تبلیغات
Dopamine - مطالب Alireza Moayedi

Your Brain in Love

The dopamine reward circuit and feeding behaviour

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:شنبه 12 مهر 1393-09:20 ق.ظ

 With respect to feeding behaviour, rodents lacking dopamine in their nerve fibers (through a genetic approach which selective eliminates tyrosine hydroxylase, an enzyme needed for dopamine synthesis) die of starvation or dehydration (as a consequence of “aphagia” and “adipsia”). In light of the dopamine hypothesis, this could be explained by a lack of “motivation” to respond to the presence of food and water; the animal no longer shows goal-directed behaviour because it does not anticipate a reward. In a similar fashion, bilateral ablation of dopamine neurons (using 6-hydroxydopamine), in particular those emanating from the substantia nigra (SN) and projecting to the caudate nucleus and the putamen (components of the “nigrostriatal system”, see figure 3), also resulted in starvation. But these are just a few examples of a long list of studies in which the role of dopamine has been studied (reviewed by Fulton S and by Palmiter RD). The literature is difficult to summarize because each study focuses on a different brain area, using a different tool and observing different effects on behaviour ranging from “taste reactivity”, “free-feeding intake”, “goal-directed behaviour”, “assessing environmental cues” or “learning of taste aversion”. However, there seems to be general agreement that dopamine is important to acquire information about rewards (which cues, which stimuli & storing information) and the behavioral responses to obtain them (goal-directed behaviour, dopamine strengthens action-outcome associations). It seems not to be involved in the events related to the consummatory phase of feeding.




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

Figure 2a lateral view of brain areas that are involved in reward processes

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:شنبه 12 مهر 1393-09:14 ق.ظ

Further evidence for a major role of dopamine in reward-relevant processes came from the findings that rats failed to self-administer amphetamine (injected into the nucleus accumbens (NAc), after selective lesion of dopamine neurons terminating in this nucleus. Furthermore, it was shown that normally dopamine neurons fire in a slow irregular fashion, resulting in a tonic release of dopamine, but in response to salient environmental stimuli they fire in bursts, leading to phasic increases of dopamine release. The transient increases in dopamine enhance salient environmental signals while suppressing irrelevant signals and thus drive an animal to focus and respond appropriately to important environmental cues. Consequently, in the absence of dopamine, most environmental cues go unnoticed; animals are hypoactive and appear apathetic.




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

Neural basis of reward; the dopamine reward circuit

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:شنبه 12 مهر 1393-09:12 ق.ظ

Manipulation of dopamine-containing neurons modulates the outcome of the above described brain-stimulation-reward experiments, providing first evidence for a role of dopamine in reward-relevant processes. Experiments using either dopamine receptor antagonists or neurotoxins that target dopamine neurons (6-hydroxydopamine) lead to a reduction of brain-stimulation-reward activity. On the contrary, drugs that increase the dopamine tone, such as amphetamine, cocaine, morphine or nicotine, enhance the rewarding effects of electrical stimulation of areas such as the ventral tegmental area (VTA), hypothalamus, nucleus accumbens (NAc) or hippocampus (for anatomical location see figure 2a and 2b). Collectively these areas constitute the “dopamine reward circuit” (see figure 3).

reddot  NB: It remains to be elucidated whether or not these electrical stimuli directly activates neurons that release dopamine. It is possible that, instead, the electrically activated nerve fibers make synapses with dopamine-containing neurons and thus indirectly promote its release.




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

دوپامین 1

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:شنبه 12 مهر 1393-08:57 ق.ظ

دوپامین ( مخفف است از 3,4 Dihydroxy Phenethyl Amine )

دوپامین یک هورمون و (فرار عصبی) ( ماده ای که موجب انتقال انگیزه و پیام ها در اعصاب می شود( .

از خانواده های catecholamine (یک مونوآمین که برخاسته ازآمینواسیدتیروزین) و phenethylamine (یک ترکیب آلی و طبیعی مونوآمین آلکالوئید ) است که نقش مهمی در مغز و بدن انسان ایفا می کند .

*دوپامین برخاسته شده ازساختارشیمیایی که به شکل آمین بوسیله حذف یک گروه کربوکسیل

 (carboxyl group) از یک مولکول L-DOPA (Levodopa) است .

در مغز , دوپامین عملکردی به عنوان فرار عصبی (پیام رسان عصبی)ایفا می کند    آزاد شدن  شیمیایی بوسیله سلولهای عصبی با ارسال سیگنال به سلولهای عصبی دیگر صورت می گیرد.

مغز شامل قسمتهای متمایز از سیستم دوپامین است .

 یکی از این بخش هاکه نقش مهمی در پاداش ، رفتار انگیزه ای  (reward – motivated behavior ) است .

