а) Норадреналин секретируется терминалями многих нейронов, тела которых локализуются в стволе мозга и гипоталамусе. В частности, секретирующие норадреналин нейроны, локализованные в голубом пятне в области моста, посылают нервные волокна к широко распространенным областям головного мозга, помогая контролировать общую активность и душевное состояние, например увеличение уровня бодрствования.
В большинстве этих областей норадреналин, вероятно, активирует возбуждающие рецепторы, но в некоторых областях он стимулирует тормозные рецепторы. Норадреналин также секретируется большинством постганглионарных нейронов симпатической нервной системы, где он одни органы возбуждает, а другие — тормозит.
б) Дофамин секретируется нейронами, которые берут начало в черном веществе. Эти нейроны связаны главным образом с нейронами полосатого тела базальных ганглиев. Эффект дофамина обычно тормозной.
в) Глицин секретируется в основном в синапсах спинного мозга. Полагают, что он всегда действует как тормозной медиатор.
г) Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) секретируется нервными терминалями в спинном мозге, мозжечке, базальных ганглиях и многих областях коры большого мозга. Полагают, что этот медиатор всегда вызывает торможение.
д) Глутамат секретируется пресинаптическими терминалями во многих сенсорных путях, входящих в центральную нервную систему, а также во многих областях мозговой коры. Он оказывает возбуждающее действие.
е) Серотонин секретируется нейронами ядер срединного шва мозгового ствола, которые проецируются на многие области головного и спинного мозга, особенно на задние рога спинного мозга и гипоталамус. Серотонин действует как ингибитор болевых путей в спинном мозге. Полагают, что он оказывает тормозящее действие в высших областях нервной системы, помогая контролировать настроение человека и вызывать сон.
ж) Оксид азота (NO) секретируется в основном нервными терминалями в областях головного мозга, ответственных за долговременную память. Возможно, в будущем эта медиаторная система поможет объяснить некоторые поведенческие функции и механизмы памяти, которые до сих пор не понятны. Оксид азота отличается от других низкомолекулярных медиаторов механизмом образования в пресинаптической терминали и действием на постсинаптический нейрон.
Он не синтезируется предварительно и не накапливается в везикулах пресинаптической терминали, как другие медиаторы. Оксид азота не выделяется из везикул, а при необходимости синтезируется практически мгновенно, диффундируя из пресинаптической терминали в течение нескольких секунд к расположенным поблизости постсинаптическим нейронам.
В постсинаптическом нейроне он обычно не влияет значительно на мембранный потенциал, но изменяет внутриклеточные метаболические функции, которые модифицируют нервную возбудимость в течение нескольких секунд, минут и, вероятно, даже дольше.
з) Нейропептиды. Нейропептиды представляют совсем другой класс медиаторов. Они иначе синтезируются, их действие обычно медленное и отличается от действия низкомолекулярных медиаторов. Нейропептиды синтезируются не в цитозоле пресинаптических терминалей, а на рибосомах в теле нервной клетки как составная часть больших белковых молекул.
Затем белковые молекулы входят в пространство внутри эндоплазматического ретикулума тела клетки, а затем — в аппарат Гольджи, где происходят два изменения. Во-первых, белок, образующий нейропептид, ферментативно расщепляется на более мелкие фрагменты; некоторые из них являются самим нейропептидом либо его предшественниками.
Во-вторых, аппарат Гольджи «упаковывает» нейропептид в мельчайшие медиаторные везикулы, которые выделяются в цитоплазму. Затем везикулы с медиатором транспортируются вдоль всей длины нервных волокон вплоть до их кончиков путем аксонного транспорта, причем скорость перемещения низкая и составляет лишь несколько сантиметров в сутки. Наконец, везикулы выделяют свой медиатор в нервных терминалях в ответ на потенциалы действия точно так же, как везикулы с низкомолекулярными медиаторами.
Однако в этом случае везикулы подвергаются аутолизу и повторно не используются.
Из-за такого сложного способа образования нейропептидов их выделяется обычно гораздо меньше, чем низкомолекулярных медиаторов. Но действие нейропептидов в тысячу и более раз эффективнее низкомолекулярных медиаторов. Другая важная характеристика нейропептидов — длительность действия.
Примерами могут быть длительное закрытие кальциевых каналов, длительные изменения в метаболическом аппарате клеток, длительные изменения активации или инактивации специфических генов в ядре клетки и/или длительные изменения количества возбуждающих или тормозных рецепторов. Некоторые из этих эффектов длятся дни, а другие, вероятно, месяцы или годы. Наши знания о функциях нейропептидов только начинают развиваться.
