Ацетилхолин

Ацетилхолин изменяет возбудимость нейронов, влияет на синаптическую передачу, индуцирует синаптическую пластичность и координирует активацию групп нейронов. В результате он изменяет состояние нейронных сетей по всему мозгу и модифицирует их реакцию на внутренние и внешние: классическая роль нейромодулятора. Здесь мы идентифицируем действия холинергической передачи сигналов на клеточные и синаптические свойства нейронов в нескольких областях мозга и обсуждаем последствия этой передачи сигналов. Разнообразные эффекты ацетилхолина зависят от места высвобождения, подтипов рецепторов и целевой популяции нейронов, однако основная функция заключается в том, что ацетилхолин влияет на поведение, которое является адаптивным к стимулам окружающей среды, и снижает реакцию на текущие стимулы, которые не требуют немедленных действий. Способность ацетилхолина координировать реакцию нейронных сетей во многих областях мозга делает холинергическую модуляцию важным механизмом, лежащим в основе сложного поведения.

Ацетилхолин (АХ) является быстродействующим нейротрансмиттером типа «точка-точка» в нервно-мышечном соединении и в вегетативных ганглиях; тем не менее, в мозге наблюдается меньше демонстраций подобных действий. Вместо этого центральная холинергическая нейротрансмиссия преимущественно изменяет возбудимость нейронов, изменяет пресинаптическое высвобождение нейротрансмиттеров и координирует активацию групп нейронов. В результате, AХ, по-видимому, действует как нейромодулятор в мозге, несмотря на его роль в качестве основного возбуждающего нейротрансмиттера на периферии.

Определение нейромодулятора гибкое, но оно эволюционировало для описания любого вида нейротрансмиссии, которая не является непосредственно возбуждающей (опосредованной ионотропными рецепторами глутамата) или ингибирующей (опосредованной ионотропными рецепторами ГАМК). Нейромодуляцию можно рассматривать как изменение состояния нейрона или группы нейронов, которое изменяет его реакцию на последующую стимуляцию. AХ усиливает нейронные петли и динамику коры во время обучения, усиливая влияние афферентных входов с прямой связью на кору, несущих сенсорную информацию, и уменьшая активность возбуждающей обратной связи. Все эти модели согласуются с основной ролью AХ как нейромодулятора, который изменяет состояние нейронов в ответ на изменение условий окружающей среды.

В этой статье мы представили подтверждение идеи о том, что холинергическая нейротрансмиссия в головном мозге в первую очередь является нейромодулирующей и категорически отличается от действий АХ на нервно-мышечные соединения. Мы предполагаем, что роль AХ в качестве нейромодулятора в мозге заключается в увеличении высвобождения нейротрансмиттера в ответ на другие входные сигналы, в стимулировании импульсного возбуждения и / или подавлении тонического возбуждения в зависимости от системы и стимулированных нейронных подтипов. Кроме того, АХ способствует синаптической пластичности во многих областях мозга.