بیشترین نوع افزایش پاداش ها با افزایش میزان دوپامین در مغز همراه است و اعتیاد به موادهای مخدر گوناگون باعث افزایش فعالیت دوپامین عصبی می شود . قسمت های دیگر سیستم دوپامین مغزی درگیر کنترل محرک ها و آزادی چندین هورمون مهم دیگر است .

چند بیماری مهم در دستگاه عصبی که مربوط به عدم کارایی سیستم دوپامین است.

بیماری پارکینسون (Parkinson’s Diseaes) یک حالت انحطاط که باعث لرزش (رعشه) ومعیوب شدن محرک ها که مرتبط با کاهش ترشح نورون های دوپامین در ناحیه مغز میانی بنام  Substantia nigra(ماده سیاه مغزی) . همچنین شواهد نشان می دهد  بیماری روان‌گسیختگی یا اسکیزوفرنی یا شیزوفرنی   Diseaes Schizophrenia’ نیز درگیر تغییر افزایش سطح (میزان ) فعالیت های دوپامین است و همچنین در درمان این گونه بیماری  که  تأثیر عمده ای در شدت فعالیتهای دوپامین دارد اغلب از داروهای ضدروانپریشی استفاده می شود.

همچنین اعتقاد بر این است بیماری کم توجهی و بیش فعالی (Attention Deficit Hyperactivity Disorder)  (ADHD) و  بیماری سندرم پاهای بی قرار  (Restless Legs Syndrome) (RLS )  مرتبط به کاهش فعالیت

(میزان ) دوپامین است.

 در خارج از سیستم عصبی , عملکرد دوپامین در قسمتهای مختلف از بدن به عنوان یک پیغام دهنده شیمیایی موضعی  است .

در رگهای خونی ، مانع آزاد شدن نوراپی نفرین(norepinephrine) و عملکرد گشادکردن رگها(Vasodilators)را دارد . در کلیه باعث افزایش دفع و خروج سدیم از ادرارمی شود  .

در پانکراس باعث کاهش میزان تولید انسولین می شود و در دستگاه گوارش باعث کاهش حرکات دستگاه گوارش (روده و معده)  ( gastrointestinal motility) و محافظت از مخاط روده و در سیستم ایمنی(immune system) باعث کاهش فعالیتهای لنفوسیت می شود .

استثنایی در رگهای خونی است و دوپامین در هر یک از این سیستم محیطی دارای یک عملکرد paracrine است .

Paracrine :  نوعی عملکرد هورمونی است که در آن هورمون سنتز و آزاد شده از سلول های غدد درون ریز به سلولهای همجوار و نزدیک به آن متصل می شود و به عملکرد آنها تأثیر می گذارد .

*این ترکیب ساخته شده بصورت مکانی (موضعی) و اعمال اثرات آن بر سلولهایی که در نزدیکی این سلولها قرار دارند آزاد و تأثیر دارد .

عملکرد  انواع داروهای مهم بوسیله تغییرات در  مسیر ساختن یا استفاده از دوپامین  در بدن است .

دوپامین از طریقه  تزریق وریدی (intravenous injection ) در دسترس قرار می گیرد  اگر چه از راه گردش خون توانایی دسترسی به  مغز را ندارد ,این تأثیرات پیرامونی (محیطی) باعث استفاده سودمند برای درمان نارسایی قلبی و یا شوکی ,مخصوصاً در نوزادان تازه متولد شده می شود.

L-DOPA متابولیک (سوخت و ساز) و پیش ساز دوپامین است که در دسترس بودن آن در  مغز بیشترین  استفاده را در درمان بیماری پارکینسون دارد .

محرکهای دوپامینرژیک (Dopaminergic ) می تواند در دوزهای بالا اعتیاد آور می باشد . اما در بعضی موارد در دوزهای پایین برای درمان بیماری ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder )مورد استفاده قرار می گیرد .

برعکس آن و عمل بسیاری از داروهای ضد روانپریشی (antipsychotic drugs) بوسیله مانع شدن و فرونشاندن تأثیر دوپامین است , این داروها در برابر (مقابل ) دوپامین بوسیله مکانیسم ها متفاوت عمل می کنند, بیشترین تأثیر در برخی از عوامل ضد تهوع است .

*مسیر دوپامینرژیک :

در داخل مغز ، دوپامین نقش های بسیار مهمی در کنترل حرکت ، انگیزش و برانگیختن (تحریک) ، ادراک و بازده عملکردی ایفا می کند . علاوه بر این نقش کمی در تولید شیر، ارضاء جنسی و تهوع دارد .

