Chất dẫn truyền thần kinh là gì? Hoạt động như thế nào?

Chất dẫn truyền thần kinh là sứ giả hóa học thiết yếu trong hệ thống thần kinh của cơ thể giúp kiểm soát các chức năng cơ thể khác nhau. Chúng chịu trách nhiệm mang thông điệp từ một tế bào thần kinh này đến tế bào thần kinh khác, cơ hoặc tuyến tiếp theo.

Các thông điệp được truyền bởi các sứ giả hóa học này giúp mọi người di chuyển chân tay, cảm nhận cảm giác, giữ cho tim đập, tiếp nhận và phản hồi tất cả thông tin mà cơ thể họ nhận được từ các nguồn bên trong và bên ngoài. Chúng ta sẽ khám phá các chất dẫn truyền thần kinh, chúng hoạt động như thế nào, chúng kiểm soát các chức năng cơ thể nào, thuốc ảnh hưởng đến chúng như thế nào và điều gì có thể xảy ra khi các chất dẫn truyền không hoạt động bình thường.

Chất dẫn truyền thần kinh là gì?

Chất dẫn truyền thần kinh là chất truyền tin hóa học giúp mang tín hiệu hoặc thông điệp từ tế bào thần kinh này đến tế bào đích tiếp theo, có thể là tế bào thần kinh khác, tế bào cơ hoặc tuyến. Những sứ giả hóa học này rất cần thiết cho sự giao tiếp thích hợp giữa các tế bào thần kinh và các cơ quan khác nhau trong cơ thể. Cơ thể có một mạng lưới dây thần kinh rộng lớn, được gọi chung là hệ thần kinh, gửi và nhận tín hiệu điện từ các tế bào thần kinh và các tế bào đích của chúng trên khắp cơ thể.

Hệ thần kinh kiểm soát các chức năng cơ thể khác nhau, bao gồm nhịp tim và huyết áp, hơi thở, cử động cơ bắp, suy nghĩ, trí nhớ, học tập và cảm xúc, giấc ngủ, chữa bệnh và lão hóa, phản ứng với căng thẳng, điều hòa hormone, tiêu hóa, cảm giác đói và khát, và phản ứng với kích thích cảm giác. Do đó, các tế bào thần kinh gửi và nhận thông tin từ tất cả các nguồn của cơ thể. Phản hồi liên tục này là điều cần thiết cho chức năng tối ưu của cơ thể.

Các chất dẫn truyền thần kinh hoạt động như thế nào?

Cơ thể con người có hàng tỷ tế bào thần kinh, và mỗi tế bào thần kinh được tạo thành từ ba phần: thân tế bào, sợi trục và đầu cuối sợi trục. Thân tế bào là điều cần thiết để sản xuất chất dẫn truyền thần kinh và duy trì chức năng của tế bào thần kinh. Sợi trục mang tín hiệu điện dọc theo tế bào thần kinh đến đầu cuối sợi trục, nơi thông điệp điện được thay đổi thành tín hiệu hóa học sử dụng chất dẫn truyền thần kinh để giao tiếp với nhóm tế bào thần kinh, tế bào cơ hoặc cơ quan tiếp theo.

Các chất dẫn truyền thần kinh nằm trong một phần của tế bào thần kinh được gọi là đầu cuối sợi trục, nơi chúng được lưu trữ trong các túi có thành mỏng gọi là túi tiếp hợp. Mỗi túi có thể chứa hàng ngàn phân tử dẫn truyền. Khi một tin nhắn hoặc tín hiệu truyền dọc theo tế bào thần kinh, điện tích của tín hiệu làm cho các túi dẫn truyền hợp nhất với màng tế bào thần kinh ở chính rìa của tế bào. Các chất dẫn truyền hiện mang thông điệp, sau đó được giải phóng từ đầu sợi trục vào một không gian chứa đầy chất lỏng nằm giữa một tế bào thần kinh và tế bào đích tiếp theo.

