在人类的大脑中存在数千亿个神经细胞,每个神经细胞的树突里有1万个左右的突触,通过突触连接组成了极其复杂的神经网络。神经细胞之间的信息传递就依赖着每个突触释放的神经递质来完成,一个突触只用一种神经递质来传递信号,神经递质就像通讯兵一样,它的正常释放对于维持机体正常的生理功能发挥着重要作用。而当神经递质的释放与调节出现异常时就会产生一些病症,如抑郁症、精神病、帕金森氏症(PD)和阿尔兹海默症(AD)等。
01
人体有哪些神经递质?
人脑中存在着上百种神经递质,但目前明确其作用的却很少。根据神经递质对大脑的影响,主要分为两种。一种如汽车的油门,起到加速、兴奋的作用,一种像汽车的制动器一样,起到减速、抑制的作用。
兴奋性的神经递质包括谷氨酸(Glu)、多巴胺(DA)、乙酰胆碱(ACh)、肾上腺素、去甲肾上腺素(NE)。
抑制性的神经递质如γ-氨基丁酸(GABA)、甘氨酸。其他还有5-羟色胺(5-HT)、褪黑素、神经肽(胺多酚和脑啡肽)等,此外还有目前在研究的气体类神经递质如内源性一氧化氮和一氧化碳。
02
主要神经递质的作用和相关疾病
大脑内多巴胺类神经元总数约40万个,主要位于黑质致密带、腹核背盖区,广泛投射到端脑、间脑、脑干和脊髓,在运动、认知功能中起重要作用。黑质致密带的变性会引起多巴胺分泌不足,导致运动迟缓、帕金森综合征等;腹核背盖区的神经延伸到大脑边缘系统和大脑皮层联合区,释放多巴胺,使人热情、快乐、幸福充满干劲,被称为奖励系统。
兴奋剂可以给大脑带来快感,就是因为和多巴胺的结构相似,但如果多巴胺分泌过多,就有患依赖症和精神分裂症的可能,患者表现为幻觉、妄想、兴奋状态和具有攻击性。
去甲肾上腺素可从脑干的蓝斑核释放,也可以从交感神经生成作为递质直接作用于靶器官,以及从肾上腺髓质作为激素分泌。此类递质在紧急状态下是选择战斗还是逃避发挥作用,可短时间使身体和大脑能够对外的刺激产生应激反应。
分泌去甲肾上腺素对于调节短期压力起到良好的作用,但如果压力持续存在,会出现去甲肾上腺素减少的现象,容易患抑郁症、焦虑症、精神失常等疾患。
体内约90%的5-羟色胺存在消化道内,调节消化道的运动,浓度升高会产生恶心的反应,这也是作为抗抑郁药的常见副作用;约8%存在血液的血小板中,具有止血和收缩血管的作用,如含量过多可产生偏头疼;在脑内作为神经递质的5-羟色胺只占全部的2%左右,它从脑干的中缝核释放出来,有时起兴奋作用,有时又起抑制作用。如果分泌不足,可以产生抑郁、焦虑、食欲增强;如果浓度过高则为血清素综合征,表现兴奋、不安、幻觉等。
5-羟色胺和另一神经递质褪黑素又参与人体生物钟的调节,当人体感受早晨的日光时,5-羟色胺开始分泌,并同时控制去甲肾上腺素和多巴胺使大脑清醒,开始一天的活动。临近夜晚,5-羟色胺分泌开始减少,随着光线变暗,松果体中开始释放褪黑素,抑制大脑的兴奋,使之放松,并通过降低体温引人入睡。睡眠中的褪黑素也有去除体内活性氧的抗氧化作用和防止细胞癌变的抗癌作用,而睡眠中分泌的生长激素,既修复体内的受损细胞又增强免疫力。因此好的睡眠是保持健康和疾病康复的不可或缺的因素。
乙酰胆碱是最先被发现的神经递质,是副交感神经向靶器官分泌的,与交感神经及其递质去甲肾上腺素使人体处于备战状态相反,它使机体处于休息状态,有储备能量的作用。
脑内的乙酰胆碱从桥脑、基底前脑发出,与觉醒、睡眠、学习和记忆有关,与多巴胺递质相平衡。如果乙酰胆碱分泌不足产生阿尔兹海默症,分泌相对过多可使人患帕金森氏症。
众所周知,烟草中包括电子烟都含有尼古丁(俗称烟碱),可与乙酰胆碱的烟碱型受体结合,激活大脑的乙酰胆碱水平,而使人“头脑清醒”,甚至可以短期地延缓老年痴呆,但长期的副作用显而易见。
谷氨酸是脑内的最主要的兴奋性神经递质,也是食品调味剂(如鸡精、番茄酱、芝士、纳豆等)的成分之一。谷氨酸不足与阿尔兹海默症有关,谷氨酸过剩则被认为是神经过度兴奋的疾病如癫痫发作的原因。
