Funktion des Nervensystems und einige Schlüsselbegriffe der Neurobiologie
Sie wissen vielleicht, dass das Nervensystem aus Nervenzellen (Neuronen) besteht, in denen sich das Signal elektrisch ausbreitet - durch Anregung und Depolarisation der neuronalen Zellmembran. Zwischen jedem Neuron wird Information chemisch verbreitet - unter Verwendung von Molekülen chemischer Substanzen, die Neurotransmitter oder Neurotransmitter genannt werden. Vielleicht weißt du, dass ein typisches Neuron elektrische Versorgungsleitungen hat, die Dendriten genannt werden, einen Körper, der dendritische Informationen integriert, und ein einziges Kabel, das Axon. Die Neuronen sind durch Synapsen miteinander verbunden - die Klone, in denen sie das Axon eines Neurons mit dem Dendriten eines anderen Neurons berühren. Es ist die Synapse, die das Signal vom Axon eines Neurons (präsynaptisches Neuron genannt) in ein anderes Neuron (das postsynaptische Neuron) übergehen lässt. Dies geschieht durch Freisetzung eines Neurotransmitters aus der Axonmembran des präsynaptischen Neurons (präsynaptische Membranen), der auf die Membran der postsynaptischen dendritischen Membran (postsynaptische Membran) wirkt. Dies ist so, dass der Neurotransmitter, der von der präsynaptischen Membran freigesetzt wird, durch spezielle Proteinmoleküle in der postsynaptischen Membran, die Nervenrezeptoren genannt werden, unterschieden wird. Wenn die Rezeptoren einen Neurotransmitter detektieren, bewirkt dies die Erregung von Dendriten und somit des gesamten postsynaptischen Neurons. Die elektrische Anregung des präsynaptischen Neurons durch die Synapse durch den chemischen Neurotransmitter passiert das postsynaptische Neuron. Dieses Prinzip funktioniert durch das Gehirn und das gesamte Nervensystem.
Rezeptor-Systeme
Klassische Neurotransmitter, die üblicherweise im Gehirn gefunden werden, umfassen Glutamat, Gamma-Aminobuttersäure (GABA), Glycin, Acetylcholin, Serotonin, Dopamin und andere. Jedes dieser Moleküle hat einen spezifischen Rezeptor, der es auf der postsynaptischen Membran erkennt. Wir sagen, dass der Neurotransmitter zusammen mit seinem Rezeptor das Rezeptorsystem bildet. Das Rezeptorsystem umfasst auch eine Kaskade von Proteinen, die den Weg der Freisetzung des Neurotransmitters von der präsynaptischen Membran und dem postsynaptischen Membranerregungsweg bedienen, nachdem der Neurotransmitter durch den Rezeptor detektiert wurde. Die Namen der Rezeptorsysteme sind von ihren Neurotransmittern abgeleitet:
- Glutamat => Glutamin-Rezeptor-System
- GABA => GABAergisches Rezeptorsystem
- Acetylcholin => cholinergisches Rezeptorsystem
- Serotonin => serotonergisches Rezeptorsystem
- Dopamin => dopaminergisches Rezeptorsystem, etc.
Agonisten und Antagonisten
Zusätzlich zu den Neurotransmittern selbst, die natürlicherweise in Rezeptorsystemen vorkommen, gibt es viele Chemikalien, die die Funktionsweise von Rezeptorsystemen stören. Substanzen, die die Rezeptoren des Systems aktivieren, werden Agonisten genannt. Substanzen, die Rezeptoren hemmen, werden als Antagonisten bezeichnet. Der typischste natürliche Agonist eines gegebenen Rezeptorsystems ist natürlich der Neurotransmitter selbst. Die Agonisten und Antagonisten unterscheiden sich in ihrer Wirksamkeit von ihrem Rezeptorsystem. Starke Agonisten und Antagonisten finden viele Nervengifte und Drogen . Zum Beispiel ist der Alkohol ein GABA-Rezeptor-Agonist, und wenn wir in einer Kneipe unter dem Bild essen, liegt es daran, dass der aufgenommene Alkohol die Wirkung von γ-Aminobuttersäure auf seinen Rezeptor imitiert, was alle bekannten Symptome verursacht. Wenn eine andere Sekte in der Metrik Sarin trägt, dann deshalb, weil sie als cholinerger Antagonist wirkt - sie tötet, indem sie die Übertragung des Acetylcholin-Signals von Axonen der Motoneurone auf cholinerge Rezeptoren in den Muskeln blockiert. Rezeptor-Systeme Agonisten und Antagonisten enthalten Tausende von verschiedenen Giften und hochwirksamen Medikamenten.