 

*نورون های دوپامینرژیک (نورون های تشکیل دهنده ( ابتدایی) فرار عصبی دوپامین است ) نسبتاً به تعداد کم و در مجموعه در حدود 400 هزار عدد در مغز انسان وجود دارد و جسم سلولی آنها  نسبت کوچکی از ناحیه مغز محدود شده است اما آنها با ارسال طرح به بسیاری از قسمت های دیگر مغز اعمال و اثرات  قوی بر روی اهداف خود دارند .

 

این گروه از سلولهای دوپامینرژیک برای نخستین بار در سال 1964 بوسیله آنیکا داهلستروم و کجل فوگز

 (Professor Annica Dahlström and Kjell Fuxe) ترسیم شد .

آنها برچسب هایی را که با حرف A شروع می شد  "A" (for "Aminergic") اختصاص دادن در طرح آنها مناطق A1 تا A7 حاوی نوروترانسمیترهای نوراپی نفرین(neurotransmitter norepinephrine) * در حالیکه A8 تا A14 حاوی دوپامین است .




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

دوپامین 2

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:شنبه 12 مهر 1393-08:53 ق.ظ

در اینجا لسیتی از مناطق دوپامینرژیک برای شناسایی آنها وجود دارد .

Substantia nigra * (ماده سیاه مغز) یک منطقه کوچک در قسمت مغز میانی است ,که تشکیل شده از

 basal ganglia  (عقده های قاعده ای) .نورون های دوپامین بصورت اصلی در قسمت هایی از ساختاری بنام pars Compacta (گروه سلولی A8 ) و در نزدیکی (گروه سلولی A9) قرار دارد  .

در جوندگان بیشترین اهمیت وجهش پرتو برای رفتن به قشر (Striatum) و گلیوس پالیدوس (globus pallidus ) که قسمت میانی هسته‌ی مغزاست  و هسته زیر تالاموسی(subthalamic nucleus) همه این قسمت ها متعلق به basal ganglia است که  نقش مهمی در کنترل حرکات ایفا می کند .

نام substantia nigra (ماده سیاه) یک اسم لاتین است که از ماده ای سیاه که  اشاره به این واقعیت دارد که نورونهای دوپامنیرژیک از دانه های سیاهی تشکیل شده است . این نورونها بسیار حساس و آسیب پذیربوده . زمانیکه بخش وسیعی از آنها می میرند در نتیجه سندروم پارکینسون (Parkinsonian syndrome) ایجاد می شود .

Ventral tegmental area* (VTA) : یکی دیگر از مناطق مغز میانی است . این گروه از سلولها (A10) بزرگترین گروه از سلولهای دوپامنیرژیک در مغز انسان است ،

اگرچه کاملاً کوچک بنظر می آیند . پرتوها (افکنش ها ) از این نورون های دوپامنیرژیک حرکت کرده و به ﻧﻮﻛﻠﺌـﻮس اﻛـﻮﻣﺒﻨﺲ (Nucleus accumbens) رفته و از آنجا به قشر جلویی مغز (perfrontal cortex) رفته و از آنجا به مناطق دیگر می رود . این نورون ها نقش اصلی در بازده عملکردی و ضمینه های انگیزشی ایفا می کند .

ﻧﻮﻛﻠﺌـﻮس اﻛـﻮﻣﺒﻨﺲ(Nucleus accumbens) اغلب به عنوان لیمبیک(limbic ) بخشی از قشر (Striatum) در نظر گرفته می شود . قسمتی از قشر (Striatum) در بالاترین سطح از زمینه کنترل محرکها از جمله انگیزش و تصمیم گیری می باشند .

 بدین گونه نقش (VTA) در انگیزش و تصمیم گیری با ساختاری مشابه نقش ماده سیاه (substantianigra) در سطح پایین کنترل محرک ها است .

 در پستانداران (میمون ها و انسان ها) نورون های دوپامین از ناحیه ماده سیاه و VTAبوسیله توده ای عصبی مشخص و محرکهای پیشین و پسین کورتکس به سراسر قشر گوشتی مغز (Cortical mantle ) ارسال می شود .

بدین گونه فضاهای عمده متفاوتی در دوپامین قشری وجود دارد .

*هیپوتالاموس خلفی (the posterior hypothalamus ) : این سلولهای دوپامنیرژیک (گروه A11 )را به سمت نخاع انتقال می دهند اما عملکرد این گروه هنوز به خوبی مشخص نشده است .

برخی شواهد آسیب شناسی نشان می دهد این ناحیه نقش مهمی در سندرم پاهای بیقرار

(restless legs syndrome ) ایفا می کند , شرایطی که در آن افراد به سختی می خوابند و بطور مقاومت ناپذیر ، اجباری و مداوم بخش هایی از بدن خود مخصوصاً پاها را به حرکت درمی آورند .

*هسته کمانی (arcuate nucleus) (گروه سلولی A12 ) و هسته های اطراف بطن

(periventricular nucleus) (گروه سلولی A14 ) هیپوتالاموس .

