Dopaminerge Neuronen: Eigenschaften, Funktionen und Wege

Dopaminerge Neuronen sind die Gehirnzellen, die für die Produktion von Dopamin verantwortlich sind und es an andere Zellen des Nervensystems übertragen.

Diese Art von Neuronen ist an einer Vielzahl von biologischen Prozessen beteiligt. Die wichtigsten sind Bewegung, Motivation und intellektuelle Funktion.

Somit kann die Degeneration dieser Gehirnzellen eine Vielzahl von Zuständen hervorrufen, einschließlich Schizophrenie und Parkinson-Krankheit.

Derzeit ist kaum bekannt, welche molekularen Mechanismen an der Regulation des Todes dopaminerger Neuronen beteiligt sind. Diese Zellen des Zentralnervensystems sind jedoch Gegenstand umfangreicher Forschungen.

Eigenschaften von dopaminergen Neuronen

Ein dopaminerges Neuron ist definitionsgemäß eine Zelle des Nervensystems, die für die Erzeugung und Übertragung sowie den Empfang einer als Dopamin bekannten Substanz verantwortlich ist.

In diesem Sinne reagiert die Klassifikation, in der dopaminerge Neuronen gefunden werden, nicht auf ihre Morphologie, auf die von ihnen festgelegten Synapsen oder auf ihre Funktion, sondern auf den von ihnen freigesetzten Neurotransmitter.

In diesem Sinne können die Neuronen in Abhängigkeit von der von den Zellen freigesetzten Substanz in verschiedene Gruppen eingeteilt werden, wie dopaminerge, GABAerge, glutamaterge, cholinerge, noradrenerge usw.

Was das Dopaminergikum betrifft, so ist der freigesetzte Neurotransmitter, wie sein Name andeutet, Dopamin, eine Substanz der Katecholaminfamilie, die im Gehirn vorkommt und deren Aktivität die Aktivierung verschiedener Hirnregionen bewirkt.

Was ist Dopamin?

Um die Hauptmerkmale von dopaminergen Neuronen richtig zu verstehen, ist es notwendig, sich auf die Eigenschaften der Substanz zu konzentrieren, die sie freisetzen, nämlich Dopamin.

Dopamin ist ein Neurotransmitter, der bei einer Vielzahl von Tieren, sowohl Wirbeltieren als auch Wirbellosen, produziert wird. Chemisch handelt es sich um ein Phenylethylamin, dh eine Art Katecholamin, das die Neurotransmissionsfunktionen im Zentralnervensystem erfüllt.

Diese Substanz befindet sich im intersynaptischen Raum des Gehirns und aktiviert fünf Arten von zellulären Dopaminrezeptoren: D1, D2, D3, D4 und D5.

Diese Rezeptoren sind in dopaminergen Neuronen enthalten, so dass diese Zellen sowohl für die Übertragung und Freisetzung von Dopamin als auch für die Rückgewinnung der Partikel dieser Substanzen verantwortlich sind, die von anderen Neuronen derselben Klasse freigesetzt werden.

Diese Art von Neuronen kommt in mehreren Regionen des Nervensystems vor, ist jedoch in der Substantia nigra besonders verbreitet. Ebenso ist der Hypothalamus eine andere Gehirnstruktur mit hohen Mengen an dopaminergen Neuronen.

Funktionen

Dopaminerge Neuronen haben eine Vielzahl von Funktionen im Gehirn von Lebewesen. Tatsächlich wurden diese Zelltypen mit sehr unterschiedlichen und unterschiedlichen Gehirnaktivitäten in Verbindung gebracht.

Insbesondere sind die vier Aktivitäten, bei denen dopaminerge Neuronen eine wichtigere Rolle spielen: Bewegung, Kognition, Regulation von Prolaktin sowie Motivation und Lust.

Bewegung

Die dopaminergen Neuronen sind unverzichtbare Zellen, um alle Bewegungsvorgänge des Organismus zu entwickeln.

