谷氨酸递质在药物成瘾中的作用
神经递质与癫痫谷氨酸的过度兴奋与癫痫发作
神经递质与癫痫谷氨酸的过度兴奋与癫痫发作神经递质与癫痫:谷氨酸的过度兴奋与癫痫发作癫痫是一种常见的神经系统疾病,其特征是反复发作的异常脑电活动,导致短暂的神经功能障碍。
许多研究表明,神经递质的失衡与癫痫的发作密切相关。
其中,过度兴奋性氨基酸谷氨酸在癫痫发作中起着重要作用。
本文将探讨神经递质与癫痫的关系,以及谷氨酸引起的过度兴奋与癫痫发作的机制。
神经递质是神经细胞之间传递信号的化学物质,对于神经系统的正常功能至关重要。
神经递质可以分为兴奋性和抑制性两种类型,兴奋性神经递质主要包括谷氨酸、谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA),而抑制性神经递质则主要是GABA。
在正常情况下,兴奋性和抑制性神经递质之间保持动态平衡。
然而,在一些情况下,这种平衡会被打破,导致谷氨酸过度兴奋,从而引发癫痫发作。
研究表明,癫痫患者大脑中谷氨酸的浓度明显升高,而GABA的浓度则下降。
这种神经递质的失衡导致了神经元兴奋性的增加,从而使神经细胞更容易发生异常放电,引发癫痫发作。
那么谷氨酸的过度兴奋是如何引发癫痫发作的呢?研究发现,当谷氨酸在神经元之间的传递过程中出现异常时,其过度兴奋会导致神经元放电的突然增加,从而触发癫痫发作。
具体来说,谷氨酸可以通过神经元细胞膜上的离子通道进入神经元细胞,而离子通道的开放状态与神经元的膜电位密切相关。
谷氨酸的过度兴奋会导致过多的离子通道开放,使神经元细胞膜电位发生改变,进而导致神经元异常放电。
此外,谷氨酸过度兴奋还会引发氧化应激和神经元细胞凋亡。
氧化应激是指细胞受到外界刺激后,内源性抗氧化能力不足而导致的一系列有害反应。
癫痫发作时,谷氨酸过度兴奋会导致氧化应激反应的增加,进一步损伤神经细胞。
同时,过度兴奋引起的能量消耗增加,导致细胞能量供应不足,最终导致神经元细胞死亡。
为了有效治疗癫痫,调节谷氨酸的过度兴奋显得尤为重要。
目前,临床上常用的治疗药物主要包括镇静药物和抗癫痫药物。
镇静药物通过增加GABA的转运和合成,减少谷氨酸的释放,从而达到抑制癫痫发作的效果。
mk-801分子质量
mk-801分子质量MK-801(也称为迷走酸盐801)是一种非竞争性N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂,其分子质量为275.33克/摩尔。
NMDA受体是一种离子通道受体,参与神经递质谷氨酸的转导过程,对神经元的正常功能起着重要作用。
MK-801作为一种NMDA受体拮抗剂,可以阻断NMDA受体通道的开放,从而抑制神经元兴奋。
这使得MK-801在神经科学研究中被广泛应用,特别是在研究记忆和学习、神经退行性疾病、药物成瘾和神经元保护方面。
研究表明,MK-801可通过阻断NMDA受体的活化来干预神经递质谷氨酸的信号传递。
谷氨酸是一种兴奋性神经递质,在神经元之间传递信号时起到重要作用。
然而,过度的谷氨酸释放和NMDA受体的过度活化可能导致神经细胞的损伤和死亡。
MK-801的拮抗作用可以减少过度的NMDA受体活化,从而保护神经元免受损伤。
在学习和记忆的研究中,MK-801被广泛用于探究NMDA受体对学习和记忆形成的影响。
通过给小鼠注射MK-801,研究人员可以观察到记忆和学习能力的变化。
研究发现,MK-801可以干扰长期增强(LTP)的形成,这是一种与学习和记忆密切相关的神经可塑性现象。
这些研究为我们进一步了解学习和记忆的机制提供了重要线索。
除了学习和记忆,MK-801还被用于研究神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病。
这些疾病与神经元损伤和死亡有关,而MK-801的拮抗作用可以减少NMDA受体的过度活化,从而保护神经元免受进一步损伤。
MK-801还被用于研究药物成瘾。
药物成瘾是一种复杂的神经行为现象,其中NMDA受体在药物奖赏和依赖过程中起着重要作用。
通过使用MK-801,研究人员可以研究NMDA受体在药物成瘾中的作用机制,并探索可能的治疗方法。
MK-801作为一种非竞争性NMDA受体拮抗剂,具有广泛的应用前景。
它在研究学习和记忆、神经退行性疾病、药物成瘾和神经元保护等领域发挥着重要作用。
进一步的研究将有助于我们更好地理解神经递质谷氨酸的信号传递以及相关疾病的发生机制,为相关疾病的治疗提供新的思路和方法。
谷氨酸神经递质的兴奋性调节
谷氨酸神经递质的兴奋性调节神经递质是指在神经元之间传递信息的化学物质。
谷氨酸是一种兴奋性神经递质,在中枢神经系统中起着重要的调节作用。
本文将详细探讨谷氨酸神经递质的兴奋性调节机制。
一、谷氨酸的合成和释放1. 谷氨酸的合成谷氨酸主要通过谷氨酸合成酶催化谷氨酸酸性氨基酸谷氨酰胺和谷氨酸半胱氨酸之间的转化来合成。
2. 谷氨酸的释放谷氨酸在突触间隙中通过钙离子的介导而释放。
神经元兴奋时,细胞内的钙离子浓度增加,导致谷氨酸泡膜与细胞膜融合并释放谷氨酸。
二、谷氨酸的作用机制1. 兴奋性作用谷氨酸作为兴奋性神经递质,能够与神经元上的谷氨酸受体结合,激活相应的信号转导通路,进而增强神经元的兴奋性。
这使得谷氨酸在学习、记忆、认知等脑功能中发挥至关重要的作用。
2. 神经元间的信号传递谷氨酸能够从兴奋性神经元释放到靶神经元,传递神经信号。
这种信号传递包括电化学信号和化学信号的相互作用,进而调节神经元活动。
三、谷氨酸兴奋性调节的调控机制1. 谷氨酸受体的调节谷氨酸在神经元之间的传递主要通过谷氨酸受体来实现。
这些受体可分为离子通道受体和G蛋白耦联受体两大类。
离子通道受体包括NMDA受体、AMPA受体和kainate受体,它们的开放调节了细胞内钙离子浓度的变化。
G蛋白耦联受体则主要通过细胞内信号转导通路进行调节。
2. 谷氨酸的再摄取和降解为了维持谷氨酸浓度的平衡,神经元通过再摄取和降解的方式进行调节。
再摄取可通过谷氨酸转运体将外泌的谷氨酸重新吸收到细胞内,降解则通过谷氨酸酸解酶将谷氨酸转化为二氧化碳和水,进而排泄出体外。
3. 神经调质的参与神经调质是指对谷氨酸神经传递过程产生调控作用的其他神经递质。
