Acetylocholina - klucz do pamięci

Acetylocholina - klucz do pamięci

Zastanówmy się na chwilę nad takimi funkcjami psychicznymi jak pamięć i uwaga. Dodajmy do tego fizjologiczne wskaźniki odpoczynku i regeneracji i dołączmy jeszcze miarę sprawnego funkcjonowania naszych mięśni. Co może łączyć te wszystkie rzeczy? Przede wszystkim fakt, że wszystkie z nich w dużej mierze opierają się na działaniu acetylocholiny.
 

Kiedy odkryto acetylocholinę?

Acetylocholina jest neuroprzekaźnikiem, który odkryty i opisany został najwcześniej. Już na początku XX wieku dokonał tego Henry Hallett Dale, a kilka lat później austriacki farmakolog Otto Loewi nadał odkrytej substancji nazwę vagusstoff, podkreślając tym samym jej zdolność do symulacji działania nerwu błędnego. Odkrycia obu badaczy zostały w 1936 roku uhonorowane Nagrodą Nobla. Acetylocholina syntezowana jest z choliny i reszty kwasu octowego. Tym, co wyróżnia ją spośród reszty neurotransmiterów jest fakt, że jej aktywność w synapsie kończy się rozkładem przez specjalny enzym. Działa zarówno w ośrodkowym jak i obwodowym układzie nerwowym.

Wyróżnia się dwa typy receptorów cholinergicznych:

  • nikotynowe (nazwane tak z tego względu, że pobudzane są przez nikotynę) - występują głównie w zwojach autonomicznego układu nerwowego i na złączach nerwowo mięśniowych, rzadziej w ośrodkowym układzie nerwowym;
  • muskarynowe (swoją nazwę zawdzięczają temu, że pobudzane są przez muskarynę, substancję obecną w niektórych muchomorach) - powszechnie występują w ośrodkowym układzie nerwowym, znajdują się także w zwojach autonomicznych i połączeniach neuroefektorowych.

Rola acetylocholiny w obwodowym układzie nerwowym

Acetylocholina jest neuroprzekaźnikiem somatycznego układu nerwowego, który jest układem odpowiedzialnym za kontakt ze środowiskiem zewnętrznym. Unerwia on mięśnie szkieletowe i w celu ich pobudzania wykorzystuje acetylocholinę uwalnianą w płytkach nerwowo-mięśniowych.
W części autonomicznej obwodowego układu nerwowego acetylocholina uwalniana jest w przedzwojowych neuronach układu współczulnego oraz w przed- i zazwojowych neuronach układu przywspółczulnego. Jest także neurotransmiterem w rdzeniu nadnerczy i w gruczołach potowych. Jej rola sprowadza się głównie do pełnienia funkcji charakterystycznych dla przywspółczulnego układu nerwowego. Są to więc czynności związane z odpoczynkiem i regeneracją organizmu. W takim stanie nasze źrenice się zwężają, akcja serca jest wolniejsza, oddychamy spokojnie i głęboko. Rozszerzają się też naczynia krwionośne, co w efekcie prowadzi do spadku ciśnienia krwi. Poprawiają się także funkcje trawienne układu pokarmowego. Dzieje się tak dzięki temu, że zrelaksowany organizm nie musi przeznaczać energii na walkę bądź ucieczkę i może ją spożytkować na aktywności związane z trawieniem. Dodatkowo kurczy się pęcherz moczowy i wzrasta ilość wydzielanej insuliny.
 

Acetylocholina w ośrodkowym układzie nerwowym

Acetylocholina ma także wpływ na istotne funkcje ośrodkowego układu nerwowego. W skład układu cholinergicznego mózgowia wchodzi szereg ważnych struktur, wśród których warto wyróżnić:

  • neurony jąder nakrywki i jąder międzykonarowych – są umiejscowione najbardziej „z tyłu” mózgu i wchodzą w skład tworu siatkowatego, którego zadaniem jest regulacja funkcji wegetatywnych, czuwania, snu i świadomości,
  • jądra przodomózgowia – położone w podstawnej części kresomózgowia (wlicza się w nie jądro podstawne Meynerta, którego integralność jest warunkiem sprawnego funkcjonowania pamięci),
  • część przyśrodkową przegrody, hipokampa, ale także neurony kory mózgowej oraz interneurony prążkowia i jądra półleżącego.

Pamięć, uwaga i choroba Alzheimera

Układ cholinergiczny zaangażowany jest więc przede wszystkim w funkcje związane z pamięcią i uwagą. Kieruje przepływem impulsów, pracą motoryczną, nauką oraz pełni zasadniczą rolę w organizacji ludzkiej świadomości. Postępujące z wiekiem osłabienie pamięci związane jest właśnie między innymi ze spadkiem jakości transmisji cholinergicznej. Neurony cholinergiczne występujące w jądrze Meynerta mają tendencję do zmian aktywności podczas wykonywania zadań związanych z prezentacją bodźców wzmacniających. Acetylocholina wywołuje „torowanie” neuronów kory nowej i hipokampa przez co ułatwia pobudzanie związane z nagrodą oraz uczenie się asocjacyjne (przez skojarzenia). Okazuje się, że podniesienie poziomu acetylocholiny zwiększa jakość wykonania testów pamięciowych i inteligencji.

Rola acetylocholiny w niektórych zaburzeniach

Aby w pełni docenić rolę acetylocholiny wystarczy wspomnieć, że jej niedobór ma wpływ na rozwój takich schorzeń jak choroba Alzheimera czy miastenia (łac. myasthenia gravis). Z chorobą Alzheimera jest związany typowy zanik ośrodkowych dróg cholinergicznych. Natomiast miastenia to autoimmunologiczna choroba, w której przeciwciała atakują nikotynowe receptory cholinergiczne na płytce nerwowo-mięśniowej. Skutkuje to ogólnym zmęczeniem i osłabieniem mięśniowym, problemami z przełykaniem, opadaniem powiek a nawet podwójnym widzeniem i trudnościami z oddychaniem.
Jako pierwszy odkryty neuroprzekaźnik, w przeciągu ostatnich lat acetylocholina i związane z nią mechanizmy zostały dokładnie zbadane i opisane. Dzięki temu doceniamy jej rolę zarówno w fizjologii naszego organizmu, jak i w przebiegu wyższych funkcji psychicznych. Acetylocholina jest kluczem do zrozumienia patogenezy wielu schorzeń, a wiele leków użytecznych klinicznie działa właśnie za pośrednictwem układu cholinergicznego.

Łucja Kudła
 
Literatura:
  • Longstaff A., Neurobiologia. Krótkie wykłady. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012
Majaczenie, nazywane też delirium (od łacińskiego delirare - „bredzić, mówić od rzeczy”), to postać zaburzenia neuropoznawcze... czytaj więcej
Mianem paraliżu sennego określa się niezwykłe doświadczenie utraty kontroli nad mięśniami przy zachowaniu świadomości, przytr... czytaj więcej
Zaburzenia językowe stanowią bardzo rozbudowaną i złożoną rodzinę. Układ nerwowy ciężko pracuje abyśmy mogli, pozornie bezwys... czytaj więcej
Jednym ze sposobów na poradzenie sobie z trudnościami w życiu jest psychoterapia. Dysponujemy wieloma jej rodzajami. Każdy z... czytaj więcej