 مهمترین انتقال از نورون های دوپامنیرژیک به سمت غده هیپوفیر(pituitary gland) ، جاییکه ترشح هورمون پرولاکتین (تولید شیر) تولید می شود .

*دوپامین یکی از اصلی ترین مهار کننده غدد(neuroendocrine) ترشح کننده پرولاکتین از غدد هیپوفیز قدامی (anterior pituitary) است . تولید دوپامین بوسیله نورون ها در هسته کمانی و ترشح آنها به داخل هیپوتالاموس هیپوفیز رگ های خونی در (median eminence) که ذخیره غده هیپوفیز را می کند .

سلولهای لاکتوتروب(lactotrope) تولید پرولاکتین را می کنند و در غیاب دوپامین ترشح پرولاکتین ادامه دارد . دوپامین مانع این ترشح می شود از دوپامین در بعضی اوقات با نام های

فاکتور مهار کننده پرولاکتین (Prolactin- Inhibiting Factor)(DIF)

هورمون مهار کننده پرولاکتین (Prolactin- Inhibiting Hormone) (PIH) یا prolactostatin

* زونا آن سرتا (zona incerta ) ورقه ی نازکی است از ماده ی خاکستری که بین تالاموس و هسته ی ساب تالاموس قرار دارد. Zona Incerta ادامه ی شبکه ی رتیکولار مغز میانی می باشد که وارد ساب تالاموس می شود.

 

Zona Incerta این سلولها (گروه A13) با ارسال به مناطق مختلف هیپوتالاموس و مشارکت در کنترل ماده محرک غده جنسی (Gonadotropin – releasing hormone) و آزاد کردن هورمون لازم برای فعالیت و رشد سیستم تولید مثل در هنگام بلوغ در هر دو آقایان و خانم ها اثر خود را اعمال می کند  .

*در گروه های اضافه شده دیگر, ترشح نورون های دوپامین در شبکه چشم است .

 این نورون ها سلولهای آماکرین (amacrine cells) هستند . در آماکرین ها آکسون ها (axons) وجود ندارد ، آنها دوپامین را به محیط خارج سلولی آزاد می کنند . مخصوصاً این سلولها بصورت فعال  در طول روز و خاموش در طول  شب وجود دارند .

این دوپامین به صورت  شبکیه ای عمل می کند و برای بهبودی فعالیتهای سلولهای مخروطی در شبکیه چشم است  درحالیکه باعث سرکوب (متوقف کردن)فعالیت های سلول های میله ای می شود , درنتیجه باعث افزایش میزان حساسیت به رنگها و مقابله در شرایط نور تابناک می شود و هنگامیکه نور کم می شود میزان حساسیت کاهش

 می یابد .




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

دوپامین 3

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:شنبه 12 مهر 1393-08:33 ق.ظ


*در خارج سیستم عصبی :

دوپامین از سد خونی مغزی (blood – brain barrier) عبور نمی کند . بنابراین این ترکیب و عملکرد در ناحیه محیطی به یک درجه بزرگ به ترکیب و عملکرد آن در مغز دارد بستگی دارد .مقدار اساسی چرخه دوپامین در جریان خون است اما عملکرد آنها کاملاً مشخص نیست . دوپامین در پلاسمای خون در سطح قابل مقایسه با اپی نفرین است اما این موضوع فقط در انسان هاوجو دارد  .

بالای 95% از دوپامین در پلاسما از سولفات دوپامین تولید می شود که  بوسیله آنزیم های سولفوتراسفراس

(enzyme Sulfotransferase )  (1A3/1A4) و عمل آن آزاد کردن دوپامین است .

بخش عمده ای از این سولفات دوپامین در اندام مزانتر(mesenteric organs) تولید می شود  که در احاطه بخش هایی از سیستم گوارشی است ، تصور میشود تولید سولفات دوپامین که یک مکانیزم برای زدودن سموم از دوپامین است که در  اثر مصرف غذا و یا در فرآیندهای  گوارشی تولید شده می شود .

سطح پلاسما به طور معمول پس از غذا خوردن غذا بیش از 50 برابر افزایش می یابد .

سولفات دوپامین عملکرد زیستی شناخته شده ای ندارد و توسط ادرار دفع می شود .

*میزان کمی از دوپامین در جریان خون بوسیله سیستم عصبی سمپاتیک(sympathetic nervous system) ، سیستم گوارش یا اندام های دیگر تولید می شود .

گیرنده های دوپامین ممکن است در فعالیت  بافت های محیطی یا متابولیسمی یا تبدیل به نوراپی نپرین بوسیله آنزیم های بتا دوپامین هیدروکسیلاز ((Dopamine beta hydroxylase شرکت نمایند  .

