Cách chất dẫn truyền thần kinh giúp cơ thể bạn giao tiếp và kết nối

Chất dẫn truyền thần kinh là ngôn ngữ của não bộ. Chúng tạo sự kết nối và cho phép các tế bào thần kinh giao tiếp với các tế bào não khác. Tuy nhiên, không chỉ vậy, cơ bắp cũng nhận được tín hiệu từ các chất dẫn truyền thần kinh. Trên thực tế, những sứ giả hóa học này gửi thông tin đi khắp cơ thể.

Các loại chất dẫn truyền thần kinh khác nhau đảm nhận hoạt động khác nhau. Một số quản lý nhịp tim và huyết áp, một số chất dẫn truyền khác khiến bạn cảm thấy có động lực , ổn định tâm trạng hoặc giúp bạn dễ đi vào giấc ngủ.

Hàng tỷ phân tử dẫn truyền thần kinh hoạt động liên tục để giữ cho bộ não của chúng ta hoạt động, quản lý mọi thứ từ nhịp thở, nhịp tim đến mức độ tập trung và học tập của chúng ta. Chúng cũng có thể ảnh hưởng đến một loạt các chức năng tâm lý như sợ hãi, vui vẻ hay phấn khích.

Để các tế bào thần kinh gửi thông điệp khắp cơ thể, chúng cần có khả năng giao tiếp với nhau để truyền tín hiệu. Giao tiếp chính là chìa khóa sức khỏe của cơ thể. Tuy nhiên, không chỉ đơn giản là các tế bào thần kinh kết nối với nhau. Có một khoảng trống nhỏ gọi là khớp thần kinh ở cuối mỗi nơron và để liên lạc với tế bào tiếp theo, tín hiệu cần phải có khả năng vượt qua không gian nhỏ này. Quá trình này xảy ra thông qua một hoạt động được gọi là dẫn truyền thần kinh.

Trong hầu hết các trường hợp, một chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng khỏi cái được gọi là đầu cuối sợi trục sau khi hoạt động đạt đến khớp thần kinh, đây là nơi mà các tế bào thần kinh có thể truyền tín hiệu cho nhau.

Khi một tín hiệu điện đến phần cuối của tế bào thần kinh, nó sẽ kích hoạt giải phóng các túi nhỏ gọi là túi chứa chất dẫn truyền thần kinh. Các chất dẫn truyền trong túi này tràn vào khớp thần kinh, nơi các chất dẫn truyền thần kinh sau đó di chuyển qua khoảng trống về phía các tế bào lân cận. Các tế bào này chứa các thụ thể nơi các chất dẫn truyền thần kinh có thể liên kết và những thay đổi trong tế bào được kích hoạt.

Phương thức hoạt động của các cơ quan thụ cảm và dẫn truyền thần kinh hoạt động giống như một hệ thống khóa và chìa khóa. Cũng giống như việc cần chìa khóa phù hợp để mở một ổ khóa cụ thể, một chất dẫn truyền thần kinh (chìa khóa) sẽ chỉ liên kết với một thụ thể cụ thể (ổ khóa). Các chất dẫn truyền thần kinh sẽ kích hoạt những thay đổi trong tế bào nhận, nếu chúng có thể hoạt động trên vị trí thụ thể.

Trong một số trường hợp, chất dẫn truyền thần kinh có thể liên kết với các thụ thể và gây ra tín hiệu được truyền xuống tế bào (kích thích). Trong một số trường hợp, chất dẫn truyền thần kinh thực sự có thể chặn tín hiệu tiếp tục, ngăn không cho thông điệp được truyền đi (ức chế).

Vậy sau khi công việc của nó hoàn thành, điều gì sẽ xảy ra với một chất dẫn truyền thần kinh? Một khi chất dẫn truyền thần kinh đã hoàn thành xong nhiệm vụ, hoạt động của nó có thể bị ngừng theo ba cơ chế:

• Sự thoái hóa: Để thụ thể không thể nhận ra nó, xuất hiện một loại enzyme thay đổi cấu trúc của chất dẫn truyền thần kinh
• Khuếch tán : Chất dẫn truyền thần kinh ra khỏi cơ quan thụ cảm
• Tái hấp thu : Sợi trục của tế bào thần kinh đã giải phóng nó sẽ lấy lại toàn bộ phân tử dẫn truyền thần kinh.

Rất khó khăn để xác định thực tế các chất dẫn truyền thần kinh. Trong khi các nhà khoa học có thể quan sát các mụn nước chứa chất dẫn truyền thần kinh, thì việc tìm ra những chất hóa học nào được lưu trữ trong các mụn nước không hoàn toàn đơn giản.

