Этанол и мозг

Этанол (этиловый спирт, метилкарбинол, алкоголь или просто спирт) — действующий компонент алкогольных напитков, являющийся депрессантом — психоактивным веществом, угнетающим центральную нервную систему человека.

Влияние алкоголя на функции организма

Алкоголь обеспечивает спокойное и расслабленное состояние и в то же время он мешает нормальной работе памяти. Кроме этого, алкоголь влияет на двигательные функции, дыхание, скорость реакции, температуру тела и аппетит.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Этанол и нейромедиаторы

Причина, по которой употребление алкоголя оказывает такое воздействие на ваш организм заключается в том, что этанол влияет сразу на несколько различных нейромедиаторов: дофамин, серотонин, эндорфин, ГАМК и глутамат.
Далее мы более подробно опишем ГАМК и глутамат и их взаимодействие с этанолом, а также кратко рассмотрим дофамин, серотонин и эндорфин.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Функции ГАМК и глутамата в нормальном состоянии

Работа систем ГАМК и глутамата

ГАМК — нейромедиатор, который ингибирует активность нервных клеток (нейронов). Употребление алкоголя стимулирует систему ГАМК. Его тормозящее действие на нервные клетки усиливается, заставляя вас чувствовать себя спокойно и расслабленно. Нервные клетки, чувствительные к ГАМК, находятся во всех частях головного мозга.
Глутамат наоборот возбуждает нервные клетки. Этанол, в свою очередь, ингибирует активность глутамата. Это уменьшает стимулирующий эффект, который глутамат оказывает на нейроны. В гиппокампе находится центр мозга, отвечающий за обучение и память. Именно в этой области головного мозга этанол особенно сильно замедляет передачу сигналов глутаматом между нервными клетками.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Суммирующая сила сигналов между нейронами

Когда мозг функционирует нормально, между нейронами постоянно передаются сигналы. Эти сигналы могут замедлять или ускорять секрецию нейромедиаторов в этих нейронах. Сигналы, поступающие в нейрон одновременно, направляются в тело клетки и там "суммируются". В зависимости от того, какие сигналы преобладают (активирующие или ингибирующие), результат может быть либо стимулирующим, либо тормозящим.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Функции ГАМК в нормальном состоянии

Расположение ГАМК в нейроне

ГАМК хранится в мембранных мешках, известных как синаптические везикулы, расположенных на кончике аксона.
Подробнее об устройстве нейронов и механизме передачи сигналов между ними — Как работает человеческий мозг.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Высвобождение ГАМК в синапс

Всякий раз, когда в терминаль аксона поступает сигнал, везикулы сливаются с клеточной стенкой (мембраной) нейрона и открываются. Таким образом, ГАМК высвобождается в синаптическую щель (синапс) между аксоном и дендритом соседней клетки.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Влияние ГАМК на секрецию нейромедиаторов

ГАМК проходит через синапс к соседнему нейрону. На дендритах этого нейрона есть рецепторы, к которым привязывается ГАМК. После связывания ГАМК с этими рецепторами нейрону передается сигнал, который уменьшает высвобождение других нейромедиаторов. Теперь головной мозг будет отправлять меньше сигналов.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Воздействие алкоголя на систему ГАМК

Этанол и рецепторы ГАМК

Этанол меняет нормальную ситуацию следующим образом: он также связывается с рецептором ГАМК, но делает это в другом месте рецептора.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Усиление действия ГАМК в присутствии этанола

Когда ГАМК и этанол связываются с рецепторами одновременно, ГАМК остается связанной дольше, чем обычно. Таким образом, она посылает свои подавляющие сигналы на принимающий нейрон в течение более длительного периода времени.
Этанол также вынуждает ГАМК связываться с рецептором чаще, тем самым обеспечивая большее количество сигналов, что еще больше увеличивает тормозящий эффект ГАМК.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

ГАМК и замедление работы мозга

Алкоголь успокаивает нервы и дает вам почувствовать себя расслабленно. Это связано с тем, что ГАМК оказывает ингибирующее действие на нейроны и, следовательно, заставляет определенные части мозга работать медленнее.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

ГАМК и работа мозжечка

Мозжечок, область мозга, которая контролирует мелкую моторику, также содержит много рецепторов ГАМК. Употребление алкоголя снижает контроль над двигательными функциями, потому что работа мозжечка замедляется.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Функции глутамата в нормальном состоянии

