i neurotrasmettitori

Esistono tre tipi di neurotrasmettitori. Il primo tipo comprende i neurotrasmettitori più diffusi nel cervello e dotati di struttura proteica più semplice, come l'acido gamma-ammino-butirrico (GABA) e l'acido glutammico. Il GABA, neurotrasmettitore inibitorio, e l'acido glutammico, mediatore chimico eccitatorio, hanno un'azione rapida e marcata a livello delle sinapsi.
I neurotrasmettitori del secondo tipo, come l'acetilcolina, la serotonina, la dopamina, la noradrenalina e le endorfine hanno una concentrazione cerebrale piuttosto bassa rispetto a quelli del primo tipo, ma ciò non significa che siano meno importanti. Tali mediatori chimici infatti sono coinvolti in maniera più o meno diretta nel controllo e nella regolazione del comportamento, dei processi cognitivi e soprattutto delle emozioni. La loro azione si esplica in maniera più lenta e meno marcata rispetto ai mediatori del primo tipo, ma tende ad essere più persistente e a diffondersi, come nel caso della noradrenalina, attraverso la circolazione sanguigna, anche su apparati funzionali diversi dal sistema nervoso, soprattutto su quello ormonale.
Questa proprietà accomuna invece gran parte dei neuropeptidi, la classe dei neurotrasmettitori del terzo tipo. I neuropeptidi sono molecole proteiche complesse la cui recente scoperta ha rivoluzionato il modo di concepire le funzioni del sistema nervoso e le correlazioni tra questo organo e gli altri apparati funzionali, costringendo a rivedere la classica divisione tra funzioni del sistema nervoso e funzioni del sistema endocrino. A differenza degli altri trasmettitori nervosi, infatti, la maggior parte dei neuropeptidi può essere rilasciata sia da neuroni che da cellule paraneuronali localizzate in tessuti od organi non nervosi, come l'intestino, il cuore e il pancreas. La liberazione dei neuropeptidi è regolata dal sistema nervoso ed è determinata dal passaggio di una corrente bioelettrica, ma la loro azione sui vari organi bersaglio si esplica in maniera identica a quella propria di un ormone.
L'azione dei neuropeptidi è di fondamentale importanza per l'integrazione delle attività dei vari organi e garantisce la coordinazione funzionale tra meccanismi fisiologici e processi comportamentali. La loro attività possiede, così, un carattere ubiquitario in quanto si esplica, allo stesso tempo, sul sistema nervoso centrale e sugli altri organi periferici. Il TTHRF (TRF), un neuropeptide rilasciato dall'ipotalamo, ad esempio stimola a livello periferico la secrezione di ormoni tiroidei, producendo quindi attivazione metabolica generale. Dal punto di vista funzionale, ciò corrisponde all'azione di tale neuropeptide a livello del sistema nervoso centrale, dove induce un aumento della vigilanza, del tono dell'umore e dell'attività motoria.
Una famiglia molto importante di neuropeptidi è rappresentata dalle endorfine. Le endorfine modulano la percezione del dolore ed il tono dell'umore e sono dotate di una potente azione morfino-simile. Per questa ragione, la loro scoperta, fatta nel 1975 da John Hughes e Hans Koesterlitz dell'Università di Aberdeen, ha permesso di gettare luce sui meccanismi d'azione dei derivati dell'oppio e sulla basi biologiche della dipendenza da eroina.

GABA
Il legame tra GABA e relativo recettore determina un cambiamento chimico nella membrana del neurone bersaglio che rende quest'ultimo refrattario a eventuali stimoli eccitatori. Il GABA, pertanto, esercita un'azione di inibizione della trasmissione nervosa. I recettori specializzati per il GABA rappresentano il substrato anatomico sul quale agiscono i farmaci tranquillanti ed ansiolitici. Gli ansiolitici si legano ai recettori del GABA e ne mutano la forma, aumentandone l'affinità col neurotrasmettitore. Ciò a sua volta determina un potenziamento dell'azione del GABA ed una maggiore inibizione dell'attività bioelettrica del cervello. Tali farmaci, così, non riducono l'ansia per una loro propria esclusiva virtù terapeutica, ma rendono soltanto più agevole la naturale azione tranquillante del GABA.

Acido glutammico
L'azione dell'acido glutammico sui relativi recettori invece aumenta l'eccitabilità neuronale ed innalza conseguentemente il consumo energetico delle cellule nervose.
L'acido glutammico o glutammato viene usato in cucina per il suo gradevole sapore di carne. Un eccessivo uso di glutammato, nella forma di "dado", salsa di soia o di altri prodotti per insaporire i cibi può indurre uno stato di ipereccitazione ed insonnia, con forte cefalea. Questa sintomatologia è stata chiamata «sindrome cinese», in quanto si presenta con relativa frequenza dopo i pasti nei ristoranti cinesi, dove si fa un maggiore uso di glutammato rispetto alla cucina occidentale.

Acetilcolina
L'aceticolina è il mediatore del sistema nervoso parasimpatico e delle sinapsi che si collegano ai gangli del sistema nervoso simpatico e svolge funzioni di neurotrasmettitore a livello del sistema nervoso centrale. In questa ultima divisione, l'acetilcolina rappresenta il mediatore di vie nervose implicate nella trasmissione dei segnali motori verso i muscoli scheletrici e nell'attivazione cerebrale.