例如,GABA和谷氨酸具有相互抑制的作用,当GABA释放增加时,会抑制谷氨酸的释放,从而调节谷氨酸兴奋性。
四、谷氨酸神经递质的相关疾病和临床应用1. 神经退行性疾病在神经退行性疾病中,如阿尔茨海默病等,谷氨酸的兴奋性调节失衡导致神经元的损伤和死亡。
成瘾机制及戒断方法
成瘾机制及戒断方法成瘾是指对某种物质或行为产生强烈的依赖和渴望,并且难以自主控制的状态。
成瘾机制可以涉及多种方面,如药物成瘾、赌博成瘾、互联网成瘾等。
本文将重点探讨成瘾机制的本质以及一些常用的戒断方法。
一、成瘾机制成瘾机制的本质是与脑神经化学物质的摄入和产生有关。
当个体接触到某种成瘾性物质或行为时,大脑中的多巴胺水平会出现异常升高。
多巴胺是一种在奖赏回路中发挥重要作用的神经递质,它与愉悦、满足感和奖励相关。
通过不断使用成瘾性物质或进行成瘾性行为,个体会逐渐产生对多巴胺的依赖,进而追求更多的刺激和愉悦感。
此外,成瘾机制还与大脑中的其他神经递质和神经回路有关。
例如,药物成瘾会改变γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸的功能,这些物质在抑制和兴奋神经活动过程中起到重要作用。
成瘾还会影响内部环境稳定性,导致从生理和心理上出现戒断反应和负性情绪。
二、药物成瘾的戒断方法药物成瘾是最为常见和严重的成瘾问题之一。
戒断是戒除药物成瘾的重要步骤,下面将介绍几种常用的戒断方法。
1. 药物替代疗法:药物替代疗法是指通过使用替代物来逐渐减少对成瘾物质的依赖。
这种方法可以缓解戒断症状和渴望,并帮助个体逐步脱离成瘾。
常用的药物替代疗法包括尼古丁贴片、甲基苯丙胺(美沙酮)和吗啡。
2. 戒断治疗:戒断治疗是指在停止使用药物后,通过药物治疗和心理支持来缓解戒断症状和战胜成瘾。
如利用镇定剂对抗戒断症状和焦虑,参与心理咨询和支持小组来提高戒断成功的机会等。
3. 康复治疗:康复治疗主要是为了帮助个体在药物依赖戒除之后,恢复正常生活和避免复发。
康复治疗包括认知行为疗法、职业和社交技能培训、家庭支持和康复设施等。
这些方法旨在改变个体的思维和行为模式,提高其应对压力和诱惑的能力。
三、行为成瘾的戒断方法行为成瘾,如赌博成瘾、互联网成瘾等,也是一种常见的成瘾问题。
下面将介绍几种常用的戒断方法。
1. 认知行为疗法:认知行为疗法可以帮助个体认识到自己的成瘾行为是有害的,并提供替代行为以满足其需求。
了解谷氨酸大脑中的兴奋性神经递质
了解谷氨酸大脑中的兴奋性神经递质谷氨酸,作为一种重要的神经递质,在大脑中扮演着重要的角色。
它是人体神经系统中的一种兴奋性神经递质,能够参与到神经信号传递、学习记忆以及神经发育等多个方面的功能。
本文将通过几个方面来详细介绍了解谷氨酸在大脑中的作用。
一、谷氨酸的概述谷氨酸是一种非常常见的神经递质,在人体中广泛存在。
它由谷氨酸酸脱羧酶催化谷氨酸转变而来,通常以颗粒形式储存在突触前神经元的终站中。
谷氨酸主要通过胺基酸转运体,在细胞外和突触间隙中与谷氨酸受体结合,执行其生理功能。
二、谷氨酸的兴奋性作用谷氨酸是大脑中的一种兴奋性神经递质,主要通过激活NMDA受体来产生兴奋性作用。
当神经元活动增强时,细胞膜上的NMDA受体通道打开,允许钙离子进入神经元,从而增强细胞内信号传递。
这种兴奋性作用可以促进神经元之间的信息传递和处理,参与到记忆形成等认知功能中。
三、谷氨酸在学习和记忆中的作用谷氨酸作为一种兴奋性神经递质,参与到学习和记忆过程中。
在学习中,兴奋性的谷氨酸可以增加神经元之间的连接强度,促进信息的传递和处理。
而在记忆形成过程中,谷氨酸参与到突触可塑性的调节中,增强神经元之间的连接,加强记忆的存储和保持。
四、谷氨酸在神经发育中的作用除了在成人大脑中的功能外,谷氨酸在神经发育中的作用也非常重要。
在早期的神经发育过程中,谷氨酸能够作为一种信号分子,参与到突触形成、神经元迁移和调整等关键过程中。
这些作用有助于大脑神经回路的形成与建立,对于神经系统的正常发育起到重要的调控作用。
五、谷氨酸功能失调与神经系统疾病的关系谷氨酸功能的失调与多种神经系统疾病的发生和发展密切相关。
例如,谷氨酸兴奋性过高或谷氨酸受体功能异常可能导致神经元的超度兴奋,引发癫痫等神经系统疾病。
此外,一些精神疾病如抑郁症、焦虑症等也与谷氨酸功能紊乱有关。
六、谷氨酸的药物应用由于谷氨酸在神经递质中的重要作用,一些与谷氨酸代谢有关的药物亦被广泛应用于临床治疗。
谷氨酸能神经元的亚型
谷氨酸能神经元的亚型谷氨酸是一种神经递质分子,它在神经系统中起着重要的作用。
在神经元中,谷氨酸主要通过激活不同的亚型受体来传递神经信号。
这些谷氨酸受体亚型在结构和功能上有所不同,下面将介绍几种常见的谷氨酸受体亚型及其作用。
1. NMDA受体NMDA受体是一种离子通道受体,具有高度选择性的对谷氨酸和N-甲基-D-天冬酰胺(NMDA)敏感。
该受体主要存在于中枢神经系统的突触间隙中,参与学习和记忆等认知功能的调节。
NMDA受体的激活需要同时存在谷氨酸、甘氨酸和膜电位的去极化,它的开放能够引起钙离子的内流,从而介导长时程突触可塑性的形成和维持。
2. AMPA受体AMPA受体是一种离子通道受体,对谷氨酸敏感。
在神经传递过程中,AMPA受体主要负责传递快速的兴奋性信号。
当AMPA受体激活时,钠离子会快速进入细胞内,引起神经元的去极化和兴奋。
AMPA受体在神经系统中广泛分布,参与了许多生理和病理过程,如学习记忆、神经发育和神经退行性疾病等。
3. kainate受体kainate受体也是一种离子通道受体,对谷氨酸和kainate敏感。
kainate受体与AMPA受体具有相似的离子通道结构,但其功能和调节机制有所不同。
kainate受体在中枢神经系统中广泛分布,参与了神经元的兴奋性传递和突触可塑性的调节。
研究发现,kainate 受体与癫痫、脑缺血和神经退行性疾病等疾病的发生密切相关。
4. metabotropic谷氨酸受体metabotropic谷氨酸受体是一类G蛋白偶联受体,与上述离子通道受体不同,它们通过激活细胞内信号转导途径来传递信号。
metabotropic谷氨酸受体分为三个亚型:mGluR1、mGluR2和mGluR3。