در داخل جریان خون بوسیله غده فوق کلیوی مرکزی (adrenal medulla),برخی از گیرنده های دوپامین در دیواره سرخکهای خونی قرار دارندکه از طریق عمل گشاد کردن  عروق خونی (Vasodilation) ویا  مانع  از آزادسازی نوراپی نفرین می شود  .

* دوپامین در سیستم های محیطی نقش مهمی ایفا می کند .

*سیستم ایمنی(immune system) ، دوپامین بر روی گیرنده های موجود در سلول های ایمنی مخصوصاً لنفوسیت ها عمل می کند .

دوپامین می تواند تأثیر بر روی سلولهای ایمنی در طهال , مغز استخوان و سیستم گردش خون داشته باشد .به عبارت دیگر دوپامین می تواند بوسیله سلولهای ایمنی خود سنتز و آزاد شود.

*اثر اصلی دوپامین در لنفوسیت ها کاهش سطح فعالیت آنها است .

اهمیت کاربری این سیستم نامشخص است اما از آن بعنوان یک مسیر ممکن برای تعامل بین سیستم عصبی و سیستم ایمنی و مربوط به برخی از اختلالات خود ایمنی نام برده می شود  .

*کلیه ها : انواع مختلف از گیرنده های دوپامین در سلولهای کلیه ها وجود دارد .

در اینجا دوپامین بوسیله سلولهای لوله ای ترکیب و سنتز  و در مایع لوله ای تخلیه می شود ، این فعالیتها شامل افزایش ذخیره خون در کلیه ها و افزایش تصفیه بوسیله گلومرول ها و افزایش دفع سدیم از طریق ادرار است  .

 نقص در عملکرد دوپامین کلیه می تواند باعث ایجاد فشار خون بالا یا مشکلات ژنتیکی و می تواند باعث کاهش دفع سدیم شود .

*پانکراس : نقش دوپامین در اینجا کمی پیچیده تر است .پانکراس تشکیل شده است از دو قسمت بخش برون ریز و بخش درون ریز

بخش برون ریز یا سنتز آنزیم ها و دیگر مواد و ترشح آنها به داخل روده کوچک عمل می کند مکانی که در آن غذا گوارش می یابد .

یکی از مواد سنتز و ترشح شده بوسیله بخش برون ریز دوپامین است . عملکرد ترشح دوپامین بعد از داخل شدن به روده کوچک به وضوح مشخص نشده است . احتمالاً شامل محافظت از مخاط روده از آسیب و کاهش حرکات دستگاه گوارش است .(سرعتی که غذا در روده حرکت می کند )

بخش درون ریز پانکراس همچنین با نام جزایر لانگرهانس(islets of Langerhans) شناخته شده است .سنتز تعدادی هورمون از جمله انسولین و ترشح آنها به جریان خون ،

شواهدی وجود دارد که سلولهای بتا (Beta cells) در ترکیب سنتز انسولین حاوی گیرنده های دوپامین است . پاسخ دوپامین به کاهش میزان انسولین, (گیرنده ها) آنها را آزاد می کند منبع ورودی دوپامین آنها مشخص نیست . ممکن است دوپامین از طریق جریان گردش خون و برخاسته از سیستم عصبی سمپاتیک و یا ممکن است توسط سلولهای دیگر پانکراس سنتز شده باشد .

تأثیرات سلولی (گیرنده های دوپامین)( Dopamine receptors)

*مانند بسیاری دیگر از مواد زیستی فعال ، دوپامین تأثیر خود را بوسیله اتصال به گیرنده های فعال بر سطح سلول اعمال می کند .

 در پستانداران پنج نوع از گیرنده های  دوپامین شناسایی شده است .

نشانه های D1 تا D5 عملکرد همه آنها از پروتئین -G جفت گیرنده ها (G protein-coupled receptors (GPCRs)به معنای اینکه تأثیر آن از طریق یک مجموعه سیستم پیام رسان ثانویه پیچیده اعمال می کند .

*گیرنده های دوپامین در پستانداران می تواند به دو خانواده شناخته شده( D1-link و D2-link )اثر نهایی گیرنده های D1-link (D1 و D5) می تواندباعث برانگیختن (تحریک)(از طریق باز کردن کانالهای سدیم) یا بازدارنده (از طریق باز کردن کانالهای پتاسیم) شود.

اثر نهایی گیرنده های D2-link (and D4 و D3 و D2) معمولاً مهار کننده نورون های هدف است .

در نتیجه تقسیم بندی دوپامین بصورت محرک (تحریک) یا مهار کننده برای توصیف نادرست است .

اثر آن در نورون های هدف بستگی به نوع گیرنده های موجود در غشاء نورون واکنش های داخلی نورون در چرخه AMP دارد .

