نقطة في الجهاز العصبي المحيطي وفي الوصلات العصبية العضلية وكمحدد عصبي يعمل على مجموعات الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي. وهي مسؤولة عن السلوك التكيفي وتنسيق استجابات الدوائر العصبية في العديد من مناطق الدماغ (Picciotto et al. ، 2012). بصفته معدلًا عصبيًا ، يؤثر الأسيتيل كولين على استثارة الخلايا العصبية ، والانتقال المشبكي ، واللدونة المشبكية. علاوة على ذلك ، ينسق الأسيتيل كولين إطلاق مجموعات من الخلايا العصبية (Picciotto et al. ، 2012). يعمل من خلال مستقبلات النيكوتين (nAchR) ، وهي قنوات كاتيونية غير انتقائية ، ومستقبلات مسكارينية (mAChR) ، وهي GPCRs (Markovic et al. ، 2012) مقترنة إما ببروتينات Gq (أنواع فرعية M1 و M2 و M5) تنشيط بروتينات فسفوليباز C أو بروتينات Gi / o (الأنواع الفرعية M2 و M4) التي تثبط إنزيم محلقة الأدينيلات (Wess ، 2003 Picciotto et al. ، 2012). يمكن أن يعمل الأسيتيل كولين كمحدد عصبي مثبط ومثير ، اعتمادًا على توطين ونوع المستقبلات المسكارينية. يعتبر عمل الأسيتيل كولين على mAChRs قبل المشبكي (M2 / M4) مثبطًا بينما يكون العمل على المستقبلات المسكارينية بعد المشبكي (M1 / M5) نشطًا (Picciotto et al. ، 2012). إن عمل الأسيتيل كولين على مستقبلات النيكوتين في الدماغ هو في الغالب تعديل عصبي لأن nAChRs تشارك في الغالب في تنسيق إطلاق الخلايا العصبية (Picciotto et al. ، 2012).

تم استخدام M1-mAchR لتطوير أول جهاز استشعار حيوي أسيتيل كولين مشفر جينيا. تم تصميم جهاز استشعار حيوي قائم على أسيتيل كولين عن طريق إدخال ECFP و EYFP في الحلقة الثالثة داخل الخلايا لمستقبلات الماوس M1-mAChR. احتفظ المستشعر الحيوي الناتج ، المسمى M1-cam5 ، بالقدرة على تحفيز إشارات المصب لـ M1-mAchR (Markovic et al. ، 2012).

كما تم استخدام mAchRs لتطوير أجهزة الاستشعار الحيوية المكثفة. لهذا الغرض ، تم استبدال أطول حلقة داخل الخلايا الثالثة من mAchRs مع الحلقة الثالثة الأقصر داخل الخلايا من & # x03B22 تم إدخال مستقبلات الأدرينالية ، و cpEGFP فيه ، بعد الطفرات العشوائية للنهاية N- و C من cpEGFP. بعد الجولة الأولى من الطفرات جينغ وآخرون. (2018) حددت العديد من أفضل الحيوانات المستنسخة التي تنتج ما يصل إلى & # x223C70 ٪ زيادة مضان عند ربط الأسيتيل كولين. تم دمج الطفرات من الحيوانات المستنسخة التي تم العثور عليها بشكل عقلاني وكان أفضل متغير مستشعر حيوي يسمى GACh2.0 (Jing et al. ، 2018). على النقيض من جهاز الاستشعار الحيوي Ratiometric M1-cam5 (Markovic et al. ، 2012) ، يُظهر GACh2.0 اقترانًا ضعيفًا للإشارة داخل الخلايا G- البروتين المصب ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى استبدال الحلقة الثالثة داخل الخلايا mAchR مع الحلقة داخل الخلايا الخاصة بـ & # x03B22 مستقبلات الأدرينالية.

في الآونة الأخيرة ، تم وصف مسار تخليق الأسيتيل كولين في حقيقيات النوى أحادية الخلية الشوكميبا ص. (بيج وآخرون ، 2018). في وقت سابق ، تم تحديد متماثل mAChR1 في Acanthamoeba castellanii (بايج وأحمد ، 2017). على الأرجح ، يمكن أن تصبح هذه حقيقيات النوى أحادية الخلية مصدرًا لمجالات ربط أستيل كولين لتطوير أجهزة استشعار حيوية جديدة للأستيل كولين.


