Kita tahu bahwa neuron kita berkomunikasi satu sama lain melalui sinapsis, di mana neurotransmiter terlibat. Neurotransmitter rangsang utama di otak adalah glutamat, yang memiliki berbagai jenis reseptor. Di sini kita akan berbicara tentang salah satunya: reseptor NMDA.
Pada artikel ini kita akan mempelajari apa jenis reseptor ini, karakteristik apa yang mereka hadirkan, cara kerjanya dan bagaimana mereka terkait dengan memori, pembelajaran, dan plastisitas otak. Namun sebelumnya kita akan membuat pengenalan singkat tentang jenis-jenis neurotransmitter yang ada, untuk memahami dimana letak glutamate.
- Artikel terkait: ” Jenis-jenis neurotransmitter: fungsi dan klasifikasinya “
Apa itu neurotransmiter dan bagaimana klasifikasinya?
Neurotransmitter adalah biomolekul yang memungkinkan transmisi informasi antara neuron (yaitu, neurotransmisi), melalui proses kimia atau listrik (tergantung pada kasus) yang disebut sinaps neuron.
Ada banyak jenis neurotransmiter; klasifikasi yang paling diterima adalah klasifikasi yang membaginya menjadi tiga kelompok besar:
1. Amina
Amina, pada gilirannya, dibagi menjadi amina kuaterner (asetilkolin) dan monoamina (yang pada gilirannya dibagi menjadi: katekolamin dan indolamin).
2. Asam amino
Mereka termasuk glutamat, GABA, glisin, dan histamin.
3. Neuropeptida
Untuk bagian mereka, neuropeptida termasuk endorfin, enkefalin, dinorfin, dan vasopresin.
Glutamat dan reseptor NMDA-nya
Seperti yang telah kita lihat, glutamat, juga disebut asam glutamat, adalah neurotransmitter otak dari jenis asam amino. Glutamat adalah neurotransmitter rangsang par excellence otak, dan ini terkait dengan berbagai fungsi, terutama pembelajaran. Itu terletak di seluruh otak, dan juga di sumsum tulang belakang.
Seperti semua neurotransmiter, glutamat memiliki berbagai jenis reseptor, yang merupakan struktur yang terletak di sel (misalnya di neuron) di mana neurotransmiter bergabung, memungkinkan sinaps (yang dapat berupa listrik atau kimia).
Untuk memahaminya dengan cara yang sederhana dan, secara umum, sinapsis adalah koneksi antara neuron yang menjaga sel-sel saraf ini dalam komunikasi yang konstan dan yang memungkinkan transmisi informasi, yang memungkinkan pencapaian proses yang berbeda: berpikir, membuat keputusan, memberikan perhatian, alasan, bicara…
Dengan cara ini, glutamat memiliki empat jenis reseptor: reseptor NMDA (yang akan kita bicarakan dalam artikel ini), reseptor AMPA, kainate, dan sejenis reseptor metabotropik.
Reseptor NMDA: karakteristik umum
Reseptor NMDA adalah protein yang sangat kompleks yang bertindak sebagai reseptor glutamat. Secara fungsional, reseptor NMDA, bersama dengan reseptor glutamat AMPA, pada dasarnya terkait dengan dua proses kognitif: pembelajaran dan memori. Secara khusus, reseptor NMDA sangat penting, di atas segalanya, untuk memori. Selain itu, mereka juga sangat terkait dengan plastisitas neuron atau sinaptik.
Di sisi lain, reseptor NMDA juga telah dikaitkan dengan asal-usul berbagai patologi atau penyakit, seperti: epilepsi, penyakit neurodegeneratif tertentu (seperti penyakit Alzheimer, Parkinson dan Huntington), skizofrenia atau kecelakaan serebrovaskular.
- Anda mungkin tertarik: ” Apa itu ruang sinaptik dan bagaimana cara kerjanya? “
berfungsi
Apa singkatan dari NMDA? Mereka adalah akronim untuk “N-metil D-aspartat”, yang merupakan agonis selektif yang bertanggung jawab secara khusus mengikat jenis reseptor glutamat ini, tetapi tidak yang lain. Ketika jenis reseptor ini diaktifkan, saluran ion non-selektif terbuka untuk semua jenis kation (ion dengan muatan listrik positif).
Reseptor diaktifkan sebelum perbedaan daya, ketika ion Magnesium (Mg2 +) bersentuhan. Langkah ini memungkinkan ion natrium (Na +), kalsium (Ca2 +) (dalam jumlah yang lebih sedikit) dan ion kalium (K +) mengalir.
Aliran ion kalsium, khususnya, sangat penting untuk meningkatkan proses plastisitas sinaptik atau plastisitas otak. Jenis plastisitas ini terdiri dari fakta bahwa rangsangan eksternal menyebabkan peningkatan sinapsis tertentu, dan melemahnya yang lain.
Dengan demikian, sinaptik, otak atau plastisitas neuron, memungkinkan neuron berfungsi dengan baik, berkomunikasi satu sama lain dan memodulasi aktivitasnya tergantung pada lingkungan dan rangsangan lingkungan. Singkatnya, memungkinkan otak untuk beradaptasi dengan perubahan dan, di samping itu, memungkinkan fungsinya untuk dimaksimalkan.
Jenis reseptor ionotropik
Pada tingkat struktural dan fungsional, reseptor NMDA, juga disebut NMDAr, adalah reseptor ionotropik. Tapi mari kita mundur sedikit; Ada tiga jenis reseptor otak: ionotropik (seperti reseptor NMDA), metabotropik, dan autoreseptor. Dibandingkan dengan dua lainnya, reseptor ionotropik lebih cepat.
Karakteristik utama mereka adalah bahwa mereka berfungsi sebagai saluran ion spesifik untuk ion tertentu, yaitu reseptor itu sendiri bertindak sebagai saluran.
Fitur
Reseptor NMDA, bersama dengan glutamat, terkait dengan banyak fungsi sistem saraf (SN). Terutama mereka bertugas mengatur potensi rangsang postsinaptik sel. Selanjutnya, seperti yang telah kita lihat, reseptor NMDA memainkan peran penting dalam proses seperti: plastisitas saraf, memori dan pembelajaran.
Di sisi lain, beberapa penelitian juga menyebutkan peran pengikatan glutamat pada reseptor NMDA dalam proses migrasi sel.
1. Plastisitas saraf (atau sinaptik)
Plastisitas neuron dan hubungannya dengan reseptor NMDA telah dipelajari secara ekstensif. Diketahui bahwa aktivasi dan konsolidasi sinapsis tertentu, terutama selama perkembangan (walaupun juga pada orang dewasa), memungkinkan pematangan sirkuit SN, yaitu, mereka mempromosikan koneksi fungsionalnya.
Semua ini terjadi berkat plastisitas neuron, yang sebagian besar bergantung pada reseptor NMDA.
Lebih khusus lagi, reseptor NMDA diaktifkan oleh jenis plastisitas sinaptik yang sangat spesifik, yang disebut potensiasi jangka panjang (LTP). Sebagian besar proses memori dan pembelajaran didasarkan pada bentuk plastisitas ini
2. Memori
Mengenai hubungannya dengan memori, telah ditunjukkan bagaimana reseptor NMDA memainkan peran penting dalam proses yang melibatkan pembentukan memori; Ini termasuk jenis memori yang disebut memori episodik (yang memungkinkan kita mengingat pengalaman hidup dan yang mengonfigurasi otobiografi kita).
- Anda mungkin tertarik: ” Jenis memori: bagaimana otak manusia menyimpan memori? “
3. Belajar
Akhirnya, reseptor NMDA juga terkait dengan proses pembelajaran, dan telah terlihat bagaimana aktivasi mereka terjadi ketika dihadapkan dengan jenis proses ini, yang pada gilirannya terkait dengan memori dan plastisitas otak.
Referensi bibliografi:
- Flores-Soto, ME, Chaparro-Huerta, V., Escoto-Delgadillo, M., Vazquez-Valls, E., González-Castañeda, RE & Beas-Zarate, C. (2012). Struktur dan fungsi subunit reseptor glutamat tipe NMDA. Neurologi (Edisi Bahasa Inggris), 27 (5): 301-310.
- Morgado, I. (2005). Psikobiologi pembelajaran dan memori: dasar-dasar dan kemajuan terbaru. Rev Neurol, 40 (5): 289-297.
- Rosenweig, MR, Breedlove, SM & Watson, NV (2005). Psikobiologi: Pengantar Ilmu Saraf Perilaku, Kognitif, dan Klinis. Barcelona: Ariel.
- Stahl, SM (2002). Psikofarmakologi esensial. Basis ilmu saraf dan aplikasi klinis. Barcelona: Ariel.
- Vyklick, V; Korinek, M; Smejklov, T; Balik, A; Krausova, B; Kaniakova, M. (2014). Struktur, Fungsi, dan Farmakologi Saluran Reseptor NMDA. Republik Ceko: Institut Fisiologi vvi, Akademi Ilmu Pengetahuan Ceko, 63 (Lampiran 1): S191-S203.