Супер-передатчик информации в мозге: что нужно знать о глутамате!

Вы когда-нибудь задумывались, как в вашем мозге происходит передача информации? Когда мы узнаём что-то новое, когда вспоминаем что-то старое, нам помогает небольшой, но очень важный химический посредник. Он называется глутамат . Без него наш мозг был бы в полном беспорядке. Поэтому сегодня мы поговорим о том, что такое глутамат, какие функции он выполняет в нашем организме, особенно в мозге, почему он незаменим, а также о проблемах, которые могут возникнуть при увеличении или уменьшении его количества. Мы расскажем обо всём этом очень просто и понятно.

Что же такое глутамат?

Проще говоря, глутамат — это нейромедиатор . Представьте себе нейромедиаторы как маленьких посланников, которые передают сообщения между нервными клетками (нейронами) в нашем мозге. Именно они передают информацию и сигналы от одной нервной клетки к другой.

В нашем мозге глутамат является основным возбуждающим нейромедиатором . «Возбуждающий» означает, что он стимулирует нервную клетку, то есть «пробуждает её». Затем вероятность того, что этот сигнал передастся следующей нервной клетке, возрастает. Это как разбудить кого-то, постучав в дверь. Таким образом, глутамат необходим для нормального функционирования мозга.

Возможно, вам интересно, как и где образуется глутамат. В нашем мозге глутамат перерабатывается и обновляется особым типом клеток, называемых глиальными клетками . Глиальные клетки — это вспомогательные клетки, которые помогают, питают и защищают нервные клетки в мозге. Эти глиальные клетки берут использованный глутамат и превращают его в другое соединение, называемое глутамином . Затем, когда этот глутамин снова достигает терминальной области нервных клеток, он снова превращается в глутамат. Разве это не удивительный механизм?

Более того, глутамат также необходим для выработки другого важного нейромедиатора — гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) . ГАМК известна как «успокаивающий» нейромедиатор. ГАМК помогает в таких процессах, как сон, расслабление, контроль тревожности и функционирование мышц. Таким образом, глутамат, с одной стороны, оказывает стимулирующее действие, а с другой — способствует выработке успокаивающего вещества.

Глутамат — это не только нейромедиатор , но и аминокислота. Аминокислоты являются основными строительными блоками белков. Как и другие строительные блоки, глутамат — самая распространенная аминокислота в нашем организме. В организме глутамат вырабатывается и хранится в мышечной ткани.

Кроме того, вы, вероятно, чаще всего слышали о глутамате, поскольку это пищевая добавка — глутамат натрия (MSG) . Глутамат также содержится в пищевом ароматизаторе MSG.

Так как же работает этот глутамат? Это удивительно!

Нейромедиаторы, такие как глутамат, вырабатываются самими нервными клетками. Они хранятся в крошечных мешочках, называемых синаптическими везикулами, на аксонных окончаниях нервных клеток. Представьте их как маленькие пузырьки. Один пузырек может содержать тысячи молекул этих нейромедиаторов!

Когда сообщение или сигнал распространяется по нервной клетке, электрическая природа этого сигнала заставляет маленькие везикулы, заполненные глутаматом, открываться и высвобождать свой глутамат в небольшой заполненный жидкостью зазор, называемый синапсом, между двумя нервными клетками. Это как мост. По другую сторону этого зазора находится следующая нервная клетка. Теперь этот глутамат должен связаться со специальными рецепторами на другой нервной клетке, которые принимают сообщение. Это как ключ, входящий в замок. Как только соединение установлено, глутамат вызывает какое-либо изменение или действие в следующей нервной клетке. Именно тогда сообщение продолжает распространяться от нервной клетки к нервной клетке.

В отличие от большинства других нейромедиаторов, глутамат может связываться с четырьмя различными рецепторами ! Представьте, что вы открываете четыре замка одним универсальным ключом. Эта способность позволяет глутамату оказывать широкий спектр воздействия на весь мозг и взаимодействовать с другими нервными клетками. Глутамат отвечает за более чем 90% возбуждающей активности в человеческом мозге. Можете ли вы представить, насколько это важно?

В нашем мозге нервные клетки объединяются, образуя небольшие нейронные цепи. Эти небольшие цепи помогают в выполнении простых задач, таких как воспроизведение воспоминаний. А более крупные, разветвлённые сети помогают в выполнении сложных задач, таких как зрение, слух и движение. Глутамат — основной нейромедиатор, передающий химические сигналы через эти цепи и сети. Действие глутамата в синапсах между нервными клетками усиливает или ослабляет сигнал связи между ними. Это напрямую влияет на выполнение соответствующей задачи. Если глутамат не высвобождается в нужное время, в нужном месте и в нужном количестве, связь нарушается. Аналогично, если уровень глутамата становится слишком высоким, он может повредить нервные клетки и саму коммуникационную сеть.

Какую пользу приносит нашему организму глутамат?