Über seine Rezeptoren D1, D2, D3, D3, D4 und D5 verringert Dopamin den Einfluss des indirekten Signalwegs und erhöht die Wirkung des direkten Signalwegs, an dem die Basalganglien des Gehirns beteiligt sind.

Tatsächlich führt die unzureichende Bildung dieser Zellen in den Basalganglien normalerweise zu den typischen Parkinson-Symptomen im Zusammenhang mit der Parkinson-Krankheit. Ebenso haben mehrere Untersuchungen gezeigt, dass die dopaminerge körperliche Aktivierung ein entscheidendes Element zur Aufrechterhaltung der motorischen Fähigkeiten ist.

Erkenntnis

Dopaminerge Neuronen sind auch an kognitiven Prozessen beteiligt. Insbesondere werden diese Aktivitäten von dieser Art von Zellen ausgeführt, die sich in den Frontallappen des Gehirns befinden.

In diesen Regionen reguliert die Funktion von Dopamin den Informationsfluss aus anderen Bereichen des Gehirns. Veränderungen in den dopaminergen Neuronen dieser Region können kognitive Beeinträchtigungen verursachen, insbesondere Aufmerksamkeitsdefizite, Gedächtnis und Problemlösung.

Ebenso scheint ein Defizit der Dopaminproduktion in der präfrontalen Hirnrinde zur Entwicklung einer Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) beizutragen.

Regulation der Prolaktinsekretion

Dopaminerge Neuronen sind auch der wichtigste neuroendokrine Regulator der Prolaktinsekretion aus der vorderen Hypophyse.

Insbesondere ist das von den dopaminergen Zellen des Hypothalamus freigesetzte Dopamin für die Hemmung der Prolaktinsekretion verantwortlich.

Motivation und Freude

Schließlich liegt eine der Hauptfunktionen von dopaminergen Neuronen auf zerebraler Ebene in der Erzeugung von Lust- und Belohnungsempfindungen.

In diesem Fall sind die im ventralen Markierungsbereich und in Regionen wie dem Nucleus accumbens, der Amygdala, dem lateralen Septumbereich, dem vorderen Riechkern oder dem Neokortex befindlichen Dopaminzellen beteiligt.

Dopamin beteiligt sich an natürlich belohnenden Erfahrungen wie Ernährung, Sexualverhalten und Suchtmitteln.

Dopaminerge Bahnen

Wie zuvor objektiviert werden konnte, sind die dopaminergen Neuronen in verschiedenen Regionen des Gehirns verteilt. Abhängig von dem Bereich des Nervensystems, in dem sie sich befinden, sind sie auch dafür verantwortlich, einige Funktionen oder andere auszuführen.

In diesem Zusammenhang wurden im Gehirn vier verschiedene dopaminerge Signalwege beschrieben. Dies sind: der Mesolimbic Pathway, der Mesocortical Pathway, der Nigrostriatal Pathway und der Tuberoinfundibular Pathway.

Der mesolimbische Weg ist für die Übertragung von Dopamin vom ventralen tagmatischen Bereich zum Nucleus accumbens verantwortlich. Es befindet sich im Mesencephalon und ist mit den Gefühlen der Belohnung verbunden. Veränderungen auf diesem Weg sind mit Schizophrenie verbunden.

Der mesokortikale Weg ist für die Übertragung von Dopamin vom ventralen tagmatischen Bereich zum frontalen Kortex verantwortlich. Es ist an kognitiven Prozessen beteiligt und Veränderungen auf diesem Weg stehen auch im Zusammenhang mit Schizophrenie.

Der Nigrostriatalweg überträgt Dopamin von der Substantia nigra zum Striatum. Veränderungen in diesem dopaminergen Weg sind mit der Parkinson-Krankheit verbunden.

Schließlich überträgt die tuberoinfundibuläre Route Dopamin vom Hypothalamus zur Hypophyse und ist mit Hyperprolaktinämie assoziiert.