Dopamine

La dopamine est une hormone et la neurotransmetteur se produisant dans une large variété d'animaux, y compris des vertébrés et des invertébrés. En structure chimique, c'est un Phenethylamine .

Dans le cerveau , la dopamine fonctionne comme neurotransmetteur , activant les cinq types de récepteurs - D1 de dopamine de , D2, D3, D4 et D5, et leurs variantes. La dopamine est produite dans plusieurs secteurs du cerveau, y compris le nigra de Substantia de . La dopamine est également un Neurohormone libéré par l'hypothalamus . Sa fonction principale comme hormone est d'empêcher le dégagement de la prolactine du lobe antérieur du pituitaire.

La dopamine peut être fournie comme médicament qui agit sur le système nerveux sympathique du , produisant effectue comme le taux et la tension artérielle accrus du coeur . Cependant, parce que la dopamine ne peut pas croiser la barrière hématoméningée , la dopamine donnée comme drogue n'affecte pas directement le système nerveux central . Pour augmenter la quantité de dopamine dans les cerveaux des patients présentant les maladies telles que le :maladie de Parkinson et le Dystonia Dopa-Sensible , L-DOPA ( Levodopa ), qui est le précurseur de dopamine, peut être donné parce qu'il peut croiser la barrière hématoméningée .

Histoire

La dopamine a été découverte par le Arvid Carlsson et Nils-Åke Hillarp au laboratoire pour la pharmacologie chimique de l'institut national de coeur de la Suède, en 1952. C'a été appelé Dopamine parce que c'était une monoamine , et son précurseur synthétique était le dihydroxyphenylalanine 3. Le Arvid Carlsson a été attribué le prix Nobel de du 2000 en physiologie ou la médecine pour prouver que la dopamine n'est pas simplement un précurseur de la noradrénaline et l'adrénaline mais une neurotransmetteur, aussi bien.

La dopamine a été la première fois synthétisée artificiellement en 1910 par George Barger et James Ewens aux laboratoires de Wellcome à Londres, Angleterre.

Biochimie

Nom et famille

La dopamine a la formule chimique C6H3 (OH) 2-CH2-CH2-NH2. Son nom chimique est " ; 4 (2-aminoethyl) benzene-1,2-diol" ; et son abréviation est " ; DA." ;

En tant que membre de la famille de la catécholamine , la dopamine est un précurseur à la nopépinéphrine (noradrénaline) de et puis à l'adrénaline (adrénaline) de dans les voies biosynthétiques pour ces neurotransmetteurs.

Biosynthèse

La dopamine biosynthesized dans le corps (principalement par tissu nerveux et la médulle des glandes surrénales d'abord par l'hydratation de la L-tyrosine d'acide aminé à L-DOPA par l'intermédiaire du monooxygenase de tyrosine 3 d'enzymes, également connue sous le nom d'hydroxylase de tyrosine de , et puis par la décarboxylation de L-DOPA par décarboxylase acide L-aminé aromatique (qui de désigné souvent sous le nom du décarboxylase de dopa). Dans des quelques neurones, la dopamine est encore transformée en nopépinéphrine par la bêta-hydroxylase de dopamine de .

Dans des neurones la dopamine est empaquetée après la synthèse dans les vésicules , qui sont alors déchargées dans la synapse en réponse au potentiel d'action présynaptique .

Inactivation et dégradation

La dopamine est inactivée par reuptake par l'intermédiaire du transporteur , puis ventilation enzymatique par la transférase Catéchol-O-méthylique (COMT) de et oxydase de monoamine (MAO) de dopamine de . La dopamine qui n'est pas décomposée par des enzymes est remballée dans des vésicules pour la réutilisation.

La dopamine peut également simplement le diffus à partir de la synapse , et régler la tension artérielle.

Fonctions dans le cerveau < ! -- Les systèmes de neurotransmetteur a un lien à ici -->

La dopamine a beaucoup de fonctions dans le cerveau, y compris des rôles importants dans la connaissance de comportement et de , l'activité motrice , la motivation et la récompense , le règlement de la production du lait , le sommeil , l'humeur , l'attention , et le apprenant . Les neurones dopaminergiques (c., les neurones dont la neurotransmetteur primaire est dopamine) sont présents principalement dans le secteur tegmental ventral (VTA) de du Midbrain , nigra de substantia de pars le compacta , et le noyau arqué de l'hypothalamus.