mGluR1主要参与兴奋性传递和突触可塑性的调节,mGluR2和mGluR3则主要参与抑制性传递和神经保护。
metabotropic谷氨酸受体在神经系统中广泛分布,参与了许多生理和病理过程,如情绪调节、药物成瘾和神经退行性疾病等。
药物对神经系统的作用机制
药物对神经系统的作用机制药物通过影响神经系统的正常功能,发挥治疗作用或调节生理过程。
这些作用机制可以分为多个方面,包括对神经递质的影响、对神经元通路的干预以及对细胞膜的作用等。
本文将针对药物对神经系统的作用机制展开讨论。
一、神经递质调节神经递质是神经元之间传递信号的化学物质,包括多种类型如乙酰胆碱、多巴胺、谷氨酸等。
药物可以影响神经递质的合成、释放或重新摄取,从而调节神经系统的正常功能。
1. 调节合成:例如,抗抑郁药物可以促进血清素和去甲肾上腺素的合成,提高其浓度,从而改善情绪和情感状态。
2. 调节释放:某些药物可以增加或减少神经递质的释放量,如乙醇可以增加γ-氨基丁酸(GABA)的释放,从而产生镇静和抗焦虑作用。
3. 调节摄取:某些药物可以抑制神经递质的重新摄取,使其在突触间隙停留时间延长,如选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)可以增加5-羟色胺的浓度。
二、神经元通路的干预神经元通路是神经系统中神经元之间相互连接的网络。
药物可以通过调节神经元通路的功能,影响信息传递和神经系统的整体活动。
1. 激活通路:某些药物可以直接或间接地激活神经元通路,增强神经系统的兴奋性,如阿片类药物可以激活内源性镇痛系统,产生镇痛效果。
2. 抑制通路:某些药物可以直接或间接地抑制神经元通路,减少神经系统的兴奋性,如苯二氮䓬类药物可以通过增强GABA的抑制效应,发挥抗焦虑和镇静作用。
3. 调节突触可塑性:突触可塑性是神经元之间不断改变连接效应的过程,对学习和记忆等认知功能至关重要。
药物可以通过调节突触可塑性来影响神经系统的认知功能,如胆碱酯酶抑制剂可以增强乙酰胆碱的作用,改善阿尔茨海默症患者的认知功能。
三、对细胞膜的作用细胞膜是神经元的外层,药物可以通过作用于细胞膜,调节神经元的兴奋性和传导速度。
1. 调节离子通道:离子通道是细胞膜上控制离子流动的关键结构,药物可以通过调节离子通道的开放和关闭,改变神经元的电活动。
阿片类药物成瘾机制的研究
阿片类药物成瘾机制的研究一、引言阿片类药物是一类常见的镇痛药,例如吗啡、海洛因、芬太尼等。
这些药物在医学领域有着广泛的应用,然而长期的使用却会导致成瘾。
阿片类药物的成瘾机制一直以来都备受研究者关注。
本文将就阿片类药物成瘾机制的研究进行讨论。
二、分子机制吗啡与海洛因等阿片类药物主要作用于中枢神经系统,使得神经元的动作电位减弱。
这些药物通过与μ型阿片受体相互作用,抑制脑内突触间隙中的γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸和去甲肾上腺素等神经递质的释放。
同时,它们也促进了脑内多巴胺的释放,并阻碍了其再回收到神经元内。
通过这些作用,阿片瘾需要抑制的神经元兴奋和迫切的渴求产生。
三、神经环路阿片类药物的成瘾还涉及到神经环路的变化。
在神经环路中,迷走神经与颈动脉体斑块中的化学受体通过交感和副交感神经网络的作用,从而影响前额叶和杏仁体的功能。
与此同时,海马的功能和对海马周围结构的决策性控制也容易受到影响。
四、遗传学研究表明,阿片类药物成瘾有一定的遗传性。
这一遗传性涉及了多个基因,例如β-内啡肽前体(POMC)、δ-阿片受体和μ-阿片受体等基因。
大量的证据表明,基因变异和环境因素对于药物成瘾风险的影响存在复杂的互动关系。
五、治疗目前,各种药理学和心理治疗方法被广泛应用于阿片类药物成瘾的治疗。
例如,美沙酮与丙吡格林等药物可用于替代性治疗,以减轻戒断症状并预防复发。
现代的康复方法强调全面的治疗和支持,而不仅仅是药物治疗或行为治疗。
六、结论阿片类药物成瘾机制是一个复杂而多面的问题,在不同维度上都可以发现其重要性。
深入研究阿片类药物成瘾机制不仅有助于我们更好地理解药物成瘾问题,同时也为开发和改进相关的治疗方法提供科学的依据。
各种神经递质的作用和作用机制
各种神经递质的作用和作用机制神经递质是一种用于神经传递的化学物质,它们能够通过神经元之间的突触传递信息,从而调节人们的身体和心理状态。
人体内存在多种神经递质,例如多巴胺、谷氨酸、GABA、乙酰胆碱等,这些神经递质在人体内发挥着不同的作用,控制着人们的情绪、认知、行为和感觉等方面。
多巴胺是一种重要的神经递质,它参与着人们大脑中的愉悦、奖励和动机等方面。
多巴胺在人体内的分泌程度和人们的情绪状态之间存在着紧密的联系,当人们处于愉悦、奖励的状态时,多巴胺的分泌量会增加;而当人们处于沮丧、抑郁的状态时,多巴胺的分泌量会减少。
不仅如此,多巴胺还参与着学习和记忆的过程,能够帮助人们快速地形成新的联想和记忆。
谷氨酸是另一种重要的神经递质,它参与着神经元之间的兴奋性传递,能够增强人们的认知能力和学习能力。
人们在面临高度压力的情况下,谷氨酸的分泌量会增加,有助于人们快速地做出反应。
此外,谷氨酸还参与着人们的睡眠调节,有助于人们快速入眠和保持睡眠状态。
GABA是一种抑制性神经递质,它能够抑制神经元之间的兴奋性传递,从而减少人们的焦虑、压力和紧张等负面情绪的产生。
当人们处于紧张或者焦虑状态下,GABA的分泌量会增加,从而缓解人们的不良情绪。
此外,GABA还参与着人们的睡眠调节,有助于人们进入深度睡眠状态。
乙酰胆碱是一种与运动和认知有关的神经递质,它参与着人们的记忆、学习和思考等方面,也能够调节人们的睡眠状态。
当人们处于决策、思考等需要高度认知能力的状态时,乙酰胆碱的分泌量会增加,从而帮助人们更好地完成任务。
此外,乙酰胆碱还参与着人们的肌肉协调和运动调节,能够调节人们的肌肉张力和运动速度。
神经递质的作用机制是多种多样的,它们大多是通过与神经元之间的受体结合,从而影响神经元的兴奋性传递方式。
例如,多巴胺和谷氨酸的作用机制主要是与神经元之间的受体结合,从而调节神经元的兴奋性传递。
而GABA和乙酰胆碱的作用机制则主要是通过抑制神经元的兴奋性传递,从而缓解人们的不良情绪和调节人们的认知功能。
神经递质与药物成瘾的关系