*گیرنده های D1 بیشترین تعداد گیرنده دوپامین را در سیستم عصب مرکزی دارند و گیرنده های بعدی D2 و گیرنده های D3 و D4 و D5 حاضر در سطح قابل توجهی پایین تر است .

سطح دوپامین خارج سلولی توسط دو مکانیسم تنظیم می شود .

 انتقال دوپامین تونیک (tonic) و فازیک (phasic)

انتقال دوپامین تونیک هنگامی رخ می دهد که مقدار کمی از دوپامین منتشر شده بطور مستقل در فعالیتهای عصبی و تنظیم بوسیله فعالیتهای سلول های عصبی دیگر و باز جذب انتقال دهنده عصبی شرکت دارد .

انتقال دوپامین فازیک درنتیجه فعالیت از دوپامین حاوی سلول های خودی است .

این فعالیت بطور مشخص بوسیله فعالیتهای منظم ضربان ساز Pacemaking بصورت سیگنالهای خوشه ای ایجاد می شود  این شیوه سریع بطور عادی 2-6 خوشه بسرعت جانشین می کند .





داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

BE HAPPY

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:جمعه 11 مهر 1393-10:16 ب.ظ




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

Dopamine

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:جمعه 11 مهر 1393-10:09 ب.ظ


Dopamine (contracted from 3,4-dihydroxyphenethylamine)


 is a hormone and neurotransmitter of the catecholamine and phenethylamine families that plays a number of important roles in the human brain and body. Its name derives from its chemical structure: it is an amine that is formed by removing a carboxyl group from a molecule of L-DOPA.


In the brain, dopamine functions as a neurotransmitter—a chemical released by nerve cells to send signals to other nerve cells. The brain includes several distinct dopamine systems, one of which plays a major role in reward-motivated behavior. Most types of reward increase the level of dopamine in the brain, and a variety of addictive drugs increase dopamine neuronal activity. Other brain dopamine systems are involved in motor control and in controlling the release of several other important hormones.


Several important diseases of the nervous system are associated with dysfunctions of the dopamine system. Parkinson's disease, a degenerative condition causing tremor and motor impairment, has been related to the loss of dopamine-secreting neurons in the midbrain area called the substantia nigra. There is evidence that schizophrenia involves highly altered levels of dopamine activity, and the antipsychotic drugs that are frequently used to treat it have a primary effect of attenuating dopamine activity. Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) and restless legs syndrome (RLS) are also believed to be associated with decreased dopamine activity.


Outside the nervous system, dopamine functions in several parts of the body as a local chemical messenger. In the blood vessels, it inhibits norepinephrine release and acts as a vasodilator; in the kidneys, it increases sodium excretion and urine output; in the pancreas, it reduces insulin production; in the digestive system, it reduces gastrointestinal motility and protects intestinal mucosa; and in the immune system, it reduces the activity of lymphocytes. With the exception of the blood vessels, dopamine in each of these peripheral systems has a "paracrine" function: it is synthesized locally and exerts its effects on cells that are located near the cells that release it.


A variety of important drugs work by altering the way the body makes or uses dopamine. Dopamine itself is available for intravenous injection: although it cannot reach the brain from the bloodstream, its peripheral effects make it useful in the treatment of heart failure or shock, especially in newborn babies. L-DOPA, the metabolic precursor of dopamine, does reach the brain and is the most widely used treatment for Parkinson's disease. Dopaminergic stimulants can be addictive in high doses, but some are used at lower doses to treat ADHD. Conversely, many antipsychotic drugs act by suppressing the effects of dopamine. Drugs that act against dopamine by a different mechanism are also some of the most effective anti-nausea agents.


Dopaminergic pathways


Inside the brain, dopamine plays important roles in motor control, motivation, arousal, cognition, and reward, as well as a number of basic lower-level functions including lactation, sexual gratification, and nausea.


Dopaminergic neurons (i.e., neurons whose primary neurotransmitter is dopamine) are comparatively few in number — a total of around 400,000 in the human brain[1] — and their cell bodies are confined to a few relatively small brain areas, but they send projections to many other brain areas and exert powerful effects on their targets. These dopaminergic cell groups were first mapped in 1964 by Annica Dahlström and Kjell Fuxe, who assigned them labels starting with the letter "A" (for "aminergic").[2] In their scheme, areas A1 through A7 contain the neurotransmitter norepinephrine, whereas A8 through A14 contain dopamine. Here is a list of the dopaminergic areas they identified:


  • The substantia nigra, a small midbrain area that forms a component of the basal ganglia. The dopamine neurons are found mainly in a part of this structure called the pars compacta (cell group A8) and nearby (group A9).[3] In rodents, their most important projections go to the striatum, globus pallidus, and subthalamic nucleus, all of which also belong to the basal ganglia, and play important roles in motor control. The name substantia nigra is Latin for "dark substance", and refers to the fact that the dopaminergic neurons there are darkly pigmented. These neurons are especially vulnerable to damage. When a large fraction of them die, the result is a Parkinsonian syndrome.[4]


