Hjärnans neurotransmittorsystem Flashcards
Vad bestämmer en nervcells funktion?
Var den projicerar (anatomisk dimension)
Transmittorer
Vilka egenskaper kan användas för att definiera transmittorer?
Fyrningsegenskap Celltyp som kontaktas Morfologi Proteom Tema t.ex. aptit
Vilka tre huvudsakliga neurontyper finns det?
Projektionsneuron - “long tract”
Interneuron - “local circuit”
Långa men diffusa projektioner - “single-source divergent”
Vilka egenskaper har projektionsneuron?
Motorik och sensorisk
Tankegång som processas snabbt
Glutamat fr.a.
Vilka egenskaper har interneuron?
Lokal modulering av kretsar genom att ha nervcellskropp och terminal i samma struktur
GABA fr.a. (inhibitorisk)
Vilka egenskaper har långa och diffusa projektioner?
Har färre antal nervceller i hjärnstammen/basalt i framhjärnan och skickar projektioner till stora delar av hjärnan så kallad single source divergent.
Monoaminer fr.a.
Vilka olika grupper av neurotransmittorer finns det?
Klassiska: aminosyror, monoaminer, acetylkolin
Neuropeptider: opioider, aptit, smärta, m.m.
Övrigt: NO, endocannaboider
Hur sker syntesen av klassiska transmittorer?
- Enzymer görs
- Axonal transport
- Terminal (axon)
- Aminosyra kommer in till terminal
- Enzym omvandlar AA till neurotransmittor
- Packas i synapsblåsa
- Membransammansmältning
- Aktionspotential m.h.a. kalciumjoner
- Depolarisering
- Exocytos
Hur sker syntesen av glutamat?
- Glutamin
- Glutaminas (i mitokondrie)
- Glutamat
- Packas i synapsblåsa m.h.a. VGLUT
- Inväntar för sammansmältning av presynaptiskt membran
- Frisättning
- Upptag eller receptorinbindning
Hur kan glutamat, i synapsklyftan, tas upp?
Astrocyt: har glutaminsyntetas som omvandlar till glutamin
Direkt till presynaptiskt cell
Vilka receptorer kan glutamat binda till?
AMPA - jonotrop
NMDA - jonotrop
Kainat - jonotrop, inte lika viktig
mGluR1-8 - metabotrop
De jonotropa går oftast mycket fortare än de metabotropa.
Vilka två typer av synaptisk plasticitet finns det?
LTP - longterm potential
LTD- longterm depression
Hur skapas LTP?
- Postsynaptiskt finns fr.a. AMPA och NMDA-receptorer, men NMDA-receptorn har en Mg2+-block
- Glutamat binder till båda
- AMPA, som inte har block, kan ge Na+-inflöde
- Depolariering
- Mg2+ blockad hos NMDA skjuts bort
- Kalciumjoner kommer in
- Intracellulära molekyler som kalmodulinkinas 2 och PKC aktiveras
- Fosforylering
- AMPA-vesiklar åker mot ytan
Hur utvecklas det nya dendritiska spines?
- Proteinkinaser kommer ge upphov till aktivering av cAMP och PKA.
- Detta kan reglera CREB
- Detta påverkar transkriptionerna regulatorer
- Synaptiska tillväxtprotein
Hur aktiveras tysta receptorer?
Genom mönster och intensiteten hos fyrningen - d.v.s. aktionspotentialen - ger det en stark stimulering av NMDA. Detta ger upphov till att det kan bli syntes av AMPA-receptorer vilket då kan hamna på ytan och ge upphov till LTP.
Vad bedömer om det blir en långsiktig förstärkning av kontakten?
Detta är beroende av proteinsyntes och regleras genom nya spines/dendriter eller aktivering av tysta synapser.
Hur regleras LTD?
Beror på var i hjärnan samt mönster
Ger defosforylering so mintracellulariserar blåsor i fr.a. cerebellum
Vad innebär LTD för två nervceller?
Minskad aktivitet/effektivitet mellan två nervceller genom bl.a. lågfrekvent synapsstimulering.
Vilken neurotransmittor är viktigast för LTP och LTD?
Glutamat
Vilka sjukdomar associeras till glutamat?
Epilepsi Stroke Depression Smärta (Anestesi)
Hur syntetiseras GABA?
- Glutamin
- Glutamat
- GABA m.h.a. GAD
- Vesiklar m.h.a. VGAT
- Sammansmältning
- Kan återupptas direkt eller m.h.a. astrocyt
- astrocyt ger glutamin
Vilka receptorer har GABA?
GABA-A-R: jon
GABA-B-R: metabotrop
Vilka sjukdomar/sjukdomstillstånd associeras med GABA?
Epilepsi
Spasticitet
Smärta
Vad innebär det “diffusa modulerande systemet”?
Få antal celler som skapar transistorer, men kan kontakta ett stort område. Kontakten är dock diffus då de grenar sig brett i målområdet.
Kan ha volume transmission.
Vad innebär volume transmission?
Genom frisättning av neurotransmittorer diffust och fr.a. extrasynaptiskt kan detta spridas i ECF och nå flera synapser. Detta ger tonisk transmission.
Kräver att den extracellulära nedbrytningen är låg.
Vilka neutrotransmittorer använder sig av diffust modulerande system?