Do đó, các nhà khoa học thần kinh đã phát triển một số hướng dẫn để xác định liệu một hóa chất có nên được định nghĩa là chất dẫn truyền thần kinh hay không:

• Sự hiện diện của hóa chất trong tế bào: Hóa chất được tổng hợp trong tế bào thần kinh hoặc được tìm thấy trong nó.
• Sự giải phóng phụ thuộc vào kích thích: chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng với số lượng thích hợp bởi tế bào thần kinh khi được kích thích.
• Hoạt động trên tế bào sau xinap : Hóa chất phải được giải phóng bởi tế bào thần kinh trước synap và tế bào thần kinh sau synap phải chứa các thụ thể mà các hóa chất sẽ tạo liên kết.
• Cơ chế loại bỏ: Để loại bỏ hóa chất khỏi vị trí kích hoạt của nó sau khi công việc của nó được hoàn thành, tồn tại một cơ chế cụ thể.

Các chất dẫn truyền thần kinh đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống và hoạt động hàng ngày của chúng ta. Các nhà khoa học vẫn chưa biết chính xác có bao nhiêu chất dẫn truyền thần kinh tồn tại, nhưng hiện đã xác định được hơn 60 chất dẫn truyền thần kinh khác nhau.

Các chất dẫn truyền thần kinh có thể được phân loại theo chức năng của chúng:

• Chất dẫn truyền thần kinh kích thích : Các chất dẫn truyền thần kinh này có tác dụng kích thích tế bào thần kinh. Epinephrine và norepinephrine là hai trong số các chất dẫn truyền thần kinh kích thích chính .
• Chất dẫn truyền thần kinh ức chế : Các loại chất dẫn truyền thần kinh này có tác dụng ức chế tế bào thần kinh; chúng làm giảm sự kích thích của các tế bào thần kinh trong toàn hệ thống thần kinh. Một số chất dẫn truyền thần kinh ức chế chính bao gồm serotonin và axit gamma-aminobutyric (GABA).

• Chất dẫn truyền thần kinh điều hòa : Những chất dẫn truyền thần kinh này, thường được gọi là chất điều biến thần kinh, có khả năng ảnh hưởng cùng một lúc đến một số lượng lớn hơn các tế bào thần kinh. Do tác động của các chất dẫn truyền thần kinh khác, những chất điều hòa thần kinh này cũng bị ảnh hưởng . Khi các chất dẫn truyền thần kinh tiếp hợp được giải phóng bởi các đầu tận cùng của sợi trục để có tác động nhanh lên các tế bào thần kinh thụ cảm khác, Các chất điều hòa thần kinh sẽ khuếch tán trên một khu vực rộng lớn hơn và hoạt động chậm hơn.

Ngoài ra, có một số cách khác nhau để phân loại chất dẫn truyền thần kinh. Trong một số trường hợp, chúng được chia đơn giản thành monoamines, axit amin và peptit.

Chất dẫn truyền thần kinh cũng có thể được phân loại 6 loại sau:

Axit amin

• Axit gamma-aminobutyric (GABA) : hoạt động như chất truyền tin hóa học ức chế chính của cơ thể. GABA góp phần vào thị lực, kiểm soát vận động và đóng một vai trò trong việc điều chỉnh lo lắng. Benzodiazepine có thể làm tăng cảm giác thư giãn và bình tĩnh, được sử dụng để giúp điều trị lo lắng, hoạt động bằng cách tăng hiệu quả của chất dẫn truyền thần kinh GABA.
• Glutamate : đây được coi là dẫn truyền thần kinh phong phú nhất được tìm thấy trong hệ thần kinh, glutamate đóng một vai trò trong các chức năng nhận thức như trí nhớ, khả năng tập trung hay học tập . Lượng glutamate quá nhiều có thể gây ra tình trạng kích thích quá mức. Độc tố kích thích gây ra bởi sự tích tụ glutamate này có liên quan đến một số bệnh và chấn thương não bao gồm bệnh Alzheimer  , đột quỵ và động kinh.

Peptide

• Oxytocin : Nó được sản xuất bởi vùng dưới đồi và đóng một vai trò trong sự liên kết giữa các mối quan hệ. Để hỗ trợ chuyển dạ và sinh nở có thể sử dụng Oxytocin tổng hợp như Pitocin .
• Endorphins : Những chất dẫn truyền thần kinh này ức chế việc truyền tín hiệu đau và thúc đẩy cảm giác hưng phấn. Những hormone này được cơ thể sản xuất tự nhiên để phản ứng với cơn đau, nhưng chúng cũng có thể được kích hoạt bởi các hoạt động khác như tập thể dục nhịp điệu.

