Od emocji do zaburzeń – neurobiologiczne podłoże procesów emocjonalnych i behawioralnych

Autorka artykułu: Małgorzata Dostatni, Uniwersytet Gdański, Wydział Biologii

Artykuł otrzymany: 30.09.2021; Zaakceptowany po recenzji i opublikowany: 14.10.2021

SŁOWEM WSTĘPU

Każdy z nas odczuwa emocje. Czasami jest to wszechogarniające szczęście, radość, ogromna motywacja i chęć działania, innym razem natomiast obezwładniający smutek, żal czy lęk. Skąd jednak biorą się te wszystkie przepełniające nas uczucia, emocje oraz powstające w konsekwencji zachowania? Pod względem neurobiologicznym, głównym koordynatorem wszelkich procesów poznawczych, emocjonalnych czy behawioralnych jest nasz mózg. Za pomocą odpowiedniego stężenia wielu neuroprzekaźników utrzymuje on pożądaną homeostazę w naszym organizmie. Co się jednak dzieje, gdy dochodzi do jej zaburzenia?

NEUROPRZEKAŹNIK I WYCHWYT ZWROTNY – CZYLI O CO W TYM WSZYSTKIM CHODZI?

Neuroprzekaźnikiem nazwiemy dany związek chemiczny, którego cząsteczki odpowiadają za przenoszenie różnych sygnałów między komórkami: neuronami, komórkami gruczołowymi czy komórkami mięśniowymi. Każdy z neuroprzekaźników podlega procesowi wychwytu zwrotnego. Opiera się on na ponownym złapaniu neuroprzekaźnika w szczelinie synaptycznej w celu jego ponownego wykorzystania bądź rozłożenia za pomocą specjalnych enzymów. Dochodzi do tego dzięki transporterom, czyli wyspecjalizowanym białkom. Do popularnej rodziny neuroprzekaźników – monoamin – należą serotonina, dopamina, a także norepinefryna.

MONOAMINY – TAKIE NIEZBĘDNE?

Serotonina (Ryc. 1) ma bardzo szeroki wpływ na funkcjonowanie całego organizmu. Wytwarzana jest w jądrach szwu w naszym mózgowiu, ale co ciekawe, jej synteza odbywa się także w błonie śluzowej jelit. Bierze udział w kontroli termoregulacji naszego organizmu, zwiększa krzepliwość krwi, a także jej ciśnienie, może hamować bądź pobudzać apetyt. Wraz z melatoniną, swoim metabolitem, reguluje sen, a także ma istotną rolę w procesach skurczów mięśni gładkich takich jak pęcherz czy macica. Potocznie nazywana jest hormonem szczęścia, ponieważ ma nierozerwalny związek z odczuwanymi przez nas emocjami, a także zachowaniami. Zbyt małe stężenie serotoniny w mózgu objawia się długotrwałym, narastającym zmęczeniem, zaburzeniami apetytu, bezsennością, czasem także z agresją. Niedobór serotoniny łączony jest bezpośrednio z wieloma zaburzeniami na tle depresyjnym (Kandel i in., 2013).

Ryc. 1. Wzór strukturalny serotoniny.

Dopamina (Ryc. 2) jest kolejnym neuroprzekaźnikiem, którego wpływ na organizm jest niezwykle różnorodny. Jej funkcje różnią się w zależności od części mózgu, w której występuje. Bierze udział w kontroli procesów ruchowych czy kontroli napięcia mięśniowego, a także bierze czynny udział w regulacji procesów emocjonalnych oraz poznawczych. Ma także istotne zadanie w tzw. układzie nagrody. Jest to specjalny układ, do którego aktywacji dochodzi w trakcie spełniania niezbędnych potrzeb jak na przykład spożywanie pokarmu,
ale także w każdej innej sytuacji, która identyfikowana jest jako „coś przyjemnego” (Stahl, 2013). Dopamina ma także duży związek z powstawaniem uzależnienia. Spowodowane jest to faktem, iż większość środków psychostymulujących ma właściwości pobudzające układ dopaminergicznym, a co za tym idzie, powodują nagły i znaczny wzrost stężenia dopaminy w mózgowiu. U osoby zażywającej narkotyki objawia się to poczuciem euforii, pobudzenia i uczuciem bezgranicznego szczęścia, co znacznie zachęca do sięgnięcia po kolejną dawkę substancji.

Ryc. 2. Wzór strukturalny dopaminy.