  • The ventral tegmental area (VTA), another midbrain area. This cell group (A10) is the largest group of dopaminergic cells in the human brain, though still quite small in absolute terms. Projections from these dopaminergic neurons go to the nucleus accumbens and the prefrontal cortex as well as several other areas.[3] These neurons play a central role in reward and other aspects of motivation. The nucleus accumbens is often considered to be the "limbic" part of the striatum. As such, it is the part of the striatum involved in the highest level aspects of motor control, which include motivation and decision-making. Thus, the role of the VTA in motivation and decision-making is structurally analogous to the role of the substantia nigra in low-level motor control.[5] In primates (i.e. monkeys and humans), the dopamine neurons from the regions of the substantia nigra and VTA project throughout most of the cortical mantle, with particularly dense innervation of the motor and premotor cortices. Thus, there are major species differences in cortical dopamine projections.[6]
  • The posterior hypothalamus. These dopaminergic cells (group A11) project to the spinal cord, and their function is not well established. There is some evidence that pathology in this area plays a role in restless legs syndrome, a condition in which people have difficulty sleeping due to an overwhelming compulsion to constantly move parts of the body, especially the legs.[7]
  • The zona incerta. These cells (group A13) project to several areas of the hypothalamus, and participate in the control of gonadotropin-releasing hormone, which is necessary to activate the development of reproductive systems that occurs following puberty, both in males and females.[8]

An additional group of dopamine-secreting neurons are located in the retina of the eye. These neurons are amacrine cells, meaning that they have no axons. They release dopamine into the extracellular medium, and are specifically active during daylight hours, becoming silent at night. This retinal dopamine acts to enhance the activity of cone cells in the retina while suppressing rod cells — the result is to increase sensitivity to color and contrast during bright light conditions, at the cost of reduced sensitivity when the light is dim.[9]


Major dopamine pathways. As part of the reward pathway, dopamine is manufactured in nerve cell bodies located within the ventral tegmental area (VTA) and is released in the nucleus accumbens and the prefrontal cortex. The motor functions of dopamine are linked to a separate pathway, with cell bodies in the substantia nigra that manufacture and release dopamine into the striatum.


Outside the nervous system


Dopamine does not cross the blood–brain barrier, so its synthesis and functions in peripheral areas are to a large degree independent of its synthesis and functions in the brain. A substantial amount of dopamine circulates in the bloodstream, but its functions there are not entirely clear. Dopamine is found in blood plasma at levels comparable to those of epinephrine, but in humans, over 95% of the dopamine in the plasma is in the form of dopamine sulphate, a conjugate produced by the enzyme Sulfotransferase 1A3/1A4 acting on free dopamine. The bulk of this dopamine sulphate is produced in the mesenteric organs that surround parts of the digestive system. The production of dopamine sulphate is thought to be a mechanism for detoxifying dopamine that is ingested as food or produced by the digestive process — plasma levels typically rise more than fifty-fold after a meal. Dopamine sulphate has no known biological functions and is excreted in urine.


The relatively small quantity of unconjugated dopamine in the bloodstream may be produced by the sympathetic nervous system, the digestive system, or possibly other organs. It may act on dopamine receptors in peripheral tissues, or be metabolized, or be converted to norepinephrine by the enzyme dopamine beta hydroxylase, which is released into the bloodstream by the adrenal medulla.[10] Some dopamine receptors are located in the walls of arteries, where they act as a vasodilator and an inhibitor of norepinephrine release.[11] These responses might be activated by dopamine released from the carotid body under conditions of low oxygen, but whether arterial dopamine receptors perform other biologically useful functions is not known.


Beyond its role in modulating blood flow, there are several peripheral systems in which dopamine circulates within a limited area and performs an exocrine or paracrine function. The peripheral systems in which dopamine plays an important role include:


  • The immune system. Dopamine acts upon receptors present on immune cells, especially lymphocytes. Dopamine can also affect immune cells in the spleen, bone marrow, and circulatory system.[13] In addition, dopamine can be synthesized and released by immune cells themselves.[12] The main effect of dopamine on lymphocytes is to reduce their activation level. The functional significance of this system is unclear, but it afford a possible route for interactions between the nervous system and immune system, and may be relevant to some autoimmune disorders.