神经递质与药物成瘾的关系药物成瘾是一种严重的心理和生理依赖,它会导致对药物的强烈渴求和不可控制的使用行为。
在药物成瘾的形成和维持过程中,神经递质起到了至关重要的作用。
本文将探讨神经递质与药物成瘾之间的关系。
一、神经递质的定义和功能神经递质是指在神经元之间传递信号的化学物质。
神经递质的功能非常复杂,它们参与了多种生理和心理过程,包括学习记忆、情绪调节、运动控制等。
在大脑中存在着多种神经递质,如多巴胺、谷氨酸、γ-氨基丁酸等。
二、神经递质与药物成瘾的关联1. 多巴胺与奖赏系统:多巴胺是一种重要的神经递质,它与奖赏系统密切相关。
奖赏系统是大脑中的一组神经回路,负责将生物对于愉悦和满足的反馈信号传递给大脑区域。
多巴胺在奖赏系统中的释放与奖赏行为、药物使用以及药物成瘾有着密切的联系。
药物的滥用会导致多巴胺的过度释放,进而加强了奖赏回路的活动。
这种过度的多巴胺释放使人对药物产生了强烈的欲望,并导致了药物的滥用和成瘾。
2. 谷氨酸与药物依赖:谷氨酸是一种主要的兴奋性神经递质。
它参与了许多神经递质的合成和释放过程。
一些药物,特别是兴奋剂类药物,可以通过作用于谷氨酸系统来产生其兴奋作用。
长期的药物滥用会导致谷氨酸系统的紊乱,使其对药物的依赖加剧,进而形成药物成瘾。
三、神经递质和药物成瘾的相互影响药物成瘾不仅会影响神经递质的水平和功能,同时也会受到神经递质的影响。
这种相互作用对药物成瘾的形成和发展具有重要意义。
1. 神经递质的变化导致药物成瘾:长期的药物滥用会导致神经递质系统的适应性改变。
例如,大脑中的多巴胺系统可能会因为长期药物使用而出现下调,导致人们在戒断药物时出现戒断症状和强烈的欲望。
这种神经递质系统的适应性改变是药物成瘾形成和发展的重要原因之一。
2. 药物成瘾影响神经递质的功能:药物成瘾不仅会改变神经递质的水平,还会影响神经递质的功能。
例如,某些药物滥用可能抑制γ-氨基丁酸系统,导致大脑中兴奋性神经递质水平增高,进而增加了对药物的依赖和滥用。
大脑神经递质与成瘾行为的相关性
大脑神经递质与成瘾行为的相关性人类大脑是一个复杂的器官,其中起到关键作用的是神经递质。
神经递质是大脑细胞间的信号传递物质,它们对于控制和调节各种生理和行为过程至关重要。
成瘾行为是一种强迫性的行为模式,它的发展和维持涉及到多个神经递质的不正常功能。
本文将探讨大脑神经递质与成瘾行为之间的相关性。
1. 神经递质对大脑功能的调节大脑中的神经递质可以分为多个类别,如多巴胺、γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸等。
这些神经递质在大脑中的相互作用与平衡对于正常的大脑功能至关重要。
它们参与了许多重要的生理和认知过程,包括情绪调控、认知能力、动机行为等。
当神经递质系统受损或不正常激活时,可能导致各种行为异常。
2. 神经递质与奖赏系统的关系奖赏系统是大脑中的一个重要信号通路,与成瘾行为密切相关。
神经递质多巴胺在奖赏系统中起到了重要的作用。
当人们进行一项愉悦的活动时,多巴胺水平会升高,产生愉悦感。
然而,长期滥用药物或过度沉溺于某种行为会干扰多巴胺的正常释放和再摄取,导致多巴胺水平异常升高。
这种异常的多巴胺释放与成瘾行为的发展密切相关。
3. 多巴胺与药物成瘾药物成瘾是一种常见的成瘾行为,而多巴胺在其中扮演着关键的角色。
例如,可卡因是一种会使多巴胺水平升高的药物。
它通过阻断多巴胺的再摄取来增加多巴胺的存在,进而产生欣快感。
然而,长期使用可卡因会导致多巴胺系统的损伤,使得正常的多巴胺释放受到抑制,进而导致寻求更多药物的欲望。
4. GABA与成瘾行为除了多巴胺外,其他神经递质如GABA也在成瘾行为中发挥了重要作用。
GABA是一种抑制性神经递质,能够减少神经元之间的活动。
研究发现,药物成瘾和精神疾病患者的GABA水平常常异常。
例如,研究表明,酗酒者GABA受体密度较低,这可能是他们对于酒精有较大耐受性的原因。
因此,GABA系统的异常可能与成瘾行为的形成和维持有关。
5. 大脑谷氨酸与成瘾行为谷氨酸是大脑中的一种主要兴奋性神经递质,对于神经元之间的兴奋传递至关重要。
谷氨酸:精神疾病中的重要角色
谷氨酸:精神疾病中的重要角色目前认为,谷氨酸(GLU)是大脑中最丰富的神经递质,其兴奋性对大脑的结构和功能起着至关重要的作用。
GLU也是γ-氨基丁酸的前体,γ-氨基丁酸是脑内普遍存在的抑制性神经递质。
GLU是胎儿时期最早形成的分子之一,它是蛋白质合成、肌肉及其他组织形成的基础物质,在大脑和其他器官的发育中起关键作用。
因此,GLU活性的异常会严重影响神经发育,从而影响大脑和躯体的整体健康。
GLU可通过三羧酸循环在体内合成,属于非必需氨基酸,很容易从多种食物中获得,如奶酪、大豆、西红柿以及味精(Monosodium GLU)。
此外,母乳中所含的氨基酸中,GLU的含量超过了50%,这凸显了GLU对婴儿大脑和躯体发育的重要性。
GLU的脑内受体很早以前人们就已经知道,GLU广泛存在于身体各组织中;但直至20世纪80年代,GLU在中枢神经系统(CNS)和大脑内的作用才得到认识。
在过去的30年中,精神病学研究的进展已揭示了GLU及其受体在神经精神疾病中的多种作用。
研究已发现了脑内多种GLU受体,包括16种离子通道受体(包括7种为N-甲基-D-天冬氨酸[NMDA]受体;5种为红藻氨酸受体;4种为α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异唑丙酸[AMPA]受体)和8种代谢型G蛋白偶联受体。
NMDA受体的离子通道在开放时允许钠和钙离子通过,这一过程具有重要意义,因为钙离子与认知功能和神经可塑性有关,而在精神疾病中,认知功能和神经可塑性会下降,这表明NMDA受体的功能在精神疾病中可能存在异常。
谷氨酸兴奋性毒性GLU兴奋性过高可产生神经毒性,导致脑损伤。
在许多神经变性疾病中均可发现GLU兴奋性毒性,与谷氨酸兴奋性毒性相关的疾病见下表:与谷氨酸兴奋性毒性相关的疾病(Nasrallah HA, et al. 2017)上表中,一些神经系统疾病(如ALS、多发性硬化、AD、亨廷顿舞蹈病、帕金森病)和精神疾病(如精神分裂症、抑郁症、双相障碍)与神经变性相关,其他疾病(如躯体疾病)若不治疗或因治疗不足而多次复发,也可导致神经变性。