Neuromodulatoren
Neuromodulator ist eine Chemikalie, die jedes Rezeptorsystem beeinflusst, aber kein Agonist oder Antagonist ist. Wir können sagen, dass wir in der Neurobiologie zwei Arten der Wirkung von Substanzen auf Rezeptorsysteme erkennen:
- eine direkte Wirkung, wenn das Mittel ein Agonist oder Antagonist des Rezeptorsystems ist
- eine indirekte oder neuromodulatorische Wirkung, wenn der Wirkstoff die Funktion des Rezeptorsystems nur geringfügig verändert
Die Grenze zwischen direkten und neuromodulatorischen Effekten ist nicht klar definiert. Der neuromodulatorische Effekt ist jedoch weniger drastisch als der direkte Effekt.
Neurotrope Effekte
Das Wort Neurotropic klingt professionell, aber es bedeutet einfach, dass die Substanz irgendwie das Nervensystem beeinflusst. Der Begriff Neurotropikum umfasst sowohl direkte (Agonist / Antagonist) als auch neuromodulatorische Effekte. Eine besondere Art von neurotropem Effekt ist ein nootropischer Effekt. Nootropika sind definiert als Substanzen, die die Intelligenz erhöhen und die Funktion des Nervensystems verbessern. Da Ginseng und andere Adaptogene als solche beschrieben wurden, schrieb ich eine spezielle Seite über die nootrope Wirkung von Adaptern .
Neurotrope Effekte von Adaptogenen
Die Definition von Adaptogen erfordert, dass es das normale Funktionieren des Organismus nicht mehr beeinträchtigt als notwendig ist, um den unspezifischen Widerstand zu erhöhen, sic. Aus dieser Definition folgt auch, dass Adaptogene in einer relativ hohen Dosis nicht giftig sein dürfen. Adaptogene fehlen daher weitgehend die drastischen direkten Wirkungen starker Agonisten und Antagonisten der Nervenrezeptorsysteme. Dies bedeutet nicht, dass die Adaptogene ineffektiv sind: ihre Wirkung auf das Gehirn und das Nervensystem ist hauptsächlich neuromodulatorisch.
Darüber hinaus ist das Adaptogen seit seiner Entstehung traditionell mit dem Stressbegriff verbunden. Die Wissenschaft von adaptogens wurde zu dieser Zeit als die modernste Disziplin der theoretischen Medizin angesehen , die Brechman zu der Zeit auf die Entdeckung des Generalisierten Adaptions-Syndroms (GAS) folgte . Wegen der Kontinuität des Stresses mit dem GAS und der hypothalamisch-hypophysären Achse neigen Wissenschaftler dazu, adaptive Pflanzen als Stimulanzien für ihre hypothalamisch-hypophysäre Achse zu bezeichnen. Die Diskussion der Mechanismen dieses Effekts ist daher von großer Bedeutung für Adaptogene.
In Bezug auf den Mechanismus sind Adaptoren besonders wichtig für die neurosteroidale Wirkung ihrer Triterpenoidsaponine. Das Konzept der Neurosteroide wurde in den 1980er Jahren vom französischen Physiologen Etienne Baulieu eingeführt, der bemerkte, dass Triterpenoide neuromodulatorische Fähigkeiten besitzen. Aufgrund ihres amphoteren Charakters haben Saponine aus Ginseng und anderen Adaptogenen die Fähigkeit, an die Zellmembran und unpolare Taschen zellulärer Rezeptoren und anderer Proteine zu binden. Aus dem gleichen Grund haben diese Saponine auch die Fähigkeit, in die Zellmembran einzudringen und direkt auf die Genexpression einzuwirken. Diese adaptiven Saponine können als Neuromodulatoren durch den Charakter des Körpers in der Nähe ihrer eigenen Hormone und Neurosteroide angesehen werden. Aus dem gleichen Grund sind die Wirkungen von Adaptogenen in der Regel langanhaltend, dh sie erfordern eine langfristige Nutzung für ihre Realisierung.
Auswirkungen von Adaptogenen auf ausgewählte Rezeptorsysteme
Die nicht-modulierende Wirkung echter Ginseng- Saponine ist seit Mitte des 20. Jahrhunderts Gegenstand intensiver Forschung. Die Zigeuner-Zigeuner haben in den 1970er Jahren herausgefunden, dass sie verschiedene Komponenten enthalten, von denen einige eine Aktivierung des ZNS verursachen, andere beruhigend ( Saito1977epg ). Bald wurden die ersten spezifischen neuromodulatorischen Panaxoside, Ginsenosid Rb 1 und Rg 1 ( Tsang1985gsi , Benishin 1992 ) identifiziert. Seitdem hat die Erforschung der neurosteroidalen und neuromodulatorischen Effekte einzelner Panaxoside und anderer adaptiver Saponine an verschiedenen ZNS-Rezeptorsystemen begonnen:
Andere neurotrophe Effekte
In diesem Abschnitt erwähne ich die Auswirkungen von Adaptogenen auf das Gehirn und das Nervensystem, die nicht unter die oben erwähnten Rezeptorsysteme fallen. Dies sind Effekte auf andere neuronale Moleküle und allgemeinere Wirkungen auf das ZNS. Zuallererst erwähne ich den Ginseng richtig, der am meisten erforscht wurde:
- Schützende und regenerierende Wirkung - Ginseng Saponine verbessern das Nervenfaserwachstum ( Takemoto1984png ) und schützen die Gehirnzellen vor dem Tod bei Hirnischämie ( Wen1996grp ), chemischen Schäden ( zB Alkohol ), mentalem Stress und anderen belastenden Faktoren. Der Träger dieses Effekts ist gssd. Rg 1 ( Wen1996grp , Lim1997pih ), die auch der Alterung von kortikalen Neuronen ( Li1997eag , Jiang1996mag , Liu1995egr ) und Zellen im Allgemeinen ( Choo2003aag ) entgegenwirkte.