Вот некоторые из важных функций, которые глутамат выполняет в нашем организме:

• Обучение и память:Как мы уже упоминали, благодаря возможности взаимодействия с четырьмя различными рецепторами, глутамат имеет больше шансов успешно и быстро передавать сообщения между нервными клетками. Этот быстрый обмен сигналами и обработка информации чрезвычайно важны для обучения и памяти. Более того, глутамат также позволяет нервным клеткам связывать связанную информацию друг с другом. Это основа памяти. Подумайте об этом: когда вы узнаете что-то новое, в мозге формируются новые нейронные связи.
• Источник энергии для клеток мозга: Когда уровень глюкозы, основного источника энергии в нашем организме, низок, глутамат может обеспечивать энергией клетки мозга. Это как резервный источник питания.
• Глутамат — химический посредник: это его основная функция. Он помогает передавать химические сигналы между нервными клетками.
• Управление циклом сна и бодрствования: согласно исследованиям на животных, уровень глутамата высок, когда мы бодрствуем и во время фазы быстрого сна (REM-фазы). Здоровый сон необходим для здоровой жизни.
• Сигнал боли: существует связь между повышением уровня глутамата и усилением восприятия боли. Это означает, что при травме он также помогает передать болевые ощущения в мозг.

Каким образом в нашем мозге повышается уровень глутамата?

Иногда количество глутамата в нашем мозге может стать слишком высоким. Причин этому может быть несколько:

• Чрезмерное высвобождение глутамата из нервных клеток.
• Глутамат высвобождается непосредственно из глиальных клеток головного мозга, увеличивая общее количество глутамата в мозге.
• Избыток глутамата остается в небольшом промежутке между нервными клетками (синапсе). При этом многие рецепторы глутамата остаются активными, и нервные клетки могут продолжать стимулироваться.
• Рецепторы в нервных клетках становятся чрезмерно чувствительными к глутамату. Это означает, что даже небольшие количества молекул глутамата вырабатываются для их стимуляции.

Что произойдет, если уровень глутамата повысится? Это опасно!

Если количество глутамата в мозге увеличивается слишком сильно, нервные клетки могут чрезмерно стимулироваться. Эта чрезмерная стимуляция может повредить или даже убить клетки мозга . В этом случае глутамат называется эксайтотоксином . То есть он действует одновременно как стимулятор и яд.

Повышенный уровень глутамата в головном мозге связывают с рядом заболеваний, в том числе:

• Боковой амиотрофический склероз (болезнь Лу Герига):В этом случае мышцы постепенно ослабевают.
• Рассеянный склероз: заболевание, поражающее нервную систему.
• Болезнь Альцгеймера: Возможно, вы слышали о ней, это распространенное заболевание, вызывающее потерю памяти.
• Болезнь Паркинсона: поражает двигательные функции, могут наблюдаться такие симптомы, как тремор конечностей.
• Болезнь Хантингтона: наследственное заболевание, разрушающее клетки головного мозга.
• Инсульт: состояние, вызванное нарушением кровоснабжения головного мозга.
• Фибромиалгия: вызывает боль и усталость во всем теле.
• Синдром хронической усталости: длительная сильная усталость.

Существуют также проблемы с психическим здоровьем, которые, как считается, вызваны нарушениями в производстве или употреблении глутамата:

• Расстройства настроения и тревожные расстройства .
• Аутизм .
• Депрессия .
• Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) — это расстройство, характеризующееся нежелательными мыслями и действиями .
Шизофрения — это эмоциональное заболевание .

Важно: хотя дисбаланс глутамата может быть одной из причин этих состояний, это сложные заболевания, которые могут иметь множество других причин. Только врач может поставить точный диагноз.

Что же произойдет, если уровень глутамата снизится?

Помимо повышения уровня глутамата, проблемой является также его снижение в головном мозге. Считается, что это может привести к следующим последствиям:

• Трудности с концентрацией внимания : Затруднения в сосредоточении на работе или учебе.
• Психическое истощение : Мозг испытывает сильную усталость.
• Бессонница : трудности с засыпанием по ночам.
• Упадок сил : ощущение, будто ничего не происходит.

И наконец, что следует помнить (Главный вывод)

Итак, теперь вы, вероятно, понимаете , насколько важен и незаменим нейромедиатор глутамат для нашего мозга и центральной нервной системы. Глутамат играет ключевую роль в правильном функционировании нашего мозга, особенно в формировании таких процессов, как обучение и память.

Но самое важное — это присутствие глутамата в нужное время, в нужном месте и в нужной концентрации.Если глутамат присутствует в мозге, в неправильном месте, в слишком высокой концентрации и слишком долго, он может повредить или даже убить клетки мозга. Некоторые из нейродегенеративных заболеваний, которые мы обсуждали, такие как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и болезнь Хантингтона, связаны с этой чрезмерной стимуляцией нервных клеток. Проблемы с выработкой или использованием глутамата также могут быть связаны с проблемами психического здоровья, такими как аутизм, депрессия и шизофрения.

Поэтому очень важно знать об этом удивительном химическом веществе, действующем в нашем организме. Если у вас возникнут какие-либо проблемы или сомнения по этому поводу, лучше всего обратиться за медицинской помощью. Потому что поддержание баланса во всем этом — важнейшее условие здоровой жизни.

Глутамат , мозг, нейромедиатор, память, обучение, глутамат натрия, психическое здоровье, неврологические заболевания