  • The kidneys. Multiple types of dopamine receptors are present in cells of the kidneys. Dopamine is also synthesized there, by tubule cells, and discharged into the tubular fluid. Its actions include increasing the blood supply to the kidneys, increasing filtration by the glomeruli, and increasing excretion of sodium in the urine. Defects in renal dopamine function can be produced by high blood pressure or by genetic problems, and can lead to reduced sodium excretion as well as hypertension.[15]

  • The pancreas. The role of dopamine here is somewhat complex. The pancreas consists of two parts, known as exocrine and endocrine. The exocrine part synthesizes enzymes and other substances, and secretes them into the small intestine, where food is digested. One of the substances synthesized and secreted by the exocrine pancreas is dopamine. The function of this secreted dopamine after it enters the small intestine is not clearly established — the possibilities include protecting the intestinal mucosa from damage and reducing gastrointestinal motility (the rate at which food moves through the intestines).[16]


The endocrine part of the pancreas, also known as the islets of Langerhans, synthesizes a number of hormones, including insulin, and secretes them into the bloodstream. There is evidence that the beta cells that synthesize insulin contain dopamine receptors, and that dopamine acts to reduce the amount of insulin they release. The source of their dopamine input is not clearly established — it may come from dopamine that circulates in the bloodstream and derives from the sympathetic nervous system, or it may be synthesized locally by other types of pancreatic cells.


Cellular effects (Dopamine receptor)


Like many other biologically active substances, dopamine exerts its effects by binding to and activating receptors located on the surface of cells. In mammals, five subtypes of dopamine receptors have been identified, labeled D1 through D5. All of them function as G protein-coupled receptors, meaning that they exert their effects via a complex second messenger system. Glossing over the details, dopamine receptors in mammals can be divided into two families, known as D1-like and D2-like. The ultimate effect of D1-like receptors (D1 and D5) can be excitation (via opening of sodium channels) or inhibition (via opening of potassium channels); the ultimate effect of D2-like receptors (D2, D3, and D4) is usually inhibition of the target neuron. Consequently, it is incorrect to describe dopamine itself as either excitatory or inhibitory. Its effect on a target neuron depends on which types of receptors are present on the membrane of that neuron and on the internal responses of that neuron to cyclic AMP. D1 receptors are the most numerous dopamine receptors in the central nervous system; D2 receptors are next; D3, D4, and D5 receptors are present at significantly lower levels.


The level of extracellular dopamine is modulated by two mechanisms: tonic and phasic dopamine transmission. Tonic dopamine transmission occurs when small amounts of dopamine are released independently of neuronal activity, and is regulated by the activity of other neurons and neurotransmitter reuptake.[17] Phasic dopamine release results from the activity of the dopamine-containing cells themselves. This activity is characterized by irregular pacemaking activity of single spikes, and rapid bursts of typically 2–6 spikes in quick succession





داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

Dopamine

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:جمعه 11 مهر 1393-09:52 ب.ظ




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

Dopamine Day

نویسنده :Alireza Moayedi
تاریخ:جمعه 11 مهر 1393-09:30 ب.ظ

For a few years I’ve intermittently campaigned for the renaming of Valentines Day to Dopamine Day. After all, that’s what it’s really about. The thrill of romantic love is largely the handiwork of the neurotransmitter dopamine.

We would celebrate Dopamine Day by engaging in activities that increase dopamine, like savoring chocolates, giving and receiving gifts, enjoying a nice meal, catching a show, and being close to your lover. Sound familiar? That’s probably because Valentines Day already is Dopamine Day but under a less specific, or at least less alliterative, name.

Dopamine Day encompasses so much more, though. It doesn’t leave single people out in the cold, like Valentines Day does. Don’t have a lover? That’s not a problem for Dopamine Day! Your potential for enjoying dopamine isn’t dependent on your relationship status. The trick for releasing dopamine is to try something novel and thrilling, like exploring a new city or skydiving or rafting. Not very adventurous? Then engaging in fantasy, like a movie or a book may be more your style. The addition of chocolate never hurts.

It seems appropriate to interject here with a pertinent factini. The brains of people who are in the crazy-in-love stage of love look like the brains of people who are high on cocaine. Now, I’m not suggesting you celebrate Dopamine Day by snorting coke; that’s too easy - and therefore dangerous. (In fact one could argue whether or not celebrating Dopamine Day with someone you are madly in love with “too easy.” I’ll let that debate slide for now.)

To really give dopamine its awe-inspiring due, it’s important to note that cocaine and other drugs are addictive because they hijack the dopamine pleasure/reward system. Dopamine feels *that good* and its pull is *that irresistible*.

So, let’s celebrate the goodness and irresistibly of dopamine, without which we would lose our zest for much of life. In fact, without dopamine to pull us in the direction of maintaining our necessary life functions, I doubt we could exist. We would certainly not be human.

I plan to celebrate Dopamine Day with a wander in the redwoods, an indulgence in a novel, and plenty of chocolate & zinfandel. Maybe I’ll surprise people with little Dopamine Day cards, too. That will help spread the love!

Hooray for dopamine!




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات()