Влияние никотина на взаимодействие нейронов головного мозга

Откуда берется никотин

Для изготовления разнообразных табачных изделий чаще всего используются листья табака обыкновенного (лат. Nicotiana tabacum). Хотя в табаке обнаружены тысячи различных химических веществ, основным, и наиболее важным из них является никотин.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Почему никотин расслабляет

Во время курения табака вы чувствуете себя расслабленным, спокойным и уравновешенным, а также можете лучше сосредоточиться. Никотин вызывает эти эффекты, имитируя действие нейромедиатора ацетилхолина в мозге. Однако такое воздействие нарушает нормальное функционирование мозга.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Связь между никотином и ацетилхолином

Ацетилхолин — нейромедиатор, который передаёт сигналы между нейронами и мышцами. Он образуется в спинном мозге и стволе головного мозга и заставляет мышцы двигаться. Ацетилхолин также влияет на сердечный ритм, дыхание, функции ЖКТ и сужение зрачков (это функции вегетативной нервной системы). Кроме того, ацетилхолин стимулирует некоторые нейроны (например, нейроны дофамина) высвобождать их нейромедиаторы. Никотин оказывает влияние на все эти процессы.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Расположение ацетилхолина в нейроне

Ацетилхолин хранится в везикулах на кончике аксона.
Подробнее об устройстве нейронов и механизме передачи сигналов между ними — Как работает человеческий мозг.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Высвобождение ацетилхолина в синапс

Когда туда поступает сигнал, везикулы сливаются с клеточной стенкой (мембраной) нейрона и открываются. Таким образом, ацетилхолин высвобождается в пространство (синапс или синаптическая щель) между двумя нейронами.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Передача сигнала между нейронами при помощи ацетилхолина

Далее ацетилхолин движется через синапс к соседнему нейрону. Дендриты этого нейрона содержат рецепторы, с которыми ацетилхолин может связаться. В результате связывания сигнал передается дальше.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Дезактивация ацетилхолина

После передачи сигнала ацетилхолин отделяется от рецепторов и возвращается в синаптическую щель. Затем окружающими клетками в синаптическую щель выделяется фермент под названием ацетилхолинэстераза. Этот фермент расщепляет ацетилхолин на холин и уксусную кислоту, таким образом дезактивируя его. Холин возвращается в аксон с помощью белков-транспортёров и используется там в дальнейшем повторно.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Имитация ацетилхолина никотином

Никотин имитирует ацетилхолин. Он связывается с ацетилхолиновыми рецепторами дофаминовых нейронов и, таким образом, создает новые сигналы. Можно сказать, что он берет на себя функции ацетилхолина.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Воздействие никотина на активацию дофаминовых нейронов

Однако из-за того, что никотин не разрушается ацетилхолинэстеразой, он остается в синаптической щели намного дольше ацетилхолина и, соответственно, передает больше сигналов в дофаминовые нейроны.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Возникновение зависимости от никотина

В результате этого, в центре удовольствия мозга высвобождается больше дофамина, поэтому курение вызывает приятные чувства и состояние расслабленности. Такое стимулирование системы вознаграждения мозга порождает у вас желание испытать эти чувства снова и снова, что приводит к зависимости от никотина.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Толерантность к никотину

Если вы курите регулярно, ваш мозг развивает толерантность к никотину. Это означает, что для нормальной работы ему постоянно будет нужен никотин. При его отсутствии вы будете испытывать так называемый "симптом отмены", т.е. можете стать раздражительным, испытывать беспокойство, бессонницу, депрессию и трудности с концентрацией. Далее будет показано, как это происходит.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Механизм возникновения толерантности к никотину

Когда в мозг постоянно попадает большое количество никотина, рецепторы ацетилхолина чрезмерно стимулируются. В результате они временно теряют чувствительность и ацетилхолин с никотином больше не могут с ними связываться. Из-за этого передача сигналов в дофаминовые нейроны уменьшается, и для достижения прежнего приятного ощущения вам уже требуется больше никотина. Нейроны реагируют на отсутствие сигналов, образуя дополнительные рецепторы для ацетилхолина.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Симптомы отмены при отказе от курения