On observe les réponses phasiques des neurones de dopamine quand une récompense inattendue est présentée. Transfert de ces réponses au début d'un stimulus conditionné après pairings répétés avec la récompense. De plus, les neurones de dopamine sont déprimés quand la récompense prévue est omise. Ainsi, les neurones de dopamine semblent au codent l'erreur de prévision des résultats rewarding. En nature, nous apprenons à répéter les comportements qui mènent pour maximiser des récompenses. La dopamine est censée donc pour fournir un signal de enseignement aux parties du cerveau responsable d'acquérir le nouveau comportement. La différence temporelle de apprenant fournit un modèle informatique décrivant comment l'erreur de prévision des neurones de dopamine est employée pendant qu'un signal de enseignement.

Dans les insectes, un système semblable de récompense existe, using le Octopamine , un parent chimique de dopamine.

Anatomie

Les neurones dopaminergiques forment un système de neurotransmetteur de qui provient du compacta de pairs de nigra de Substantia de , du secteur tegmental ventral (VTA) de et de l'hypothalamus. Ceux-ci projettent les axones aux vastes zones du cerveau par quelques voies importantes :
voie de Mesocortical
Voie de Mesolimbic de
Voie de Nigrostriatal de
Voie de Tuberoinfundibular de

Cette innervation explique plusieurs des effets d'activer ce système de dopamine. Par exemple, la voie de Mesolimbic relie le VTA et les accumbens , tous les deux de noyau de sont centraux au système de récompense de de cerveau.

Mouvement

Par l'intermédiaire des récepteurs de dopamine D1, D2, D3, D4 et D5, dopamine réduit l'influence de la voie indirecte, et augmente les actions de la voie directe dans les ganglions basiques . La biosynthèse insuffisante de dopamine dans les neurones dopaminergiques peut causer le :maladie de Parkinson , dans lequel une personne perd la capacité d'exécuter lisse, les mouvements commandés. L'activation dopaminergique phasique semble être cruciale en ce qui concerne un codage interne durable des habiletés motrices (bac de teinture, 2005).

Connaissance et cortex frontal

Dans des lobes frontaux la dopamine commande le flux d'information d'autres secteurs du cerveau. Les désordres de dopamine dans cette région du cerveau peuvent causer un déclin dans des fonctions de Neurocognitive , particulièrement la mémoire , l'attention , et le de résolution des problèmes. On pense des concentrations réduites en dopamine dans le cortex préfrontal pour contribuer à manque de concentration . Sur l'inverse, cependant, les médicaments antipsychotiques du agissent en tant qu'antagonistes de dopamine et sont employés dans le traitement des symptômes positifs dans la schizophrénie .

Sécrétion de réglementation de prolactine

La dopamine est le régulateur neuroendocrine du primaire de la sécrétion de la prolactine de la glande du pituitary antérieur . La dopamine a produit par des neurones dans le le noyau qu'arqué de l'hypothalamus est sécrété dans les vaisseaux sanguins hypothalamo-hypophysial de l'éminence médiane , qui fournissent la glande pituitaire . Les cellules de lactotrope qui produisent la prolactine , en l'absence de la dopamine, sécrètent la prolactine sans interruption ; la dopamine empêche cette sécrétion. Ainsi, dans le cadre de la sécrétion de réglementation de prolactine, la dopamine s'appelle de temps en temps le facteur prolactine-inhibant ( de PIF), l'hormone prolactine-inhibante ( PIH ) de , ou le prolactostatin . La prolactine semble également empêcher le dégagement de dopamine, comme après l'orgasme , et est principalement responsable de la période réfractaire .

Motivation et plaisir

Renfort

La dopamine est généralement associée au système de plaisir de du cerveau, fournissant des sentiments du renfort de plaisir et de pour motiver une personne proactivement pour exercer certaines activités. La dopamine est libérée (en particulier dans les secteurs tels que les accumbens de noyau de et secteur tegmental ventral ) par des expériences naturellement enrichissantes telles que la nourriture , le sexe , quelques drogues, et les stimulus neutres qui deviennent associés par avec eux. Cette théorie est souvent discutée en termes de drogues telles que la cocaïne , la nicotine , et les amphétamines qui semblent mènent à directement ou indirectement à l'augmentation de la dopamine de ces secteurs, et par rapport aux théories neurobiological du du penchant chimique , arguant du fait que ces voies de dopamine sont pathologiquement changées chez les personnes intoxiquées.

