Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) — это один из наиболее важных медиаторов центральной нервной системы. Это вещество играет ключевую роль в поддержании баланса между возбуждающими и тормозными процессами в мозге, что необходимо для нормального функционирования организма.
Паритет возбуждения и торможения
В мозге существует постоянная конкуренция между глутаматом — главным возбуждающим медиатором, и ГАМК — главным тормозным медиатором. Оба этих вещества используются примерно 40 % клеток мозга, что приводит к паритету возбуждения и торможения. Функция торможения необходима для блокирования лишних информационных потоков, которые могут привести к «шуму» в мозге и затруднить его нормальную работу.
Роль ГАМК в функциях мозга
ГАМК участвует в различных функциях мозга, включая внимание, двигательный контроль и эмоциональную регуляцию. Например, когда первоклассник решает сидеть тихо за партой и не двигаться, нейроны в его мозге выделяют ГАМК, блокируя лишние сигналы. Это требует значительных усилий от ГАМК-эргических нервных клеток.
Химия ГАМК
ГАМК образуется из глутамата посредством удаления углекислого газа. Этот процесс происходит прямо в синапсах и является результатом синтетических процессов в нервных клетках. ГАМК не является пищевой аминокислотой и не поступает в организм с пищей.
Двойная роль ГАМК
В нейронах ГАМК выполняет две функции: она может действовать как медиатор или участвовать в обмене энергии в митохондриях. При этом лишь около 1 % ГАМК функционирует как медиатор, тогда как 99 % участвуют в энергетическом обмене.
Препараты на основе ГАМК
Известно несколько препаратов на основе ГАМК, которые применяются для лечения различных заболеваний. Одной из таких групп являются ноотропы — препараты, улучшающие высшие функции мозга. Ноотропы могут улучшать выделение энергии в митохондриях, состояние мембран нейронов и белковый обмен.
Однако важно различать ноотропы от психомоторных стимуляторов. Настоящие ноотропы влияют преимущественно на обмен веществ в нейронах и почти не воздействуют на синаптические процессы.
Барбитураты
Первая группа препаратов на основе ГАМК была открыта ещё в конце XIX века под названием барбитураты. Барбитураты вызывают общее торможение мозга, подавляя движения, эмоции и внимание. Однако они обладают серьёзными побочными эффектами и могут вызывать зависимость.
Бензодиазепины
В середине XX века появились бензодиазепины — более мягкодействующие препараты по сравнению с барбитуратами. Бензодиазепины применяются как успокаивающие средства, а также используются при эпилепсии для снижения вероятности эпилептических припадков.
Вальпроаты
Вальпроаты — это блокаторы ГАМК-трансферазы — фермента, который разрушает ГАМК после того, как она выполнила свою функцию. Вальпроаты увеличивают продолжительность действия ГАМК на рецепторы и усиливают торможение в мозге.
Они являются важными препаратами при лечении эпилепсии благодаря своему мягкому действию и возможности длительного применения, в том числе при детской эпилепсии.
Значение исследования ГАМК
Изучение ГАМК имеет важное значение для понимания работы мозга и разработки новых методов терапии. Например, исследование генеза эпилепсии может привести к созданию эффективных методов лечения этого заболевания.