Когда вы бросаете курить, никотин перестает попадать в мозг. Чувствительность нейронов, уменьшенная никотином, нормализуется, и ацетилхолин может снова активировать свои рецепторы. Однако, как мы выяснили ранее, теперь количество рецепторов ацетилхолина у нейронов увеличено. Соответственно, они передают гораздо больше сигналов. Нейроны "бомбардируются" стимулами и становятся чрезмерно активными. Это приводит к симптомам отмены, таким как нервозность, раздражительность, беспокойство, бессонница, депрессия или затруднение концентрации внимания.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Абстинентный синдром при отказе от курения

Если во время этого вы снова закурите, эти симптомы на некоторое время исчезнут, и вы вновь станете спокойным. Мозг вернется к нормальной работе, поскольку большая часть ацетилхолиновых рецепторов (тех самых, дополнительно созданных нейронами) временно перестанет быть чувствительной из-за никотина. Нейроны станут менее активными, а вызванная дефицитом никотина гиперстимуляция исчезнет.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Последствия употребления никотина

Через мозг никотин стимулирует надпочечники к высвобождению в кровь адреналина. Как правило, адреналин высвобождается только в случае тревоги и стресса. Адреналин увеличивает ваше артериальное давление, ритм дыхания и сердцебиение. Это заставляет вас чувствовать себя взволнованным и полным энергии. Курильщики часто говорят, что курение помогает им успокоиться, когда они напряжены, и бодрит — когда они устали. Все это зависит от количества потребляемого никотина. Если это количество небольшое, вы чувствуете себя энергичным и возбужденным из-за выделяющегося адреналина. Если же доза никотина возрастает, вы почувствуете себя расслабленным и спокойным, потому что никотин уменьшает симптомы отмены от курения.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Другие последствия употребления никотина

Никотин вызывает выброс глюкозы в кровь. Мозг регистрирует повышенный уровень глюкозы, и решает, что вы уже приняли пищу. Он останавливает высвобождение веществ (ферментов и гормонов), которые вызывают чувство голода. Именно поэтому после курения чувство голода притупляется. Также посредством мозга никотин влияет на весь метаболизм организма: у курильщиков он более высокий и они весят в среднем на четыре килограмма меньше. Кроме того, никотин способен краткосрочно увеличить концентрацию. Это было научно доказано, но пока доподлинно неизвестно почему и что именно при этом происходит в головном мозге. Одно из возможных объяснений заключается в том, что в гиппокампе выделяется большее количество нейромедиатора глутамата.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Заключение — никотин

Присутствие никотина в мозге дает вам приятное, расслабленное чувство. Никотин вызывает эти эффекты, имитируя действия ацетилхолина. Скорость возникновения зависимости от никотина сравнима с героиновой (т.е. буквально с первых доз). Организм очень быстро развивает толерантность к никотину, так что вскоре после начала курения, для получения тех же эффектов и ощущений необходимо будет увеличивать количество потребляемого никотина. Если уровень никотина в организме курильщика падает слишком сильно, возникают симптомы отмены. Возобновление курения ненадолго уменьшает их. То есть курение помогает вам преодолеть те симптомы, которое оно же и вызвало.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Условные обозначения

Нейромедиаторы

Ацетилхолин
Адреналин/Норадреналин
Анандамид
Дофамин
Эндорфин
ГАМК
Глутаминовая кислота
Серотонин
Вещество Р*

Наркотические и психоактивные вещества

Этанол/Алкоголь
ТГК/Марихуана
Кокаин
Героин/Морфин
Кетамин
Никотин
Амфетамин
МДМА/Экстази

Белки/ферменты

Ацетилхолинэстераза
Моноаминоксидаза/МАО
Рецептор
Белок-транспортёр

Остальное

Уксусная кислота
Холин
Ингибирующий сигнал
Стимулирующий сигнал