Norepinefryna (Ryc. 3), trzecia z monoamin, która także ma szerokie spektrum działania na nasz organizm – w zależności od regionu mózgowia, w którym występuje. Jej działanie jest ściśle powiązane z przekaźnictwem informacji we współczulnym układzie nerwowym. Norepinefryna ma więc działanie pobudzające pracę serca powodując wzrost tętna, hamuje natomiast pracę mięśni gładkich – prowadzi np. do rozkurczu pęcherza.
W ośrodkowym układzie nerwowym pobudza koncentrację, wprowadza człowieka w stan czuwania. Zbyt niskie stężenie tego neuroprzekaźnika może się więc objawiać między innymi problemami z koncentracją oraz rozkojarzeniem. Natomiast zbyt wysokie stężenie norepinefryny prowadzi do uczucia irracjonalnego lęku, niepokoju oraz strachu, co ma związek z wieloma zaburzeniami na tle lękowym (Kandel i in., 2013).

Ryc. 3. Wzór strukturalny norepinefryny.

ZABURZENIA – CZYLI KIEDY COŚ SIĘ PSUJE

Niedobór, ale także nadmiar stężenia serotoniny, dopaminy oraz norepinefryny łączony jest z genezą wielu chorób, a także zaburzeń w ośrodkowym układzie nerwowym. W depresji, która jest jedną z najczęstszych chorób cywilizacyjnych dzisiejszych czasów, występuje znaczny niedobór serotoniny, norepinefryny, a niekiedy także dopaminy. Pytaniem, które się tu nasuwa: czy w jakiś sposób możemy wyrównać ten poziom i przywrócić homeostazę? Popularną grupą leków stosowaną w leczeniu pacjentów cierpiących na zaburzenia na tle depresyjnym są leki z grupy SSRI – selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny. Działają one hamująco na transporter serotoniny, dzięki czemu nie zostaje ona usunięta ze szczeliny synaptycznej, co prowadzi do wzrostu jej stężenia w synapsie. Dzięki temu przekaźnictwo między neuronami zostaje przywrócone na odpowiedni poziom. Na takiej samej zasadzie działają leki z grupy SNRI – selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny i norepinefryny. Ta grupa leków częściej stosowana jest u pacjentów z zaburzeniami na tle depresyjno-lękowym, ponieważ w tym przypadku regulowany jest także poziom stężenia norepinefryny (Aggarwal i in., 2018). Dzięki lekom tego typu możliwe jest leczenie wielu zaburzeń i chorób takich jak depresja, depresja lękowa, PTSD czy napady lęku panicznego. Również wiele substancji o charakterze narkotycznym, takich jak kokaina czy amfetamina, wpływa na poziom stężenia dopaminy, serotoniny oraz norepinefryny. Najintensywniej oddziaływują jednak na dopaminę – hamują jej transporter, co doprowadza do znacznego wzrostu jej stężenia (Solinas i in., 2019). Z czasem jednak, dochodzi do wystąpienia takiego zjawiska jakim jest tolerancja farmakologiczna. Osoba przyjmująca dany środek zmuszona jest do przyjęcia większej dawki narkotyku, aby uzyskać taki sam efekt euforyczny jak wcześniej.

PODSUMOWANIE

Niezaprzeczalnym jest fakt, iż każdy z nas funkcjonuje w określony sposób, odczuwa różne emocje, wykonuje różne czynności. Wszystko to ma związek z występującą chemią w naszym mózgu. Neuroprzekaźniki, małe cząsteczki związków chemicznych w określony sposób regulują nasze procesy poznawcze, emocjonalne czy behawioralne. Czasami nawet z pozoru małe wahania w ich stężeniu mogą doprowadzić do szeregu niepożądanych objawów – od zmęczenia czy braku apetytu do poważnych schorzeń na tle depresyjnym czy lękowym. Wciąż trwa wiele badań mających na celu wyjaśnić niezwykle skomplikowane procesy, które z ich udziałem zachodzą w naszym mózgu. Spekuluje się na temat ich wzajemnych oddziaływań na siebie czy ich znaczenia w poszczególnych procesach. Jedno jest pewne – wciąż pozostało wiele do odkrycia!

Literatura:

Aggarwal S., Mortensen O., 2018: Overview of Monoamine Transporters. Current Protocols in Pharmacology, 79: 12.16.1-12.16.17.

Kandel E.R., Schwartz J.M., Jessell T.M., Siegelbaum S.A., Hudspeth A.J., Mack S., 2013: Principles of Neural Science. New York: McGraw-Hill.

Solinas M., Belujon P., Fernagut P.O., Jaber M., Thiriet N., 2019: Dopamine and addiction: what have we learned from 40 years of research. Journal of Neural Transmission, 126: 481-516.

Stahl SM, Lee-Zimmerman C., Cartwright S., Morrissette D.A., 2013: Serotonergic drugs for depression and beyond. Current Drug Targets, 14: 578-585.