药物成瘾的综述
药物成瘾的综述【摘要】药物成瘾是慢性复发性的疾病,严重损害人类的身心健康,而且演变成一种社会问题。
阿片类是我国药物滥用者使用最多的成瘾物质,但其成瘾的机制尚不安全清楚。
近几十年来,人们对药物成瘾的机制、高复吸率、戒断方法等各个方面进行了深入研究。
本文对近年有关成瘾的机制以及治疗的研究成果进行综述,为进一步的治疗提供一些必要的线索。
【关键词】药物成瘾;复吸;伏隔核【正文】药物成瘾是一种机体反复与药物接触引起的慢性复发性脑病,其主要特点是强迫性药物使用、持续性渴求状态和对药物渴求控制力的减弱。
成瘾一旦形成,可持续终生,戒毒后的高复吸率提示成瘾是脑功能长期性改变的结果。
近年来,外源性阿片类是我国药物滥用者使用最多的成瘾物质。
本文是对近年来药物成瘾的机制、内外科治疗的研究成果进行综述。
一、药物成瘾的机制通过动物实验,人们已经发现中脑腹侧被盖区、伏隔核、前额叶皮质、扣带回前部、蓝斑、中脑导水管周围灰质等结构与药物成瘾有关。
机体的损害以神经系统的适应性变化最具特征。
1、药物成瘾相关神经递质及其神经核团的变化。
(1)中脑- 边缘多巴胺系统(meolimbic dorpamine system,MLDS)是药物依赖产生的最主要神经解剖基础,使该系统的不同结构(伏隔核、海马、额前皮质、腹侧被盖区、杏仁核等)的受体、神经递质等发生变化导致成瘾行为的产生。
在药物的反复作用下,受体的数量或活性、细胞内信号转导分子活性或信号转导途径以及进一步的基因表达等发生改变。
大多数成瘾类药物都有一个共同特征,就是促使纹状体DA释放增加。
DA是动机活动和产生新快感的重要神经递质,对学习和运动也至关重要。
最新研究表明,内侧额前皮质(mPFC)的5-羟色胺(2C)受体(5-HT(2C)R)对由可卡因诱导的伏隔核内DA的释放能产生独立的正性调节作用,因而可以推测5-羟色胺可能通过5-HT(2C)R对DA的释放产生影响,间接参与了成瘾的形成过程。
药物滥用与成瘾的神经生物学研究
药物滥用与成瘾的神经生物学研究引言:药物滥用和成瘾是全球性的社会问题,对个体和社会带来了巨大的负面影响。
了解药物滥用和成瘾的神经生物学机制对于预防和治疗成瘾行为具有重要意义。
近年来,神经科学领域的相关研究取得了显著进展,揭示出了许多关键的神经途径和分子机制,在我们理解成瘾发展过程中发挥着重要作用。
一、药物滥用与奖赏系统药物滥用行为与奖赏系统密切相关。
奖赏是大脑对于某些刺激产生积极反馈的体验感觉,这种感觉使人倾向于不断追求并重复接受刺激。
在奖赏系统中,多巴胺是一个至关重要的神经递质,它参与调节动机、情绪和记忆等过程。
二、药物成瘾的神经可塑性变化药物成瘾改变了大脑中许多区域的结构和功能,这种改变被称为神经可塑性。
神经可塑性能够使神经元之间的连接发生重塑,并加强或削弱特定的突触传递效率。
这种改变是成瘾行为形成和持续的基础。
三、药物滥用与依赖的分子机制要理解药物滥用与依赖的分子机制,需要关注特定的神经递质系统以及相关的信号转导通路。
多巴胺系统在奖赏过程中起着重要作用,其不断激活会引发药物滥用和成瘾行为。
而与多巴胺系统相互作用的有谷氨酸、GABA等其他神经递质。
四、遗传因素和环境因素对药物滥用和成瘾风险的影响遗传因素和环境因素都对药物滥用和成瘾风险具有影响。
遗传研究表明,个体对于药物奖赏反应和耐受性有着天生差异。
某些基因变异可能增加个体对于药物奖赏的敏感性或者减少对于毒品所带来副作用的敏感性。
同时,环境因素如亲缘关系、社会环境和个人经历等也在药物滥用和成瘾发展中起到重要作用。
五、神经影像学技术在药物滥用与成瘾研究中的应用随着神经影像学技术的不断发展,如功能性磁共振成像(fMRI)和正电子发射断层扫描(PET),我们能够非侵入式地观察大脑中特定区域的活动变化。
这些技术的应用使得我们可以直观地了解药物滥用与成瘾相关区域的功能改变及其时间进程。
结论:药物滥用与成瘾是一个复杂且多方面的问题,其神经生物学机制的理解对于预防、治疗和康复具有重要意义。
神经递质与药物成瘾行为的相关性分析
神经递质与药物成瘾行为的相关性分析药物成瘾是一种复杂的疾病,它涉及多个因素,包括生物学、心理学和环境因素。
在这些因素中,神经递质在调控药物成瘾行为中发挥着重要的作用。
本文将对神经递质与药物成瘾行为的相关性进行深入分析。
一、神经递质的基本概念神经递质是一种化学物质,它们在神经元之间传递信号,并调控各种生理和行为过程。
常见的神经递质包括多巴胺、谷氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)和去甲肾上腺素等。
二、神经递质与奖赏系统奖赏系统是与药物成瘾密切相关的脑部回路,它包括腹侧纹状体、嗅球、纵隔底核等区域。
在奖赏系统中,多巴胺是一种重要的神经递质。
多巴胺的释放与奖赏相关行为密切相关,如食物摄入、性行为和药物滥用等。
药物成瘾行为通过增加多巴胺的释放,进而刺激奖赏系统,产生强烈的快感,从而增加药物的滥用风险。
三、神经递质的变化与药物成瘾在长期滥用药物的过程中,神经递质的水平常常会发生变化。
以海洛因为例,海洛因的滥用会导致多巴胺水平骤增,然后产生快速的耐受性,使得滥用者需要更高剂量的药物来获得相同的效果。
此外,滥用药物还可能引起其他神经递质系统的紊乱,如谷氨酸、GABA和去甲肾上腺素等。
这些神经递质变化进一步加剧了药物成瘾行为,使得个体更加依赖和渴望药物。
四、基因与神经递质的相互作用基因在药物成瘾的易感性中扮演着重要的角色。
研究表明,基因可以调控神经递质合成、释放和分解的过程。
例如,多巴胺合成酶基因(TH)的变异可能影响多巴胺的合成水平,从而影响个体对药物的反应。
此外,基因与环境的相互作用也会对神经递质和药物成瘾行为产生影响。
因此,了解基因和神经递质之间的相互作用对于预测和治疗药物成瘾具有重要意义。
五、药物治疗药物成瘾的作用机制基于对神经递质与药物成瘾之间关系的研究,我们可以利用药物来调节神经递质的水平,从而减轻药物成瘾行为。
例如,一些药物可以直接作用于多巴胺系统,减少多巴胺的释放或阻断多巴胺受体,从而减少滥用药物所带来的奖赏感受。