Trong không gian này, được gọi là điểm nối khớp thần kinh, các chất dẫn truyền thần kinh mang thông điệp qua một không gian rộng chưa đến 40 nanomet. Mỗi loại chất dẫn truyền tiếp cận và liên kết với một thụ thể cụ thể trên tế bào đích, giống như một chiếc chìa khóa chỉ có thể khớp và hoạt động trong ổ khóa bên kia của nó. Sau khi liên kết, chất dẫn truyền sẽ kích hoạt thay đổi hoặc hành động trong tế bào đích, chẳng hạn như tín hiệu điện trong một tế bào thần kinh khác, co cơ hoặc giải phóng hormone từ một tế bào trong tuyến.

Hành động hoặc thay đổi nào làm chất dẫn truyền truyền đến tế bào đích?

Các chất dẫn truyền thần kinh truyền một trong ba hành động có thể có trong thông điệp của chúng, tùy thuộc vào chất dẫn truyền cụ thể. Các chất dẫn truyền thần kinh kích thích sẽ “kích thích” tế bào thần kinh và khiến nó “kích hoạt thông điệp”, nghĩa là thông điệp tiếp tục được truyền đến tế bào tiếp theo. Ví dụ về chất dẫn truyền thần kinh kích thích bao gồm glutamate, epinephrine và norepinephrine.

Các chất dẫn truyền thần kinh ức chế ngăn chặn hoặc ngăn không cho thông điệp hóa học được truyền đi xa hơn. Axit gamma-aminobutyric (GABA), glycine và serotonin là những ví dụ về chất dẫn truyền thần kinh ức chế. Các chất dẫn truyền điều biến ảnh hưởng đến tác dụng của các sứ giả hóa học khác. Chúng “tinh chỉnh” cách các tế bào giao tiếp ở khớp thần kinh. Chúng cũng ảnh hưởng đến một số lượng lớn tế bào thần kinh cùng một lúc.

Điều gì xảy ra với các chất dẫn truyền sau khi chúng truyền tải thông điệp?

Sau khi các chất dẫn truyền thần kinh gửi thông điệp của chúng, các phân tử phải được dọn sạch khỏi khe tiếp hợp, khoảng trống giữa tế bào thần kinh và tế bào đích tiếp theo. Chúng làm điều này theo một trong ba cách: chúng mất dần đi, một quá trình gọi là khuếch tán, chúng được tái hấp thu và tái sử dụng bởi tế bào thần kinh đã giải phóng chúng, một quá trình gọi là tái hấp thu, hoặc chúng bị phá vỡ bởi các enzym trong khớp thần kinh để chúng không thể được nhận ra hoặc liên kết với tế bào thụ thể, một quá trình được gọi là thoái hóa.

Có bao nhiêu loại chất dẫn truyền thần kinh khác nhau?

Các nhà khoa học biết ít nhất 100 chất dẫn truyền thần kinh và nghi ngờ có nhiều chất khác vẫn chưa được khám phá. Chúng có thể được nhóm thành các loại dựa trên bản chất hóa học của chúng. Một số chất dẫn truyền được biết đến nhiều hơn và chức năng của chúng bao gồm:

Những chất dẫn truyền thần kinh Axit amin

Những chất dẫn truyền này tham gia vào hầu hết các chức năng của hệ thần kinh.

• Glutamate:

Đây là chất dẫn truyền thần kinh kích thích phổ biến nhất của hệ thần kinh. Đó là chất dẫn truyền phong phú nhất trong não. Nó đóng một vai trò quan trọng trong các chức năng nhận thức như suy nghĩ, học tập và trí nhớ. Sự mất cân bằng về mức độ glutamate có liên quan đến bệnh Alzheimer, chứng mất trí nhớ, bệnh Parkinson và co giật.

• Gamma-aminobutryic acid (GABA):

GABA là chất dẫn truyền thần kinh ức chế phổ biến nhất của hệ thần kinh, đặc biệt là trong não. Nó điều chỉnh hoạt động của não để ngăn ngừa các vấn đề trong các lĩnh vực lo lắng, khó chịu, tập trung, ngủ, co giật và trầm cảm.

• Glycine:

Glycine là chất dẫn truyền thần kinh ức chế phổ biến nhất trong tủy sống. Nó liên quan đến việc kiểm soát xử lý thính giác, truyền đau và chuyển hóa.