Monoamines

• Epinephrine : Còn được gọi là adrenaline, epinephrine được coi là hormone vừa là chất dẫn truyền thần kinh. Nói chung, epinephrine là một hormone căng thẳng được giải phóng bởi hệ thống thượng thận. Tuy nhiên, nó hoạt động như một chất dẫn truyền thần kinh trong não.
• Norepinephrine : đây là một chất dẫn truyền thần kinh đóng vai trò quan trọng trong sự tỉnh táo, tham gia vào quá trình chiến đấu hoặc phản ứng của cơ thể . Vai trò của nó là giúp vận động cơ thể và não bộ để hành động trong những lúc nguy hiểm hoặc căng thẳng. Khi ngủ, mức độ của chất dẫn truyền thần kinh này thường thấp nhất và cao nhất trong thời gian căng thẳng.
• Histamine : đây là một hợp chất hữu cơ - hoạt động như một chất dẫn truyền thần kinh trong não và tủy sống.  Nó đóng một vai trò trong các phản ứng dị ứng và được tạo ra như một phần trong phản ứng của hệ thống miễn dịch đối với mầm bệnh.
• Dopamine : Thường được gọi là chất dẫn truyền thần kinh hạnh phúc, dopamine có liên quan đến cảm giác hưng phấn, động lực và vui vẻ. Chất truyền tin hóa học này cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc phối hợp các chuyển động của cơ thể. Bệnh Parkinson, là một bệnh thoái hóa dẫn đến run và suy giảm khả năng vận động, do sự hạn chế của các tế bào thần kinh tạo dopamine trong não.
• Serotonin : serotonin đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tâm trạng, giấc ngủ, lo lắng, tình dục và sự thèm ăn. Thuốc ức chế tái hấp thụ serotonin (SSRI) là một loại thuốc chống trầm cảm thường được kê đơn để điều trị trầm cảm, lo âu, rối loạn hoảng sợ và các cơn hoảng loạn. Bằng cách ngăn chặn sự tái hấp thu serotonin trong não, SSRI có tác dụng cân bằng mức serotonin, có thể giúp cải thiện tâm trạng và giảm cảm giác lo lắng.

Purines

• Adenosine : Hóa chất tự nhiên này hoạt động như một chất điều hòa thần kinh trong não và có liên quan đến việc ngăn chặn sự kích thích và cải thiện giấc ngủ.
• Adenosine triphosphate (ATP) : trong hệ thần kinh trung ương và ngoại vi, ATP hoạt động như một chất dẫn truyền thần kinh.  Nó đóng một vai trò trong kiểm soát tự trị, dẫn truyền cảm giác và giao tiếp với các tế bào thần kinh đệm. Nghiên cứu cho thấy nó cũng có thể gây ra một số vấn đề về thần kinh bao gồm đau, chấn thương và rối loạn thoái hóa thần kinh.

Truyền khí

• Nitric oxide : Hợp chất này có vai trò tác động đến các cơ trơn, làm chúng giãn ra tạo điều kiện cho các mạch máu giãn ra và tăng lưu lượng máu đến các cơ quan nhất định trên cơ thể.
• Carbon monoxide : đây là loại khí không màu, không mùi này có thể gây độc. thậm chí có khả năng gây tử vong khi con người tiếp xúc với chất này ở mức độ cao. Tuy nhiên, Carbon monoxide cũng được sản xuất tự nhiên bởi cơ thể, giúp điều chỉnh phản ứng viêm của cơ thể bằng cách hoạt động như một chất dẫn truyền thần kinh.

Acetylcholine

• Acetylcholine : được tìm thấy trong cả hệ thống thần kinh trung ương và ngoại vi. Acetylcholine là chất dẫn truyền thần kinh chính liên quan đến các tế bào thần kinh vận động. Acetylcholine đóng một vai trò trong các chuyển động cơ bắp cũng như trí nhớ và học tập.

Cũng như nhiều quá trình khác trong cơ thể, khi chất dẫn truyền thần kinh không hoạt động bình thường có thể khiến mọi thứ trở nên tồi tệ. Do đó, không có gì đáng ngạc nhiên khi một hệ thống rộng lớn và phức tạp như hệ thần kinh của con người lại dễ gặp vấn đề.

Hệ thần kinh vấn đề có thể xảy ra khi:

• Một chất dẫn truyền thần kinh cụ thể không được sản xuất đủ bởi các tế bào thần kinh
• Chất dẫn truyền thần kinh được tái hấp thu một cách quá nhanh
• Các enzym vô hiệu hóa quá nhiều chất dẫn truyền thần kinh
• Quá nhiều các chất dẫn truyền thần kinh cụ thể được giải phóng

Cơ thể có thể bị tác động do một số tác dụng phụ khác nhau gây ra khi chất dẫn truyền thần kinh bị ảnh hưởng bởi bệnh tật hoặc thuốc. Các bệnh như Alzheimer, động kinh và Parkinson có liên quan đến sự thiếu hụt chất dẫn truyền thần kinh nhất định. Hay một số loại thuốc có thể làm tăng các chất dẫn truyền thần kinh một cách quá mức.

Các chuyên gia y tế nhận ra vai trò của chất dẫn truyền thần kinh trong tình trạng sức khỏe tâm thần, đó là lý do tại sao các loại thuốc ảnh hưởng đến hoạt động của các chất này thường được kê đơn để giúp điều trị nhiều loại bệnh tâm thần .

Ví dụ, dopamine có liên quan đến những thứ như nghiện ngập và tâm thần phân liệt. Serotonin đóng một vai trò trong các rối loạn tâm trạng bao gồm trầm cảm và OCD. Để giúp điều trị các triệu chứng trầm cảm hoặc lo lắng, các loại thuốc, chẳng hạn như SSRI, có thể được bác sĩ kê đơn.