γ-氨基丁酸是由谷氨酸在体内合成的,是最普通的抑制性神经递质,在脑内与谷氨酸不断保持平衡,平息神经紧张、兴奋和焦虑的作用,目前主流的抗焦虑药和安眠药均有促进γ-氨基丁酸合成的作用。因此,γ-氨基丁酸不足就会产生焦虑、失眠、精神分裂症,还可能与亨廷顿氏舞蹈病有关。
β-内啡肽主要在感受到疼痛、压力时由脑的下垂体分泌,从而起到镇痛、放松的作用,这也是针刺麻醉的机理,当长期健身、打球、跑步、或当洗热水澡、大笑时,β-内啡肽的分泌使我们产生愉悦的感觉。
神经递质食欲素(食欲肽)由下丘脑分泌,与人胖瘦、睡眠相关。神经元、胶质细胞和脑血管壁均可产生一氧化氮,一氧化氮作为一种非典型的神经递质在中枢神经系统中起着重要作用,参与脑内多种生理功能如突触可塑性的形成、学习记忆过程、调节外周脑血管的舒缩活动。一氧化碳也是一个重要的气体信使分子,在中枢神经系统内合成一氧化碳的部位有神经元、神经胶质细胞以及血管内皮细胞,内源性的一氧化碳与海马的长时程增强有关。
03
哪些疾病康复
涉及神经递质调控
在各种原因造成的重症颅脑损害康复过程中,与神经递质异常相关的还有脑卒中后抑郁、缺氧性脑病、血管性痴呆、癫痫综合征(信号传递过多)、交感神经异常兴奋反应、器质性精神障碍、脑外伤后神经性厌食症、贪食症等等。
其中涉及睡眠障碍的神经递质最多,如组胺、γ-氨基丁酸、食欲素、褪黑素、HPA轴激素、氨基酸类神经递质和单胺类神经递质(多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺)等。
04
康复治疗中
神经递质的调控建议
饮食调理
蛋白质中的络氨酸,可以促进多巴胺和去甲肾上腺素的合成;5-羟色胺由必需氨基酸色氨酸构成,色氨酸不能在体内合成,必须从食物中摄取,如肉类、豆类、乳制品、杏仁等。吃辣也可以产生内啡肽。
日常生活活动指导
沐浴阳光促进5-羟色胺的分泌,有节奏的运动和步行也能激活5-羟色胺的活性。唱歌、慢跑三十分钟均可以加快内啡肽的分泌速度。
针刺
针刺能够降低外周血和脑组织中多巴胺、去甲肾上腺素的含量、增加5-羟色胺的含量,可选取百会、神门、内关、足三里、三阴交等穴位。
沉香气体吸入
配合音乐疗法
沉香气体吸入配合音乐疗法可调理神经递质平衡,对焦虑症、失眠、认知有益。
药物干预
维生素B6可以提高5-羟色胺的合成效率。“肝主疏泄”与单胺类神经递质有内在的关系,可给予中药清肝解郁汤等调理。
神经
递质
相关
药物
适用
疾病
多巴胺类
美多芭、金刚烷胺、奥氮平、利培酮
帕金森氏病、脑炎后帕金森综合征、精神分裂症
乙酰胆碱类
安理申、安坦
老年痴呆、帕金森氏病
去甲肾上腺素
文拉法辛、曲马多
抑郁症、偏头疼等
5-羟色胺类
西酞普兰、氟西汀、文拉法辛、丁螺环酮、舍曲林等
抑郁症、强迫症、幽闭恐惧症、神经贪食症、厌食症等
谷氨酸类
美金刚、
拉莫三嗪、氯硝西泮
阿尔兹海默症、缺氧性脑病、癫痫、交感神经异常兴奋
γ-氨基丁酸
安定、丙戊酸钠、妥泰
焦虑症、睡眠障碍、癫痫
β-内啡肽
caplopril
偏头疼
05
神经递质研究的未来
神经递质作为大脑中重要的信息传递分子,参与了多种生理过程。出现异常时,可引发多种疾病,反之,颅脑损伤时也引起神经递质分泌、代谢异常。因此,精确地检测生理与病理过程中神经递质的释放和浓度水平,可更好地理解某些疾病的发病机理,并为临床治疗与康复奠定基础。
未来对神经递质释放模式、时间空间的复杂性,不同神经递质在同一脑区释放情况的研究,以及随着各种新型工具如大视场显微成像技术和三光子显微镜的发展,或神经递质探针等其他先进技术的应用,必将对人脑的研究产生更加深远的意义。
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End
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责任编辑
孙立堃
编辑编辑
赫馨馨
撰稿撰稿
王德生
图文校对
赵晶懿
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