Những chất dẫn truyền thần kinh Monoamines

Những chất dẫn truyền này đóng rất nhiều vai trò khác nhau trong hệ thống thần kinh và đặc biệt là trong não. Chất dẫn truyền thần kinh monoamines điều chỉnh ý thức, nhận thức, sự chú ý và cảm xúc. Nhiều rối loạn của hệ thần kinh liên quan đến sự bất thường của chất dẫn truyền monoamine và nhiều loại thuốc mà mọi người thường dùng ảnh hưởng đến những chất dẫn truyền này.

• Serotonin:

Serotonin là một chất dẫn truyền thần kinh ức chế. Nó giúp điều chỉnh tâm trạng, kiểu ngủ, tình dục, lo lắng, thèm ăn và đau đớn. Các bệnh liên quan đến mất cân bằng serotonin bao gồm rối loạn cảm xúc theo mùa, lo lắng, trầm cảm, đau cơ xơ hóa và đau mãn tính. Thuốc điều chỉnh serotonin và điều trị các rối loạn này bao gồm thuốc ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc (SSRI) và thuốc ức chế tái hấp thu serotonin-norepinephrine (SNRI).

• Histamine:

Histamine điều chỉnh các chức năng của cơ thể, bao gồm cả sự tỉnh táo, hành vi ăn uống và động lực. Histamine đóng một vai trò trong bệnh hen suyễn, co thắt phế quản, phù nề niêm mạc và bệnh đa xơ cứng.

• Dopamine:

Dopamine đóng một vai trò trong hệ thống phần thưởng của cơ thể, bao gồm cảm giác sảng khoái, đạt được hưng phấn cao độ và khả năng học hỏi. Dopamine cũng giúp tập trung, tập trung, trí nhớ, giấc ngủ, tâm trạng và động lực. Các bệnh liên quan đến rối loạn chức năng của hệ thống dopamin bao gồm bệnh Parkinson, tâm thần phân liệt, bệnh lưỡng cực, hội chứng chân không yên và rối loạn tăng động giảm chú ý (ADHD). Nhiều loại thuốc gây nghiện cao (cocaine, methamphetamine, amphetamine) tác động trực tiếp lên hệ thống dopamine.

• Epinephrine:

Epinephrine (còn gọi là adrenaline) và norepinephrine(ở dưới) chịu trách nhiệm về “phản ứng chiến đấu hoặc bỏ chạy” của cơ thể đối với sự sợ hãi và căng thẳng. Những chất dẫn truyền này kích thích phản ứng của cơ thể bằng cách tăng nhịp tim, nhịp thở, huyết áp, lượng đường trong máu và lưu lượng máu đến cơ bắp.

Cũng như nâng cao sự chú ý và tập trung để cho phép bạn hành động hoặc phản ứng với các yếu tố gây căng thẳng khác nhau. Quá nhiều epinephrine có thể dẫn đến cao huyết áp, tiểu đường, bệnh tim và các vấn đề sức khỏe khác. Như một loại thuốc, epinephrine được sử dụng để điều trị sốc phản vệ, lên cơn hen suyễn, ngừng tim và nhiễm trùng nặng.

• Norepinephrine:

Norepinephrine (còn gọi là noradrenaline) làm tăng huyết áp và nhịp tim. Nó được biết đến rộng rãi nhất vì tác dụng của nó đối với sự tỉnh táo, kích thích, ra quyết định, sự chú ý và tập trung. Nhiều loại thuốc (thuốc kích thích và thuốc trầm cảm) nhằm mục đích tăng mức độ norepinephrine để cải thiện sự tập trung hoặc tập trung để điều trị ADHD hoặc điều chỉnh norepinephrine để cải thiện các triệu chứng trầm cảm.

