Välittäjäaineet

Välittäjäaineet ovat kemiallisia viestiaineita, jotka mahdollistavat signaalin siirtymisen neuronista neuronille synapsin kautta. Ne vapautuvat presynaptisen terminaalin varastoituneista vesikkeleistä, kun action potential aiheuttaa Ca2+-tulon soluun, ja ne sitoutuvat vastaanottavan neuronin tai muun solun postsynaptisiin reseptoreihin. Vaikutus voi olla excitatorinen tai inhibitorinen, ja ne voivat myös toimia neuromodulaattorina tai retrogradisena viestinä.

Välittäjäaineet jaetaan usein pienimolekyylisiin ja suurimolekyylisiin (neuropeptideihin) sekä erillisiin erityiskohteisiin. Pienimolekyyliset välittäjäaineet sisältävät esimerkiksi glutamaatin (tärkeä excitatorinen välittäjäaine keskushermostossa), GABA:n (pääinhibitorinen välittäjäaine), sekä asetyylikoliinin, dopamiinin, noradrenaliinin ja serotoniinin. Purinaineet kuten ATP sekä adenosini kuuluvat myös tähän ryhmään. Neuropeptidit, kuten endorfiinit, enkefaliinit ja neuropeptid Y, toimivat usein pidemmän aikavälin modulaattoreina.

Välittäjäaineiden vaikutus riippuu reseptorista. Ionotrooppiset reseptorit (esim. NMDA-, AMPA- ja GABA-A-reseptorit) tuottavat nopeita sähköisiä vasteita. Metabotrooppiset reseptorit ovat G-proteiinikytkentäisiä ja voivat muuttaa solun sisäistä signaalointia laajemmasti, vaikuttaen muun muassa ionikanavien toimintaan ja geenilukemiseen. Tilaus ja koko retkikunta vaihtelevat aivoalueittain ja koko elimistössä.

Välittäjäaineiden lopullinen poistuminen synaptisesta tilasta tapahtuu palautumalla takaisin presynaptiseen neuronin, hajottamalla entsyymeillä (esim. acetylcholinesteraasin AChE) tai hajoamalla monoamiinien (MAO, COMT) kautta. Diffuusio ja efektorien solujen vaikutusajan sääteleminen lisäävät monimutkaista ja monitasoista viestintää keskushermostossa.