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수용체는 시냅스에서 신경전달물질과 반응하는 막 단백질 (membrane protein)이다. 수용체는 종류에 따라서 신경신호(정보)의 흐름을 일으키거나 (excitation: 글루타메이트, 도파민, 아세틸콜린 등 ), 억제 (inhibition: 가바)한다. 즉, 수용체는 신경전달물질에 의한 시냅스전 뉴런이 가지고 있는 정보를 시냅스후 뉴런 (또는 근육세포)로 전달하는 기능을 하는 것이다.
약물(분자)은 신경전달물질처럼 수용체에 작용하여 신경전달을 교란한다.
주요 신경전달물질
도파민 뉴런의 세포체에서 합성된 효소들은 말단으로 운반되어 도파민을 만들어 분비한다. 하나의 뉴런은 하나의 신경전달물질만 만들어 분비한다.
대부분의 중독성 약물들은 도파민이 분비되는 대뇌에 작용하는데, 그곳은 주로 보행과 쾌감에 관여하는 뇌의 보상계 (reward system)이다. 도파민은 보상감을 일으키는 주요한 신경전달물질이다. 따라서 도파민 회로에 작용하는 중독성 약물도 일차적으로 보상감을 일으킨다. 약물에 의한 도파민 경로의 손상은 파킨슨병과 같은 근육의 떨림 (resting tremor) 및 정신 행동 (psychomotor behavior)의 이상을 일으킨다.
약물 중독과 도파민 경로
코카인의 작용 DA transporter GABA neuron Gs Gs AC/cAMP AC/cAMP
아세틸콜린
이 뉴런 경로의 손상은 알츠하이머병을 일으킬 수 있다.
꿈을 꾸는 REM수면과 관련이 있다. 약물중독은 수면장애를 일으킨다.
REM 수면과 관련이 있는 신경전달물질 Red line: REM 수면을 일으키는 아세틸콜린 Blue line: REM 수면을 해제하는 노르에피네프린, 세로토닌 Green bars: REM 수면 기간
약물중독에 의한 수면장애
노르에피네프린 REM 수면을 해제하여 만성 약물 중독자들에게 수면장애를 일으킨다.
세로토닌 세로토닌은 자살 충동, 우울증과 관련이 깊다. LSD의 환각 작용도 세로토닌 경로에 영향을 미쳐 일어난다.
가바 억제성 신경전달 물질로써 알코올의 작용과 밀접한 관련이 있다. 가바수용체의 차단제인 스트리크린 (strychnine)은 가바의 억제성 효과를 차단하여 “간질”에서 볼 수 있는 것과 유사한 발작 (seizure)을 일으킨다.
오피오이드 펩타이드 뇌 안에 존재하는 펩타이드 (endogenous morphine) 로써, 화학적으로 아편으로부터 만든 몰핀과 유사한 효과를 나타내는 물질들이다. 통증 (pain)을 완화하는데 중요한 역할을 한다.
약물의 작용 인체로 오는 자극은 신경신호-화학신호로 전환이 되어 빠르게 뇌로 전달되고 통합되어 적절한 방식을 통해 반응한다. 이 과정에서 약물은 신경신호의 전달 및 화학신호의 생성 과정 (신경전달물질의 합성, 저장, 분비, 재흡수)에 영향을 미친다. 또한 약물은 신경전달물질처럼 수용체에 직접 작용하여 신경신호를 활성화 하거나 차단하여 정서와 같은 뇌의 기능을 바꾼다.