Функции глутамата

Глутамат является основным стимулирующим нейромедиатором в головном мозге и активирует другие нейроны, побуждая их к действию. Глутаматные рецепторы встречаются во всех областях мозга, поэтому они вовлечены во многие жизненно важные процессы.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Высвобождение глутамата в синапс

Когда глутамат высвобождается в синаптическую щель, он перемещается к соседнему нейрону. Дендриты этого нейрона содержат рецепторы, с которыми связывается глутамат. После связывания глутамата с этими рецепторами, принимающему нейрону передается стимулирующий сигнал, тем самым активируя его.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Воздействие алкоголя на систему глутамата

Этанол и рецепторы глутамата

Этанол также может связываться с рецептором глутамата, но делает это в другом месте рецептора. Этот процесс изменяет форму рецепторов, и они больше не могут связываться с глутаматом. В результате глутамат не может передавать сигналы принимающим нейронам и активировать их.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Последствия воздействия алкоголя

Воздействие алкоголя на мозг

Блокировка этанолом глутаматных рецепторов может влиять на различные процессы в принимающих нейронах, например на выработку других нейромедиаторов. Также ингибируется активация ферментов и гормонов, которые играют жизненно важную роль практически во всех процессах организма. Кроме того, снижается способность нейронов включать и выключать гены. Включение и выключение генов в нейронах необходимо, потому что только таким образом клетки могут создавать рецепторы, вырабатывать нейромедиаторы и сохранять себя живыми. Нарушение этих процессов может навредить нормальному функционированию вашего мозга.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Воздействие алкоголя на память и мышление

Гиппокамп имеет очень важное значение для кратковременной памяти и мышления. Когда этанол связывается с глутаматными рецепторами в гиппокампе нарушаются функции кратковременной памяти. Именно поэтому после употребления алкоголя частенько трудно вспомнить недавние события. Вы можете даже отключиться. Кроме того, уменьшается способность самоконтроля.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Воздействие алкоголя на аппетит и скорость реакции

После употребления алкоголя, вы можете почувствовать повышение аппетита. Алкоголь опосредованно стимулирует гипоталамус — область мозга, в которой расположен центр голода.
Употребление алкоголя также замедляет скорость реакции. Вероятно, это связано с тем, что мозг в целом работает медленнее, зрачки хуже реагируют на внешние раздражители, т.к. медленнее реагируют на сигналы, поступающие из головного мозга. Кроме того, нарушается координация движений.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Возникновение алкогольной зависимости

Вы можете стать зависимым от алкоголя как физически, так и психологически. Физическая зависимость проявляется повышенной толерантностью к алкоголю и появлением симптомов отмены, когда вы пьете меньше или вообще не употребляете алкоголь. ГАМК и глутамат играют важную роль в возникновении этих явлений. Толерантность к алкоголю означает, что для достижения такого же эффекта, как и раньше вам нужно все больше и больше алкоголя.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Толерантность к алкоголю и абстинентный синдром

Толерантность к алкоголю — ГАМК

Со временем употребление алкоголя приводит к тому, что структура рецепторов ГАМК в мозге изменяется, что делает их менее чувствительным к этанолу и ему становится намного сложнее связывается с этими рецепторами. В результате они передают меньше ингибирующих сигналов, и для того, чтобы снова ощутить спокойствие и расслабленность, вы должны употреблять все больше и больше алкоголя.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Толерантность к алкоголю — глутамат

Этанол блокирует глутаматные рецепторы. Когда нейроны, содержащие их, регистрируют, что некоторые рецепторы заблокированы, они повышают чувствительность оставшихся и генерируют дополнительные. Чтобы продолжать блокировать стимулирующее действие глутамата, вы должны употреблять все больше и больше алкоголя.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Абстинентный синдром и ГАМК

Те, кто внезапно перестают употреблять алкоголь, могут ощутить на себе действие симптомов отмены, таких как: нарушения сна, нервозность, увеличенное потоотделение, беспокойство, тревожность и депрессия.
Это происходит из-за того, что структура рецепторов ГАМК изменилась, сделав седативное и ингибирующее действие ГАМК менее эффективным, чем ранее. Также, из-за отсутствия алкоголя, ГАМК связывается с рецепторами в течение очень короткого времени. Следовательно, передается меньше тормозящих сигналов и происходит чрезмерная стимуляция нервной системы.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Абстинентный синдром и глутамат