Chọn lối sống có thể cải thiện đến chất dẫn truyền

Lựa chọn lối sống của bạn có thể tác động đáng kể đến mức độ dẫn truyền thần kinh. Và do đó tối ưu chức năng hệ thống thần kinh của bạn. Dưới đây là một vài ví dụ:

• Chế độ ăn uống: Cơ thể bạn dựa vào một số chất dinh dưỡng để sản xuất chất dẫn truyền thần kinh. Ví dụ, quá trình tổng hợp serotonin cần axit amin tryptophan, được tìm thấy trong thực phẩm giàu protein như thịt gà, gà tây, trứng và phô mai. Do đó, tiêu thụ một chế độ ăn uống không cân bằng, thiếu các chất dinh dưỡng thiết yếu này có thể dẫn đến tình trạng thiếu chất dẫn truyền, ảnh hưởng đến tâm trạng và chức năng nhận thức.
• Tập thể dục: Tập thể dục đã được chứng minh là làm tăng sản xuất và giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh như endorphin, dopamine và serotonin. Những chất dẫn truyền này có liên quan đến tâm trạng tích cực, giảm căng thẳng và tăng động lực.
• Giấc ngủ: Ngủ đủ giấc là rất quan trọng để tối ưu chức năng dẫn truyền. Ví dụ, thiếu ngủ có thể làm giảm mức serotonin, dẫn đến các triệu chứng trầm cảm và lo lắng.
• Căng thẳng: Căng thẳng kéo dài có thể dẫn đến sản xuất quá mức cortisol, một loại hormone có thể cản trở sự cân bằng của các chất dẫn truyền thần kinh như serotonin và dopamine. Điều này có thể góp phần gây rối loạn tâm trạng và làm suy giảm chức năng nhận thức.
• Lạm dụng chất kích thích: Rượu và ma túy như cocain và amphetamine có thể phá vỡ chức năng dẫn truyền thần kinh, dẫn đến những thay đổi lâu dài về hóa học trong não.

Các chất dẫn truyền được kiểm tra như thế nào?

Kiểm tra mức độ dẫn truyền thần kinh có thể hữu ích trong chẩn đoán và điều trị các tình trạng liên quan đến mất cân bằng chất dẫn truyền. Tuy nhiên, các xét nghiệm này thường không được sử dụng như một công cụ chẩn đoán độc lập, vì các yếu tố khác như triệu chứng, tiền sử bệnh và khám thực thể cũng được xem xét.

Có một số cách khác nhau để kiểm tra mức độ dẫn truyền thần kinh. Một số xét nghiệm đo mức độ của các chất chuyển hóa chất dẫn truyền, là sản phẩm phân hủy của các chất dẫn truyền. Những người khác đo trực tiếp mức độ dẫn truyền trong máu hoặc dịch não tủy (CSF).

Một ví dụ về xét nghiệm thường được sử dụng là xét nghiệm dẫn truyền thần kinh trong nước tiểu. Xét nghiệm này đo mức độ chất chuyển hóa dẫn truyền trong nước tiểu của một người. Nó có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự mất cân bằng trong mức độ dẫn truyền thần kinh, đặc biệt là những vấn đề liên quan đến trầm cảm, lo lắng và các rối loạn tâm trạng khác.

Một ví dụ khác là xét nghiệm chất dẫn truyền thần kinh trong dịch não tủy, đo lường mức độ chất dẫn truyền trong CSF. Xét nghiệm này xâm lấn hơn và thường dành cho những bệnh nhân mắc bệnh thần kinh nghiêm trọng, chẳng hạn như bệnh Parkinson hoặc bệnh đa xơ cứng.

Một số tình trạng liên quan đến chất dẫn truyền phổ biến là gì?

Sự mất cân bằng về mức độ dẫn truyền thần kinh có thể góp phần gây ra nhiều tình trạng sức khỏe thể chất và tinh thần. Dưới đây là một vài ví dụ:

• Trầm cảm: Mức độ thấp của các chất dẫn truyền thần kinh như serotonin và norepinephrine có liên quan đến trầm cảm.
• Lo âu: Sự mất cân bằng về mức độ GABA và glutamate có liên quan đến chứng rối loạn lo âu.
• Bệnh Parkinson: Bệnh Parkinson có liên quan đến việc mất các tế bào thần kinh sản xuất dopamine trong não.
• Tâm thần phân liệt: Những bất thường trong việc truyền dẫn dopamine và glutamate có liên quan đến bệnh tâm thần phân liệt.
• ADHD: ADHD có liên quan đến sự mất cân bằng dopamine và norepinephrine.
• Chứng đau nửa đầu: Mức độ serotonin thấp có liên quan đến chứng đau nửa đầu.