Monoaminer: katekolaminer, serotonin, (histamin)
ACh
Vissa neuropeptider
Vilka enzymer har monoaminerna gemensamt? Vad är dess funktion?
VMAT: packar synapsblåsor
MAO: i mitokondrier, A - noradrenalin, serotonin, dopamin, B - dopamin
COMT: bryter ned katekolamiener extracllulärt och membranbundet, lever också
Hur skapas dopamin och noradrenalin?
- L-tyrosin
- L-DOPA m.h.a. tyrosinhydroxylas
- Dopamin m.h.a. DOPA-dekarboxylas
- Noradrenalin m.h.a. dopamin-beta-hydroxylas
- Adrenalin m.h.a. PNMT
Vilka system finns för dopamin?
Nigro-striatala systemet: substantia nigra till striatum
Mesolimbiska systemet: VTA till nc. accumbens
Mesokortikala systemet: VTA till frontalcortex
(Tuberoinfundibulära: prolaktin och dopamin)
Vilka dopaminreceptorer är excitatoriska och inhibitoriska?
Excitatoriska: D1 och D5
Inhibitoriska: D2, D3, D4
Alla är GPCR
Beskriv vägen för mesolimbiska systemet
- Hippocampus, ACC, OFC, amygdala, temporala cortex
- Ventrala striatum - nc. accumbens
- Ventrala pallidum
- Mediodorsala kärnan
- Kortikala regioner, fr.a. PFC
Denna kan därefter återkopplas och “börja om”
Beskriv vägen för det nigrostriatala systemet
- Motorbark
- Putamen
- Laterala globus pallidus
- VA och VL i thalamus
Denna kan därefter återkopplas och “börja om”
Vid vilka tillstånd ses belöning och dopamin?
Begär Motiverat beteende Tillräcklig förstärkning Oväntad belöning Snabba aktionspotentialer i rad
Vad innebär reward prediction error i stora drag?
Reglera beteendet sett till förväntan och resultatet.
Vilka två sätt finns det att reglera reward prediciton error?
Bättre än förväntat: stimulering på D1-receptorerna i substantia nigra. Direkta vägen.
Sämre än förväntat: stimulering på D2-receptorerna i substantia nigra. Indirekta vägen.
Beskriv kort direkta och indirekta vägen (dopamin)
Direkta vägen: D1 stimulerar putamen som hämmar globus pallidus (internus). Denna hämmar VA/VL i thalamus som kommer ge stimuli på frontalcortex.
Indirekta: hämmar putamen, som kommer hämma globus pallidus (externus) och subthalamiska kärna. Denna kommer istället stimulera globus pallidus interna, vilket ger hämning på VA/VL och frontala cortex.
Vilka sjukdomar kopplas till dopamin?
Parkinsons - intre striatums nervceller dör
ADHD
Psykos
Missbruk
Var kommer noradrenalinproduktionen i hjärnan huvudsakligen från?
Locus coeruleus.
Hur kan noradrenalin binda in till hjärnan? Vad ger det för resultat?
Alfa-1: Gq
Alfa-2: Gi
Beta-1-2: Gs
Kan ge upphov till ökad uppmärksamhet, arousal, stress och tematisk påverkan i periferin t.ex. ökad hjärtfrekvens.
Vilka sjukdomar associeras till noradrenalin?
ADHD
Depression
Psykos
Ev. missbruk
Hur syntetiseras serotonin?
- Tryptofan
- 5-hydroxy-tryptofan
- 5-hydroxy-tryptamin
- VMAT
- Frisättning.
- SERT eller receptor
- Om det är genom SERT går det genom MAO för att brytas ned och börja om
Vilka receptorer associeras fr.a. till serotonin?
5-HT-1A-R: negativ reglerande autoreceptor
5-HT-3: illamående, är en jonkanal (flesta är GPCR)
Finns flera receptorer, som driver olika processer
Var kommer serotonin kunna påverka i hjärnan?
Serotonin har fr.a. nervcellskroppar längsmed hjärnstammen fr.a. nucleus raphe. Kommer projicera upp mot cortex, djupare i hjärnan samt medullära signaler mot ryggmärgen
Vilka sjukdomar associeras till serotonin?
Depression
Missbruk av MDMA
Ångestsjukdomar
Hur syntetiseras acetylkolin?
- Metaboliska metaboliter
- chAt har kolingrupp
- Acetylkolin
- Vesikeltransportör
- Binder till receptor eller degraderas av acetylkolinesteras
- Kolin och acetat
- Kolin och Na+
- Tas upp till presynaptisk neuron genom symport
Vilka receptorer kan acetylkolin binda till?
Jonotropa: fr.a. nAChr som alfa-4-beta-2
Metabotropa: mAChR, M1-5
Var finn kolinerga. celler och vad kommer dess lokalisation ge upphov för symptom?
Mitthjärna: uppmärksamhet
Dorsolaterala pontina tegumento: belöning, sömn och vakenhet
Kolinerga striatum-interneuron: ska hämma mediala spinala neuron
Vilka sjukdomar associeras till acetylkolin?
Nikotinmissbruk
Hur används acetylkolin farmakologiskt? Ge exempel på sjukdom
Antikolinergika: Parkinsons sjukdom
Kolinesterashämmare: Alzheimers sjukdom
Hur används serotonin farmakologiskt?
Antiemitika - 5-HT3-receptorantagonist
SNRI
SSRI
MAO-hämmare