- Wirkung auf GABA-Rezeptoren - Gamma-Aminobuttersäure-Rezeptoren (GABA) sind die am häufigsten vorkommenden Rezeptoren im menschlichen Gehirn. Neurosteroidale Wirkungen auf GABA A und GABA B haben Ginsenoside Rb1, Rb2 , Rc , Re , Rf und Rg1 ( Kimura1994igw ). Die stabilisierende Wirkung auf das GABA-System erklärt zum Teil den adaptogenen anti-stress-Effekt von Ginseng ( Bhattcharya1999epg , Yuan1998mag ).
- Beispiele für andere Effekte - Ginsenosid 20 (S) -Rg 3 hemmt P / Q Ca 2+ -Kanäle, Kv 1,4 K + -Kanäle und Na + IIA-Rattengehirnkanäle mit einem IC50 von einigen 10 & mgr ; M ( Jeong2004sgr ). Laut Jiang1996mag und Liu1995egr , gssd. Rb 1 und Rg 1 erhöhen die Na / K-Pumpenaktivität. Gemäß der Cao1990ieg Ginsenosid Rb 1 Na / K-Pumpe hemmt es mit einer IC50 von 6,3 & mgr; M. Ginseng hat direkte Wirkungen gegen die Schmerzwahrnehmung (und auch indirekte schmerzlindernde Wirkungen durch Entzündungshemmung ). Ginseng wirkt sich positiv auf den Schlaf aus - beispielsweise erhöht Panaxosid-Majonosid-R 2 bei gestressten Tieren die Schlafkapazität ( Huong1998aem ). Ein positiver Effekt auf den Schlaf wird auch in Tierstudien Lee1990cip und in der klinischen Studie Han2013erg berichtet . Gleichzeitig erleichtert Ginseng die Schlafunterdrückung, so dass " Schlaflosigkeit " die häufigste Beschwerde bei der Anwendung von Ginseng ist. Ginseng stabilisiert die Aktivität von Neuronen und erleichtert die Überwindung von Entzugssymptomen beim Drogenentzug .
Andere Pflanzen und Pilze
Zusätzlich zu dem Modell Ginseng rechts Adaptogen, American Ginseng gilt als typisch neurotrophen in der Gattung Panax , während Ginseng ( P. pseudoginseng ) oder Ginseng notoginseng ( P. notoginseng ) traditionell verwendet werden, um den Stoffwechsel zu regulieren.
In Eleuterokok ist die Situation unklar, während die Verwendung von Rhodiola rosea und Candida somnifera in der Rolle des neuromodulatorischen Adaptogens in der Literatur unterstützt wird. Die Treppe beeinflusst Serotonin und andere Neurotransmitter und hat das Potenzial, die Drogenabhängigkeit aufzugeben ( Mannucci2012sir ). Es gibt auch Hinweise darauf, dass Rhodiola die Fähigkeit besitzt, die Regeneration von ZNS-Neuronen zu induzieren ( Chen2009err ).
Ein Modulationseffekt auf Serotoninrezeptoren, GABA-Rezeptoren und zentrale Acetylcholinrezeptoren ( Hsieh2001aew ) wurde in Schisranra chinensis ( Schisranra chinensis ) gezeigt und weist auf einen nootropischen Effekt hin ( Pan2002spa , Egashira2008srm ).
Von den medizinischen Pilzen sind die Wirkungen der glänzenden Eichel ( Ganoderma lucidum ) auf das Gehirn hauptsächlich schützend (neuroprotektiv).
Es kann davon ausgegangen werden, dass auch das Pankreas- Gynostema ( Gynostemma pentaphyllum ) neurotrop ist.
Neurotrope Adaptogene sind auch Raupen ( Cordyceps spp.) , Peruanische Kresse ( Lepidium meyenii ), irrtümlicherweise auch als peruanischer Ginseng bezeichnet , Ginkgo biloba und andere, die ich zum Teil nicht erwähnen möchte (das ist lang genug) und der Wissenschaft überhaupt nicht bekannt - deshalb studieren Ethnobotaniker Systeme der einheimischen traditionellen Medizin .