Inhibition de Reuptake, expulsion

Cependant, mécanismes séparés d'influence de cocaïne et d'amphétamine d'action. La cocaïne est un dresseur du transporteur de dopamine de qui competitivement empêche la prise de dopamine pour augmenter la vie de la dopamine et augmente une surabondance de la dopamine (une augmentation de jusqu'à 150 pour cent) dans les paramètres des neurotransmetteurs de dopamine.

Comme la cocaïne, les amphétamines augmentent la concentration de la dopamine dans l'espace synaptique du , mais par un mécanisme différent. Les amphétamines sont semblables en structure à la dopamine, et ainsi peuvent entrer dans le bouton terminal du neurone présynaptique par l'intermédiaire de ses transporteurs de dopamine aussi bien que par répandre par la membrane neurale directement. En entrant à l'intérieur du neurone présynaptique, les amphétamines expulsent les molécules de dopamine de leurs vésicules de stockage et les expulsent dans l'espace vide synaptique en faisant le travail de transporteurs de dopamine à l'envers.

Prépondérance encourageante

Le rôle de la dopamine en éprouvant le plaisir a été remis en cause par plusieurs chercheurs. On lui a discuté que la dopamine davantage est associée au désir anticipé et à la motivation (généralement désignés sous le nom du " ; wanting" ;) par opposition au plaisir consummatory réel (généralement désigné sous le nom du " ; liking" ;). La dopamine n'est pas libérée quand des stimulus désagréables ou opposés sont produits, et ainsi motive vers le plaisir d'éviter ou d'enlever les stimulus désagréables.

Études des animaux

Les indices au rôle de la dopamine dans la motivation, le désir, et le plaisir sont venus des études réalisées sur des animaux. Dans une telle étude, des rats ont été épuisés de la dopamine par jusqu'à 99 pour cent dans les accumbens de noyau de et du Neostriatum using 6 hydroxydopamine.< ! -- --> Avec cette grande réduction en dopamine, les rats ne mangeraient plus par leur propre volonté. Les chercheurs ont alors gavé aux rats la nourriture et ont noté s'ils ont eu les expressions faciales appropriées indiquer s'ils l'ont aimée ou ont détesté. Les chercheurs de cette étude ont conclu que la réduction en dopamine n'a pas réduit le plaisir consummatory du rat, seulement le désir de manger réellement. Dans une autre étude, les souris hyperdopaminergic de mutant (dopamine accrue) montrent un " plus élevé ; wanting" ; mais pas " ; liking" ; de rewards.< doux ! -- -->

Dopamine réduisant des drogues chez l'homme

Chez l'homme, cependant, des drogues qui réduisent l'activité de dopamine (neuroleptics, par exemple, quelques antipsychotiques ont été montrées pour réduire la motivation, aussi bien que l'Anhedonia (l'incapacité de de cause d'éprouver le plaisir). < ! -- --> Le sélectif Pramipexole des agonistes D2/D3 et le Ropinirole comme utilisé dans le syndrome agité de jambes de ont limité d'anti-anhedonic propriétés comme mesurées par le plaisir Scale.< de Snaith-Hamilton ! -- --> (Snaith-Hamilton-Plaisir-Mesurer (SHAPS), présenté en anglais en 1995, évalue l'anhedonia individu-rapporté dans les patients psychiatriques. Ces drogues ont des effets secondaires comme le " ; " hyper de sexualité ; et " de jeu compulsif ; ce qui sont des effets déterminés par plaisir de dopamine.

Opioid et transmission de cannabinoid

L'Opioid et la transmission de Cannabinoid au lieu de la dopamine peuvent moduler le goût consummatory de plaisir et de nourriture (aimer). < ! -- --> Ceci a pu expliquer pourquoi le " des animaux ; liking" ; de nourriture est l'indépendant de la concentration en dopamine de cerveau. D'autres plaisirs consummatory, cependant, peuvent davantage être associés à la dopamine. Une étude a constaté que des mesures anticipées et consummatory de comportement sexuel (rats masculins) ont été perturbées par le récepteur antagonists.< du DA ! -- --> La libido peut être augmentée par les drogues qui affectent la dopamine, mais pas par les drogues qui affectent des peptides d'opioid ou d'autres neurotransmetteurs.