Điều kiện liên quan đến chất dẫn truyền được điều trị như thế nào?

Điều trị các tình trạng liên quan đến chất dẫn truyền thần kinh thường bao gồm sự kết hợp giữa thuốc và thay đổi lối sống. Dưới đây là một vài ví dụ:

• Trầm cảm: Thuốc chống trầm cảm như thuốc ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc (SSRI) và thuốc ức chế tái hấp thu serotonin-norepinephrine (SNRI) có thể làm tăng nồng độ serotonin và norepinephrine. Các thuốc chống trầm cảm khác như bupropion và thuốc ba vòng cũng có thể làm tăng nồng độ dopamine và norepinephrine.
• Lo lắng: Các loại thuốc như benzodiazepin và buspirone có thể làm tăng mức GABA.
• Bệnh Parkinson: Các loại thuốc như levodopa và chất chủ vận dopamin có thể làm tăng nồng độ dopamin.
• Tâm thần phân liệt: Thuốc chống loạn thần cũng có thể kích thích giải phóng chất dẫn truyền hoặc tăng tính khả dụng của nó tại vị trí thụ thể.

Ví dụ

Levodopa là một loại thuốc được chuyển thành dopamin trong não và được sử dụng để điều trị các triệu chứng của bệnh Parkinson. Nó làm tăng sự sẵn có của dopamin trong não, giúp cải thiện chuyển động và giảm run.

Ngoài thuốc, các yếu tố lối sống cũng có thể ảnh hưởng đến chất dẫn truyền. Ví dụ, tập thể dục thường xuyên đã được chứng minh là làm tăng mức độ dẫn truyền như serotonin và dopamin trong não, có thể giúp cải thiện tâm trạng và giảm các triệu chứng trầm cảm và lo lắng. Ăn một chế độ ăn uống cân bằng bao gồm tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết cũng có thể giúp hỗ trợ tối ưu chức năng dẫn truyền.

Kết luận

Chất dẫn truyền thần kinh là sứ giả hóa học thiết yếu đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của hệ thần kinh. Chúng giúp điều chỉnh một loạt các chức năng cơ thể, từ nhịp tim và huyết áp đến tâm trạng và nhận thức. Các chất dẫn truyền hoạt động bằng cách mang thông điệp từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác, sử dụng các thụ thể cụ thể để kích hoạt phản ứng trong tế bào đích. Có nhiều loại chất dẫn truyền khác nhau, mỗi loại có chức năng và vai trò cụ thể trong cơ thể.

Các vấn đề về chức năng dẫn truyền thần kinh có thể dẫn đến một loạt các vấn đề sức khỏe, từ rối loạn tâm trạng đến co giật và các tình trạng thần kinh khác. Những loại thuốc có thể được sử dụng để giúp điều chỉnh chức năng dẫn truyền, bằng cách ngăn chặn sự tái hấp thu của chất dẫn truyền, ngăn chặn enzyme phá vỡ chất dẫn truyền thần kinh hoặc bằng cách tăng tính khả dụng của chất dẫn truyền tại vị trí thụ thể. Các yếu tố lối sống như tập thể dục và dinh dưỡng cũng có thể đóng một vai trò trong việc hỗ trợ chức năng dẫn truyền thần kinh tối ưu.

Nhìn chung, hiểu được vai trò của các chất dẫn truyền thần kinh trong cơ thể là điều cần thiết để duy trì sức khỏe và tinh thần tối ưu. Bằng cách hỗ trợ chức năng dẫn truyền khỏe mạnh thông qua sự kết hợp của thuốc, thay đổi lối sống và các biện pháp can thiệp khác, có thể cải thiện các triệu chứng của một loạt tình trạng sức khỏe và cải thiện chất lượng cuộc sống nói chung.

Tham khảo thêm: Sức khỏe tâm thần (tinh thần) là gì?

Nguồn tham khảo: my.clevelandclinic.org

Câu hỏi thường gặp