递质为谷氨酸的反应
递质为谷氨酸的反应引言:递质是指一类能够促进、调节神经传递过程的物质。
神经递质的种类非常多,其中谷氨酸属于重要的一类。
本文将详细探讨递质为谷氨酸的反应过程及其生物学作用。
一、谷氨酸的简介谷氨酸是一种常见的氨基酸,在人体中广泛存在。
它是合成蛋白质的重要成分之一,也作为一种神经递质在神经系统中发挥重要的生理作用。
谷氨酸提供了兴奋性神经元所需的能量,并影响记忆、学习、兴奋性药物的效果等方面。
二、递质为谷氨酸的反应递质为谷氨酸的反应即指神经元向突触腔释放谷氨酸,使其进入兴奋性神经元,并发挥生物学作用的一种反应。
这种反应主要通过细胞膜上的钙离子信号途径调控完成。
当神经元兴奋时,钙离子进入细胞内,将谷氨酸转移到突触腔。
谷氨酸突触后被一种叫做谷氨酸氨基转移酶的酶类降解,生成谷氨酸酸。
谷氨酸还可以通过神经节苷脂途径进入胞内,然后被谷氨酰胺水解酶水解成谷氨酰胺和水,谷氨酰胺可以不经过代谢进入体内其他部位,水则自由扩散到外环境。
这是一种非常快速的代谢方式,可以有效地控制神经系统中谷氨酸浓度的升降。
三、递质为谷氨酸的生物学作用1. 兴奋神经元:谷氨酸是兴奋性神经元所需的能量和主要的神经递质之一。
当谷氨酸被释放到突触腔,与突触后膜上的GluR受体结合时,可引发神经元的兴奋,产生神经信号。
2. 参与分泌:谷氨酸作为一种神经递质,不仅能够促进神经元的兴奋,还与其他神经递质共同作用,在调节神经网络中起到重要作用。
3. 影响认知能力:谷氨酸的浓度与人的认知能力密切相关。
人的记忆、学习、注意力等方面的表现会受到谷氨酸浓度的影响。
过高或过低的谷氨酸浓度都会对人体产生不良的影响。
4. 调节情绪:谷氨酸在调节人的情绪方面也有非常重要的作用。
间质神经元中谷氨酸的浓度对于情绪的调节具有重要作用。
当谷氨酸浓度过高时,会使人产生紧张、不安的情绪,当浓度过低时,会使人产生疲惫、失眠等负面情绪。
结论:递质为谷氨酸的反应是一种复杂的生物学过程,它在神经系统中产生重要的生理作用。
神经递质与脑功能
神经递质与脑功能神经递质是一种化学物质,通过神经元之间的信号传递来调节脑功能。
它们在神经系统中扮演着重要的角色,影响我们的情绪、思维、记忆等多个方面。
本文将探讨几种常见的神经递质及其对脑功能的影响。
一、多巴胺多巴胺是一种与愉悦和奖励相关的神经递质。
它在大脑中的产生与脑内奖励系统密切相关,对于调节注意力、动机和积极情绪具有重要作用。
多巴胺不足会导致抑郁和注意力不集中,而过多的多巴胺则可能导致强迫症和精神分裂症等精神障碍。
二、谷氨酸谷氨酸是一种起到兴奋性传递作用的神经递质,主要参与了大脑中兴奋性突触的形成和维持。
它对于学习和记忆的过程至关重要,同时也参与了大脑的恶性变化和退行性疾病。
某些药物可以通过增加谷氨酸的含量来改善认知和脑功能,但也需注意谷氨酸过多可能导致兴奋性失调。
三、γ-氨基丁酸(GABA)GABA是一种抑制性神经递质,能够抑制神经元的活动,起到平衡兴奋性传递的作用。
它在大脑中的水平与焦虑和情绪调节紧密相关。
GABA能够缓解紧张和焦虑,并提高睡眠质量。
GABA水平不足可导致焦虑症和睡眠障碍等问题。
四、乙酰胆碱乙酰胆碱是一种重要的神经递质,对于学习、记忆和注意力具有关键作用。
它在大脑中的水平与认知功能紧密相关。
乙酰胆碱不足可能导致认知功能下降,而增加乙酰胆碱的含量则有助于提高学习和记忆能力。
总结:神经递质在调节脑功能、情绪和认知方面发挥着重要作用。
不同的神经递质起到不同的功能,相互之间协同作用,保持大脑的稳定和正常功能。
然而,当神经递质的水平紊乱时,可能会导致各种神经精神疾病的发生。
因此,了解神经递质对脑功能的影响,对于进一步研究和治疗神经系统疾病具有重要意义。
以上就是有关神经递质与脑功能的讨论。
神经递质在脑功能中起到重要调节作用,而各种脑功能的正常发挥也离不开神经递质的平衡和协调。
进一步研究神经递质与脑功能之间的关系,有助于我们更好地理解大脑的工作原理,并为神经系统疾病的治疗提供新的思路。
神经递质与神经冲动传递
神经冲动的产生
神经元受到刺激:产生动作电位 动作电位传导:沿着神经纤维传导 神经递质释放:突触小泡释放神经递质到突触间隙 神经递质作用:与突触后膜上的受体结合,引发新的动作电位
神经递质的释放与受体结合
神经递质的释放:神经元通过突触 前膜释放神经递质,传递信息到突 触后膜
信号转导:神经递质与受体结合后, 引发一系列的生物化学反应,最终将 信号传递到下一个神经元或效应器
添加标题
不同的神经递质具有不同的生理功能,如兴奋性递质和抑制性递质等,对 神经系统的活动产生影响。
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神经递质的合成、释放和代谢等过程受到多种因素的调节,如神经元的活 性、激素等,这些因素也会影响神经系统的调节。
神经递质与情绪、记忆和行为的关系
神经递质影响情绪:例如,多巴胺 与快乐、兴奋等情绪相关,血清素 与焦虑、抑郁等情绪相关。
神经递质与精神分裂症:精神分裂症患者脑内多巴胺和谷氨酸等神经递质平衡失调,可能导致幻觉、 妄想等症状。
神经递质与精神疾病的关系
神经递质与焦虑症的关系
神经递质与精神分裂症的关 系
神经递质与抑郁症的关系
神经递质与双相情感障碍的 关系
神经递质与药物成瘾的关系
神经递质在药物成瘾中的作用:药物成瘾与神经递质在大脑中的释放和功能密切相关。 药物对神经递质的影响:某些药物可以改变神经递质的平衡,导致成瘾行为的发生。 神经递质与戒断症状:戒断药物后,神经递质的失衡可能导致戒断症状的出现。 药物成瘾的预防和治疗:针对神经递质的药物可以用于预防和治疗药物成瘾。
神经递质在情感调节中的作用
神经递质在情感调节中的作用神经递质是一类化学物质,它们在神经系统中发挥着重要的作用。
这些化学物质可以传递信号并调节神经细胞之间的通信。
在情感调节中,神经递质的作用尤为显著。
本文将介绍几种常见的神经递质,并探讨它们在情感调节中的具体作用。
一、多巴胺多巴胺是一种重要的神经递质,它在情感调节中扮演着重要角色。
多巴胺的释放与奖赏系统息息相关,它能够引起人们的快乐感和满足感。