التغييرات الجوهرية في النواقل العصبية للجهاز العصبي المركزي والمعدلات العصبية تصاحب تغير الطور في الجراد

الجراد الصحراوي (Schistocerca gregaria) يمكن أن يخضع لتحول عميق بين الأشكال المنفردة والمجتمعية ، والتي تنطوي على تغييرات واسعة النطاق في السلوك وعلم وظائف الأعضاء وعلم التشكل. يتم تشغيل هذا التغيير في الطور من خلال وجود أو عدم وجود الجراد الآخر ويحدث على مدى فترة زمنية تتراوح من ساعات ، بالنسبة لبعض السلوكيات للتغيير ، إلى الأجيال ، من أجل التحول المورفولوجي الكامل. تظل الآليات الهرمونية العصبية التي تقود وترافق تغير الطور في أي من الاتجاهين غير معروفة. لقد استخدمنا كروماتوجرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC) لمقارنة كميات من 13 ناقلًا عصبيًا محتملاً مختلفًا و / أو مُعدِلات عصبية في الجهاز العصبي المركزي لحوريات الجراد التي تمر بمرحلة انتقالية والتي تمر بمرحلة انتقالية وبين البالغين المنفردين على المدى الطويل والجماعي. اختلفت حوريات الجراد طويلة المدى وحوريات الجراد المنفردة في 11 مادة من أصل 13 مادة تم تحليلها: ثمانية زادت في كل من الدماغ وحبل العصب الصدري (بما في ذلك الغلوتامات و GABA والدوبامين والسيروتونين) ، في حين انخفضت ثلاثة (الأسيتيل كولين والتيرامين والسيترولين). كان الجراد البالغ في كلتا المرحلتين المتطرفتين مختلفين بالمثل. أدى عزل الجراد اليرقي المقطعي إلى تغييرات سريعة في سبع مواد كيميائية تساوي أو تتجاوز الاختلافات التي لوحظت بين الحيوانات المنفردة طويلة المدى والحيوانات الجماعية. أدى ازدحام الجراد اليرقي الانفرادي إلى تغيرات سريعة في ستة مواد كيميائية نحو قيم قطعية خلال الأربع ساعات الأولى (وهو الوقت الذي يتم فيه التعبير عن السلوكيات الاجتماعية بالفعل) ، قبل العودة إلى القيم الانفرادية طويلة المدى الأقرب بعد 24 ساعة. ومع ذلك ، لم يتبع السيروتونين في العقد الصدرية هذا الاتجاه ، لكنه أظهر زيادة بمقدار تسعة أضعاف بعد فترة 4 ساعات من الازدحام. بعد ازدحام الحوريات المنفردة في ملعب كامل لليرقات ، كانت كميات جميع المواد الكيميائية ، باستثناء الأوكتوبامين ، مماثلة لتلك الموجودة في الجراد الاجتماعي طويل المدى. تظهر بياناتنا أن التغيرات في مستويات المواد النشطة عصبيًا منتشرة على نطاق واسع في الجهاز العصبي المركزي وتعكس المسار الزمني لتغير المرحلة السلوكية والفسيولوجية.

الكلمات الأساسية: جراد الصحراء ، Schistocerca gregariaالمرحلة الانتقالية HPLC انفرادي قطعي تعدد الأشكال

قسم علم الأعصاب وعلم النفس والسلوك
جامعة ليستر
طريق الجامعة
ليستر
جنيه 1 7RH

تلتزم جامعة ليستر بالمساواة في الوصول إلى منشآتنا. يحتوي موقع DisabledGo على أدلة تفصيلية للوصول إلى مركز جورج ديفيز ومبنى أدريان ومبنى موريس شوك للعلوم الطبية.


شاهد الفيديو: النواقل العصبية - علوم الأعصاب في حياتنا اليومية (كانون الثاني 2022).