Если вы резко прекращаете пить, алкоголь прекращает блокировать рецепторы глутамата. Однако из-за того, что во время употребления алкоголя была повышена чувствительность рецепторов и образовались дополнительные, теперь связываться с ними может большее количества глутамата. Это может вызвать такие симптомы отмены как бессонница и, в худшем случае, эпилепсия.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Алкогольная зависимость

Стимулирование этанолом дофаминовой системы

Этанолом также стимулируется дофаминовая система. При употреблении алкоголя в центр удовольствия поступает большое количество дофамина, заставляя вас ощущать приятные ощущения наслаждения и эйфории. Желание снова и снова испытывать это чувство может привести к алкогольной зависимости.
Если вы регулярно употребляете алкоголь в течение длительного времени, ваш мозг адаптируется к нему. Мозг высвобождает меньшее количество дофамина и становится менее чувствительным к нему. В результате, в отсутствие алкоголя количество дофамина в мозге становится слишком низким, что может заставить вас чувствовать себя подавленным. Это может побудить вас снова захотеть выпить, чтобы побороть это чувство, что также может привести к возникновению алкогольной зависимости.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Влияние алкоголя на систему серотонина

Этанол также влияет на систему нейромедиаторов серотонина в головном мозге. Употребление алкоголя стимулирует эту систему и создает чувство эйфории, а также близости и открытости с другими людьми. Из-за этих приятных ощущений у вас может появиться желание пить все чаще и чаще.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Последствия употребления алкоголя

Влияние алкоголя на систему эндорфинов

Эндорфины (или "естественные опиаты") являются нейромедиаторами с ингибирующим эффектом. Система эндорфинов может замедлить или остановить ваше дыхание. Дыхательный ритм регулируется в продолговатом мозге. Эта область мозга содержит много эндорфиновых (или опиатных) рецепторов, которые контролируют дыхательные мышцы. Когда эндорфины связываются с этими рецепторами, это уменьшает активность нейронов в продолговатом мозге, что приводит к замедлению дыхания. Поскольку этанол стимулирует выделение эндорфинов, нейроны в продолговатом мозге становятся подавленными, что может замедлить ваше дыхание или даже полностью остановить его.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Механизм возникновения толерантности к алкоголю

Этанол активирует эндорфиновую систему, высвобождая эндорфины в мозг. Это притупляет чувство боли и дает вам чувство эйфории. Со временем для достижения и поддержания этого приятного состояния требуется употребление все большего количества алкоголя.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Заключение — алкоголь

Этанол усиливает ингибирующее действие нейромедиатора ГАМК и, тем самым, обеспечивает расслабленное и спокойное состояние.
Этанол ингибирует активирующее действие нейромедиатора глутамата, что уменьшает эффективность вашей памяти.
Этанол также влияет на несколько других нейромедиаторных систем в головном мозге. Результат — приятное, расслабленное и эйфорическое состояние. Однако слишком большое количество алкоголя может вызвать остановку дыхания.
При регулярном употреблении алкоголя организм формирует толерантность к нему. После прекращения употребления могут возникнуть симптомы отмены.
Регулярное употребление большого количества алкоголя может привести к депрессии и слабоумию.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Условные обозначения

Нейромедиаторы

АцетилхолинАцетилхолин
Адреналин/НорадреналинАдреналин/Норадреналин
АнандамидАнандамид
ДофаминДофамин
ЭндорфинЭндорфин
ГАМКГАМК
Глутаминовая кислотаГлутаминовая кислота
СеротонинСеротонин
Вещество РВещество Р*

Наркотические и психоактивные вещества

АлкогольЭтанол/Алкоголь
Тетрагидроканнабинол/Каннабис/ТГКТГК/Марихуана
КокаинКокаин
Героин/МорфинГероин/Морфин
КетаминКетамин
НикотинНикотин
АмфетаминАмфетамин
Метилендиоксиметамфетамин/МДМА/MDMA/XTCМДМА/Экстази
* нейропептид, действующий как нейромедиатор

Белки/ферменты

АцетилхолинэстеразаАцетилхолинэстераза
Моноаминоксидаза/МАОМоноаминоксидаза/МАО
РецепторРецептор
Белок-транспортёрБелок-транспортёр

Остальное

Уксусная кислотаУксусная кислота
ХолинХолин
Ингибирующий сигналИнгибирующий сигнал
Стимулирующий сигналСтимулирующий сигнал