Dopamina
La dopamina è il neurotrasmettitore fondamentale del cervello emozionale. Essa svolge un ruolo fondamentale nella regolazione dei comportamenti adattativi e delle componenti affettive che li accompagnano rinforzandoli. La dopamina è uno dei principali neurotrasmettitori dei nuclei della base che coordinano il comportamento motorio, come la sostanza nera. I sintomi del morbo di Parkinson, quali la rigidità e il tremito, dipendono da deficit nelle funzioni del sistema dopaminergico, cioè dell'insieme dei neuroni contenenti dopamina.
Tale neurotrasmettitore, inoltre, sembra costituire il messaggero nervoso più importante tra quelli in gioco nei processi emozionali del piacere e della ricompensa, quegli stati psicologici evocati dai comportamenti gratificanti che realizzano finalità adattative come il mangiare, il bere, il riprodursi, l'avere successo nella lotta e nella competizione, lo sfuggire un pericolo, ecc. Numerose ricerche neurobiologiche hanno provato che in tali occasioni si registra una marcata attivazione dei sistemi neuronali dopaminergici. La trasmissione dopaminergica così rappresenta uno dei correlati fisiologici del rinforzo psicologico, il processo che spinge a ripetere i comportamenti risultati utili o comunque piacevoli, ovvero il fenomeno determinante nei processi di apprendimento.
Una scarsa attività del sistema dopaminergico sembra essere un correlato fisiologico della depressione, mentre, al contrario, una iperattività di tale sistema pare connessa alle sindrome maniacali e schizofreniche. Ciò sembra dimostrato anche dalla validità terapeutica dei presidi farmaceutici usati in questi tipi di disordini psichiatrici. Una classe di antidepressivi piuttosto usati (gli IMAO), infatti, agisce aumentando la disponibilità sinaptica della dopamina, attraverso l'inibizione dell'azione degli enzimi che distruggono tale neuromediatore dopo la trasmissione nervosa. Gli antipsicotici, al contrario, limitano la trasmissione dopaminergica, bloccando i recettori per la dopamina.

Noradrenalina
Anche la noradrenalina è un importante mediatore nervoso del cervello emozionale. Essa è coinvolta però soprattutto nella regolazione dei comportamenti d'emergenza e nella risposta allo stress. A livello del sistema nervoso centrale produce attivazione cerebrale, aumentando l'attenzione e la vigilanza, mentre a livello periferico, attravreso le fibre del sistema nervoso simpatico, media gli aggiustamenti funzionali ai comportamenti di lotta e fuga, come l'aumento del battito cardiaco, della pressione arteriosa, della mobilizzazione degli zuccheri, della dilatazione dei bronchi, induzione del rilascio di adrenalina, ecc. La noradrenalina è implicata nei processi del rinforzo psicologico ed interviene quindi nelle funzioni cognitive.
La noradrenalina, infine, è il trasmettitore nervoso principale del nucleo del locus coeruleus, un centro nervoso profondo che integra le informazioni sensoriali in arrivo dalla periferia, per distribuirle poi ai centri superiori del cervello e alla neocorteccia. Tale nucleo sembra interessato all'azione delle droghe allucinogene.

Serotonina
Il ruolo della serotonina come mediatore nervoso è stato scoperto nel 1957 da Brodie e Shore, dopo che Vittorio Erspamer aveva determinato la sua presenza in alcune cellule nervose. La stazione principale delle vie serotoninergiche è rappresentata dal nucleo del rafe, un centro nervoso situato in profondità nel cervello. La serotonina sembra implicata nella regolazione del sonno e del sogno, nel controllo della temperatura corporea e nella coordinazione delle attività intestinali. La serotonina possiede una struttura chimica affine a quella dell'LSD, tanto che alcuni neuroscienziati hanno ipotizzato un coinvolgimento di questo neurotrasmettitore negli stati alterati di coscienza indotti dalle sostanze psichedeliche e nella sintomatologia allucinatoria propria della schizofrenia.

Endorfine
Come gli altri neuropeptidi, le endorfine sono caratterizzate un largo spettro d'azione e presiedono alla modulazione e al controllo di numerosi programmi integrati fisiologici e comportamentali.
Tenendo presente che esse possiedono generalmente un'azione inibitoria sui neuroni con cui stabiliscono un legame a livello recettoriale, si possono caratterizzare le funzioni delle endorfine descrivendo la mappa della loro localizzazione nel cervello. La maggior concentrazione di recettori per le endorfine si riscontra:
1) nella sostanza gelatinosa del midollo spinale, parte in cui le fibre nervose sensitive che conducono gli stimoli dolorifici dalle varie parti del corpo stabiliscono i loro primi contatti a livello encefalico;
2) nella sostanza grigia periacquedottale, una struttura del mesencefalo che ha la funzione di integrare gli stimoli dolorifici in arrivo al cervello;
3) nella regione mediana del talamo, la porzione anatomica specializzata nell'elaborazione e nella trasmissione verso le altre parti del cervello degli stimoli sensoriali associati a dolori intensi e profondi;
4) nel nucleo del tratto solitario, una parte del tronco cerebrale che presiede al controllo della respirazione e del riflesso della tosse;
5) nel locus coeruleus, un centro nervoso del tronco cerebrale che rappresenta la stazione di origine delle fibre nervose contenenti noradrenalina;
6) in tutte le strutture del sistema limbico e del cervello emozionale, l'organizzazione funzionale responsabile della risposta fisiologica, comportamentale e del vissuto psichico delle emozioni.
Le endorfine e i neurotrasmettitori del secondo tipo sono i mediatori chimici del cervello più interessati all'azione delle droghe e alle alterazioni biochimiche che si instaurano nel cervello dei soggetti tossicodipendenti. Ciò anche perché tali neurotrasmettitori sono alla base delle funzioni di una complessa e importante struttura di vie e centri nervosi, il cosiddetto sistema di ricompensa cerebrale.