例如,当我们完成一个目标、获得成功或享受美食时,多巴胺的释放会给予我们积极的情感体验。
然而,多巴胺水平异常增高可能导致成瘾行为的形成,如药物成瘾和赌博成瘾。
二、血清素血清素是一种常见的神经递质,它对情感调节起着重要作用。
血清素的不足往往与抑郁和焦虑等情绪障碍相关。
血清素能够影响人们的情绪状态、睡眠质量和食欲等方面。
一般来说,血清素水平较低的人更容易感到焦虑和情绪低落。
因此,一些抗抑郁药物的作用机制就是通过增加血清素水平来缓解抑郁症状。
三、γ-氨基丁酸γ-氨基丁酸(GABA)是一种抑制性神经递质,它在情感调节中也起着重要的作用。
GABA能够抑制神经元的兴奋,从而产生放松和安抚的效果。
许多镇静剂和安眠药都是通过增加GABA活性来缓解焦虑和促进睡眠。
GABA的不足则会导致情绪不稳定和焦虑情绪的增加。
四、内啡肽内啡肽是一类内源性阿片样物质,它在情感调节中起到镇痛、缓解压力和提高情绪的作用。
内啡肽的释放与愉悦感密切相关,例如通过食物、性行为和社交活动等获得的愉悦感。
内啡肽水平异常增高或降低都可能与情绪障碍相关,如抑郁症和焦虑症。
五、谷氨酸谷氨酸是一种兴奋性神经递质,它在情感调节中也发挥重要作用。
谷氨酸参与了记忆、学习和情绪调节的过程。
高谷氨酸水平与精神疾病如精神分裂症等有关,而谷氨酸水平过低则可能造成认知和情绪功能的受损。
综上所述,神经递质在情感调节中发挥着重要的作用。
多巴胺、血清素、GABA、内啡肽和谷氨酸等神经递质的不足或异常水平与情绪障碍相关。
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052 谷氨酸递质在药物成瘾中的作用郑明岚 综述 朱永平 审校(浙江大学医学院卫生毒理学教研室,浙江 杭州 310006)摘要: 成瘾是精神活性物质长期作用于大脑而产生的神经适应性改变,随着对脑内谷氨酸神经递质系统的深入了解,发现成瘾药物除可诱导调节突触前、后谷氨酸神经转运的蛋白质功能发生改变外,也影响大脑皮质的活性,提示谷氨酸系统在药物成瘾中起着至关重要的作用。
关键词:谷氨酸递质;可卡因;成瘾中图分类号: R996 文献标识码: A 文章编号: 1001-1226(2005)03_0183_04收稿日期:2004_06_24;修回日期:2005_03_11基金项目:国家重点基础研究专项经费资助(2003CB515402)作者简介:郑明岚(1978-),女,研究生,研究方向:药物依赖毒理学。
审者简介:朱永平,男,教授,研究方向:药物依赖毒理学。
药物成瘾是慢性、复发性脑疾病,有着极其复杂的机制。
其核心特征是强迫性药物使用,即成瘾者失去了对药物寻觅和摄取的控制[1]。
长期给药后,大脑奖赏相关环路上分子和细胞长时适应,神经回路功能改变,出现与成瘾相关的行为可塑性即药物成瘾。
虽然神经可塑性改变的长期存在是药物成瘾的神经基础,但二者是否存在因果关系还不明确。
近来研究发现谷氨酸转运体参与神经元的持久可塑性,在药物成瘾的形成和表达中起着不可替代的作用[2,3]。
在成瘾中,多巴胺(DA)参与药物的奖赏和运动等效应,谷氨酸与神经系统的兴奋性和突触形成等密切相关;两者又存在大量直接或间接的纤维联系,在成瘾行为形成的长时适应过程中相互调节,产生具有成瘾特征性的改变[4,5]。
因此谷氨酸系统在成瘾中的作用逐渐成为成瘾领域研究的热点。
本文从神经药理学基础出发,探讨谷氨酸参与成瘾有关的行为神经可塑性的机制。
1 参与成瘾的神经环路成瘾通路主要存在于中脑边缘多巴胺系统(mesolimibic dopamine system,MLDS)。
成瘾药物通过3条不同环路激活共同的奖赏中枢)))MLDS:(1)中脑腹侧被盖区(ventral tegemental area,VTA )到伏隔核(nucleus accumbens,NAc)的多巴胺投射;(2)黑质到纹状体的多巴胺投射;(3)中脑(主要是VTA)到内侧前额皮质(medial prefrontal cortex,mPFC)的多巴胺投射。
调控这些环路的神经元胞体位于VTA 内,广泛支配大脑皮质、海马、杏仁体和其他边缘组织。
尽管VTA 到NAc 的多巴胺能投射是多种成瘾物质引起奖赏效应的共同通路,但参与药物精神依赖形成的脑区远远超过中脑DA 系统。
神经环路之间的相互作用被认为是成瘾形成和维持(如复吸、敏感化等)的必要条件之一[6]。
例如,伏隔核接受来自前额叶皮层、海马、丘脑被侧中部和杏仁核等脑区的传入纤维后,又将纤维投射到与药物奖赏有关的腹侧苍白球和VTA 。
NAc 由核和壳两部分组成,壳部与多巴胺依赖的奖赏效应有关,主要接受VTA 的多巴胺能投射,核部主要接受杏仁核和海马的兴奋性谷氨酸能传入纤维,可能与反复使用药物而引起的持久的细胞变化有关[7,8]。
而起始于VTA 的多巴胺神经元可将纤维投射到NAc 和其它边缘结构如杏仁核和PFC 等。
皮层-基底节回路也是一个与成瘾有关的环路,该回路是个环绕脑皮层、基底节和丘脑的大规模神经回路。
在该回路中,纹状体接受来自所有皮层区域的谷氨酸投射纤维,其中来自新皮层和其它核团(如海马和杏仁核)的纤维分别主要投射到纹状体背侧和腹侧。
研究表明海马、杏仁核、前额叶皮层、丘脑被侧中部等均为药物依赖相关回路所涉及的核团。
动物实验证明海马记忆系统调节大鼠的可卡因自身给药行为[9];杏仁核是调节线索诱导的复吸环路的一个基本组份;PFC也有谷氨酸能神经输出到VT A的多巴胺细胞胞体区域;杏仁核、PFC之间的连接也是谷氨酸能,PFC直接接受从VTA的多巴胺能神经传入纤维,是参与奖赏相关学习的重要结构。
2成瘾环路上谷氨酸系统的神经适应性变化Holden[10]指出,药物依赖形成的关键因素有二:一个是神经回路发生被动的适应性(neuroadaptations)变化;另一个是发生在海马的记忆痕迹构建(laying down of me mory trace)。
认为这两种因素同时并存,前者是后者的基础和条件,后者很可能是成瘾的根本原因所在。
神经元的稳态适应可以成为药物依赖的重要特征和戒断症状的基础,但很难解释强迫性用药的本质和持续的复吸倾向。
而突触的可塑性变化是正常记忆形成的结构基础,药物成瘾的持续性和牢固性正是由于突触的可塑性变化的特定模式不断变化的结果,而谷氨酸能神经输出对于成瘾行为的形成及表达很关键。