Sociabilité

La sociabilité est également étroitement attachée à la neurotransmission de dopamine. Bas récepteur-lier D2 est trouvé dans les personnes avec l'inquiétude sociale . Des traits communs à la schizophrénie négative (retrait social , apathie , Anhedonia ) vraisemblablement sont liés à un état hypodopaminergic dans certains secteurs du cerveau. Dans les exemples du désordre bipolaire , les sujets maniaques du peuvent devenir hypersocial, aussi bien que le Hypersexual . Ceci est également crédité à une augmentation en dopamine, parce que la manie peut être réduite par les antipsychotiques de dopamine-blocage.

Prépondérance

La dopamine peut également avoir un rôle dans la prépondérance (« noticeableness ") de des objets et des événements perçus, avec les stimulus potentiellement importants comme : 1) choses rewarding ou 2) choses dangereuses ou menaçantes semblant plus apparentes ou importantes. Cette hypothèse argue du fait que la dopamine aide la prise de décision en influençant la priorité, ou de niveau du désir, de tels stimulus à la personne concernée.

Désordres de comportement

Le blocus pharmacologique du des récepteurs de dopamine de cerveau augmente plutôt que le comportement de prise de drogues de diminutions. Depuis bloquer des diminutions de dopamine désirer, l'augmentation du comportement de prise de drogues peut être vu aussi pas un désir chimique mais qu'un désir profondément psychologique juste « de sentir quelque chose ».

Des déficits dans des niveaux de dopamine sont impliqués dans le désordre (ADHD) d'hyperactivité de déficit d'attention de , et les médicaments de stimulant employés pour traiter avec succès les niveaux de neurotransmetteur de dopamine d'augmentation de désordre, menant aux symptômes diminués.

Inhibition latente et commande créatrice

La dopamine dans l'éveil général d'augmentations de la voie de Mesolimbic de et le but a dirigé des comportements et diminue l'inhibition latente ; chacun des trois effets augmente la commande créatrice de la génération d'idée. Ceci a mené à un modèle de trois-facteur de la créativité impliquant les lobes frontaux les lobes temporels et dopamine mesolimbic.

Liens à la psychose

voient également : Hypothèse de dopamine de la psychose

L'action anormalement élevée de dopamine également a été fortement liée à la psychose et à la schizophrénie < ! -- -->, Des neurones de dopamine dans la voie de Mesolimbic de sont en particulier associés dans ces conditions. L'évidence vient en partie de la découverte d'une classe des drogues appelées le Phenothiazines (qui bloquent les récepteurs de dopamine de de D2 qui peuvent réduire des symptômes psychotiques, et en partie de la conclusion ce dope comme l'amphétamine et la cocaïne (qui de est connue pour augmenter considérablement des niveaux de dopamine) peut causer la psychose. Pour cette raison, la plupart des médicaments antipsychotiques du moderne , par exemple, Risperidone , sont conçus pour bloquer la fonction de dopamine à divers degrés.

Utilisation thérapeutique

voient également : L-DOPA

Le Levodopa est un précurseur de dopamine employé dans diverses formes pour traiter le :maladie de Parkinson . Il Co-est typiquement administré avec un inhibiteur de la décarboxylation périphérique (DDC, décarboxylase de dopa de ), comme le Carbidopa ou le Benserazide . Des inhibiteurs de l'itinéraire métabolique alternatif pour la dopamine par la transférase Catéchol-O-méthylique sont également employés. Ceux-ci incluent le Entacapone et le Tolcapone .

La dopamine est également employée comme une drogue inotropique dans les patients présentant le choc pour augmenter le débit cardiaque et la tension artérielle .

Brunissement de dopamine et de fruit

Les oxydases de polyphénol (PPOs) sont une famille des enzymes responsables du brunissant des fruits et légumes frais quand elles sont coupées ou meurtries. L'oxygène moléculaire (O2) de d'utilisation de ces enzymes au oxydent les divers diphénols du 1.2 de à leurs quinones correspondantes que le substrat normal pour PPOs dans des bananes est dopamine. Le produit de leur oxydation, quinone de dopamine, s'oxyde spontanément à d'autres quinones. Le de quinones alors polymérisent et le condensent avec des acides aminés et les protéines pour prendre les colorants bruns connus sous le nom de mélanines les quinones et mélanines dérivées de la dopamine peuvent aider à protéger les fruits et légumes endommagés contre la croissance des bactéries et des mycètes .

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