ما هي النواقل العصبية؟

تعريف النواقل العصبية:

ناقل عصبي ويسمى أيضًا ناقل كيميائي، أي مجموعة من العوامل الكيميائية التي تطلقها الخلايا العصبية لتحفيز الخلايا العصبية أو الغدية المجاورة، مما يسمح بنقل النبضات من خلية إلى أخرى عبر الجهاز العصبي.

إشارات الناقل العصبي:

يتم تصنيع الناقلات العصبية بواسطة الخلايا العصبية ويتم تخزينها في حويصلات، والتي توجد عادةً في نهاية المحاور الطرفية، والمعروفة أيضًا باسم الطرف قبل المشبكي، حيث يتم فصل الطرف قبل المشبكي عن الخلية العصبية أو العضلية أو خلية الغدة التي يصطدم بها بفجوة تسمى الشق المشبكي، ويشكل الشق المشبكي ومحطة ما قبل المشبكي واستقبال التغصنات للخلية التالية معًا تقاطعًا يُعرف باسم المشبك.

عندما يصل نبضة عصبية إلى الطرف قبل المشبكي لعصب واحد تهاجر الحويصلات المليئة بالناقل العصبي عبر السيتوبلازم وتندمج مع الغشاء الطرفي قبل المشبكي، ثم يتم إطلاق جزيئات الناقل العصبي من خلال الغشاء قبل المشبكي وفي الشق المشبكي، إذ في غضون أجزاء من الثانية يسافرون عبر الشق المشبكي إلى الغشاء ما بعد المشبكي للخلايا العصبية المجاورة حيث يرتبطون بعد ذلك بالمستقبلات.

يؤدي تنشيط المستقبلات إلى فتح أو إغلاق القنوات الأيونية في غشاء الخلية الثانية، مما يغير نفاذية الخلية، وفي كثير من الحالات يؤدي التغيير في النفاذية إلى إزالة الاستقطاب، مما يتسبب في إنتاج الخلية لإمكانات الفعل الخاصة بها، وبالتالي بدء نبضة كهربائية، وفي حالات أخرى يؤدي التغيير إلى فرط الاستقطاب مما يمنع توليد جهد فعل من الخلية الثانية.

يحدث إنهاء نشاط الناقل العصبي بعدة طرق مختلفة، حيث قد تنتشر الجزيئات خارج الشق المشبكي بعيدًا عن الخلية المستقبلة، كما يمكن أيضًا نقلها مرة أخرى إلى الطرف قبل المشبكي عبر جزيئات ناقلة أو يمكن استقلابها بواسطة الإنزيمات الموجودة في الشق المشبكي.

أنواع الناقلات العصبية:

تم تحديد أنواع مختلفة من الناقلات العصبية بناءً على الخصائص الكيميائية والجزيئية، حيث تشتمل الفئات الرئيسية من الناقلات العصبية على الأحماض الأمينية مثل الجلوتامات والجليسين أحادي الأمين، مثل الدوبامين والنورادرينالين، والببتيدات مثل السوماتوستاتين والمواد الأفيونية، والبيورينات مثل ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP)، بعض المواد الغازية مثل أكسيد النيتريك، ويمكن أن تعمل أيضًا كناقلات عصبية كما يمكن أن تعمل المواد الداخلية المعروفة باسم الأمينات النزرة، والتي ترتبط كيميائيًا بالأمينات الأحادية وتشمل الأمثلة التريبتامين والفينيثيلامين.

الأسيتيل كولين مادة تصنعها الخلايا العصبية وهي الناقل العصبي الأساسي للجهاز العصبي السمبتاوي الذي يتحكم في تقلص العضلات الملساء وتمدد الأوعية الدموية ويبطئ معدل ضربات القلب، والناقل العصبي المثبط الرئيسي للجهاز العصبي هو (GABA) حمض جاما أمينوبوتيريك، والذي يعمل على تثبيط نشاط الخلايا العصبية.

تم ربط التشوهات في إفراز الناقل العصبي ونشاطه بأمراض واضطرابات مختلفة لا سيما الاضطرابات العصبية والنفسية والتنكسية العصبية على سبيل المثال، تم الإبلاغ عن اختلال وظيفي في الناقلات العصبية الدوبامين والجلوتامات و(GABA) في مرض انفصام الشخصية، بينما تم الإبلاغ عن انخفاض في مستويات ونشاط النوربينفرين والسيروتونين في الأشخاص المصابين بالاكتئاب، إذ أن انخفاض مستويات الدوبامين الذي يُعزى إلى فقدان ما يسمى بالخلايا العصبية الدوبامينية هو سمة مركزية لمرض باركنسون.

النواقل العصبية والمعدلات العصبية:

النماذج التقليدية لدراسة إطلاق الناقل العصبي هي إما الموصل العصبي العضلي للضفدع وجراد البحر والجرذ أو المشبك العملاق للحبار، وهذه المشابك بسيطة نسبيًا في بنيتها مع طرف محوار واحد يشكل مشابكًا يمكن تحديدها في الغشاء بعد المشبكي لألياف عضلية أو عصبون.

يمكن الحصول على التسجيلات من هذه الوصلات المشبكية المفردة استجابةً لإطلاق ناقل عصبي واحد ومن ناحية أخرى يكون الوضع أكثر تعقيدًا في الخلايا العصبية للجهاز العصبي المركزي، حيث أن كل خلية عصبية مركزية لها العديد من نقاط الاشتباك العصبي مع الخلايا العصبية الأخرى، في مواقع مختلفة مثل التشعبات، والسوما والجزء الأولي من المحور العصبي ولذلك، فإن العديد من النواقل العصبية بعضها مثير وبعضها الآخر مثبط قد يكون متورطًا في الاستجابة المتكاملة النهائية للخلية العصبية المركزية، مما يجعل تحديد هوياتها أمرًا صعبًا.

ومما يزيد من تعقيد عمل الناقل العصبي وجود ليس فقط مواد إرسال متعددة، ولكن أيضًا مُعدلات عصبية، والمُعدلات العصبية هي مواد لا تنشط مستقبلات القنوات الأيونية بشكل مباشر، ولكنها تعمل جنبًا إلى جنب مع النواقل العصبية وتعزز الاستجابات المثيرة أو المثبطة للمستقبلات، وغالبًا ما يكون من المستحيل تحديد في ظل وجود العديد من المواد ما هي المرسلات وأيها مُعدِلات، وهذا هو الحال مع العديد من الببتيدات العصبية.

بالإضافة إلى تعدد المرسلات والمعدلات هناك العديد من المستقبلات، تفتح بعض المستقبلات قنوات أيونية مباشرة بينما ينشط البعض الآخر نظام المرسل الثاني، أي عدد من التفاعلات التي تحدث في السيتوبلازم أو غشاء البلازما وتعمل بشكل غير مباشر على القنوات الأيونية.