211谷氨酸能神经在VTA上的长时适应所有成瘾药物都能引起奖赏中枢多巴胺的大量释放,从而强化了寻药行为。
然而,近来的研究指出:谷氨酸作为多巴胺的/助手0 (helper)在药物成瘾中起作用。
长时程增强(long-ter m potentiation,LTP)是谷氨酸能突触可塑性形式之一,是研究突触传递效能持久变化的重要模型。
最初研究者在海马中发现LTP,认为其参与学习记忆,后来在VTA和NAc也发现了此现象,认为这些区域出现的LTP可能参与成瘾过程[11]。
Ungless等[12]报道给活体大鼠单次使用可卡因后,鼠脑VTA 内谷氨酸能神经末梢和多巴胺神经元之间的突触传递增强。
成瘾药物明显增加谷氨酸能递质,可能是通过增加VTA多巴胺能神经元突触后谷氨酸的输出,而不是直接增加谷氨酸在突触处的释放。
临床研究发现,给予成瘾者过量可卡因后,其VTA的几种离子型谷氨酸受体亚单位水平上调[13]。
理论认为可卡因可能直接激活A-氨基羟甲基异唑丙酸(AMPA)谷氨酸受体,使VTA多巴胺神经元突触后膜去极化。
接着,激活N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体,导致钙离子内流到多巴胺能神经元,进而活化钙离子依赖的钙调蛋白激酶。
这些活化的激酶可使AMPA受体磷酸化并增加其活性,也可能引起多巴胺能神经元突触后膜AMPA受体的连锁反应,从而使谷氨酸能神经活性增强,最终产生具有成瘾特征性的神经和行为改变。
212谷氨酸递质在突触前后的适应性变化长期给予成瘾药物不仅使PFC和杏仁核到NAc的谷氨酸能出现神经适应性变化,还诱导NAc基因表达和蛋白质功能的长时程改变[14]。
研究也发现一旦成瘾形成,调节谷氨酸转运的蛋白质表达就发生变化。
由此推测,成瘾后出现的一系列神经适应性首先可能涉及某些信号通路的适应性,这些通路与DA转运直接相关,谷氨酸转运的变化使这些通路适应性变得越来越明显[15]。
例如,在某些情况下,急性给予可卡因并不能改变未成瘾动物NAc谷氨酸的释放,而预先重复给予可卡因的动物其谷氨酸的释放明显改变。
另一方面,在谷氨酸释放增加的同时,细胞外间隙和突触前末端的谷氨酸基础水平却下降,从而增强了PFC-NAc通路上谷氨酸介导的突触信号的传导[16]。
可能是由于胱氨酸-谷氨酸交换子的活性下降,促使胱氨酸-谷氨酸交换子的重新储存,使细胞外的谷氨酸水平恢复到正常,阻止可卡因诱发的复吸。
另外,长期给予可卡因而诱导的胱氨酸-谷氨酸交换下降可能与细胞外代谢型谷氨酸受体mGluR1P5下降有关,mGluR1P5的下降是因为可卡因诱导Home蛋白减少,而Home蛋白是mGluR1P5进入肌醇磷酸敏感的细胞外钙池的骨架蛋白。
运用反义寡核苷酸降低Home1或敲除Home2基因,可出现一系列可卡因成瘾表现,包括可卡因诱导的活动性敏感化和奖赏效应,这验证了NAc的Home蛋白与成瘾的关系。
敲除Home蛋白减弱mGluR1P5信号作用,可以提高可卡因的反应性[17]。
相反,敲除mGluR1基因或给予mGluR5拮抗剂可阻断可卡因诱导的成瘾行为的出现。
突触前谷氨酸的另一个适应性是可卡因戒断后, mGluR2P3显著去敏感化。
来自mGluR2P3的信号以及mGluR2P3本身抑制谷氨酸释放的能力变弱,谷氨酸的增加部分是由于受体的磷酸化和G蛋白信号-3(AGS-3)活动子的增加,因为AGS-3可选择性地与抑制性G蛋白A亚基(Gi A)结合。
除了突触前以及神经胶质释放谷氨酸调节敏感化和复吸以外,NAc突触后谷氨酸转运也发生许多变化。
虽然谷氨酸的突触前释放开始于可卡因戒断后,但是大多数数据表明,对谷氨酸的突触后反应却是下降的,例如,对离子电渗入或刺激谷氨酸释放的电生理反应变钝,这种钝化可能与离子型谷氨酸受体亚单位的改变有关[18]。
但突触前谷氨酸转运是如何增加、突触后谷氨酸转运是如何降低、二者如何调节成瘾行为的表达还不是很清楚,有待于进一步探索。
213谷氨酸在PFC上的长时适应成瘾后PFC出现的细胞持久变化没有NAc那样典型。
长期给药后,记录从PFC投射到NAc或VTA的浦氏细胞电生理活动,发现浦氏细胞膜双极稳态消失[19]。
浦氏细胞膜电位一般处于去极化和超极化之间波动,这种波动受多巴胺和谷氨酸输入的调节,是皮质环路强直性地反映。
因此,长期给药后膜双极稳态的消失反映了药物导致的浦氏细胞内的变化或多巴胺P谷氨酸输入的改变。
越来越多的证据都验证了成瘾药物可诱导神经元发生长时适应。
例如可卡因戒断后,Gi A 偶联受体(包括mGluR2P3、GAB A-B受体)信号减弱[20],可能是由于AGS-3水平上升的缘故;PFC释放多巴胺的能力也改变。
目前没有足够的资料来证实药物能诱导PFC蛋白表达及其功能的变化。
然而双极稳态的消失却与来自神经图像的证据一致,即成瘾时PFC处于高度的活跃状态,从而导致对觅药行为调节的认知能力下降。
3谷氨酸递质与成瘾谷氨酸递质多存在于皮层、海马、杏仁核等区域,并投射兴奋性纤维到VTA、NAc等与药物奖赏效应密切相关的中脑核团。
神经图像研究发现:药物(包括酒精、可卡因、安非他明、海洛因和尼古丁等)渴求期,前扣带回、腹侧皮质和杏仁核的血流增加[21]。
1994年, Gudehithlu等[22]首次报道了吗啡长期处理大鼠脑NMDA受体的变化。
之后Koyuncuoglu 等[23]的研究显示吗啡依赖大鼠脑NMDA受体显著上调。
Peakman等[24]以单纯疱疹病毒为载体,把AMPA受体亚单位GluR2的基因微注射入NAc,引起小鼠GluR2表达增多,与对照组相比,这些小鼠增强了低剂量可卡因引起的奖赏效应。
研究发现无论哪种刺激形式,复吸的发生都依赖于前脑皮质的神经递质转运[3,25]。
在自身给药模型中,给予AMPA 受体激动剂而非生理盐水替代可卡因可恢复大鼠的压杆行为。
几种非选择性AMPA受体拮抗剂在不同的神经元模型上影响阿片或其他精神刺激剂的行为敏感化。
运用药理学方法使PFC电压依赖性Na+通道阻断剂或GABA受体激动剂失活,则由应激、可卡因相关线索或可卡因自身诱导的复吸也被阻断;微透析发现,药物和应激诱发的复吸都可以使纹状体核部的谷氨酸释放。