דופמין

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
מבנה מולקולת הדופמין.

דופמין (באנגלית: DA - Dopamine) הוא מוליך עצבי (נוירוטרנסמיטר) במוח.

הדופמין משתייך למשפחת הקטכולאמינים, יחד עם אדרנלין ונוראדרנלין[1]. זוהי קבוצת משנה של קבוצת התרכובות - המונואמינים, שמכילה בנוסף גם את הסרוטונין.

הרכב כימי[עריכת קוד מקור | עריכה]

מולקולת דופמין

הנוסחה הכימית של הדופמין היא (C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2).

השפעות הדופמין[עריכת קוד מקור | עריכה]

במוח האנושי ישנם כמעט מיליון תאי עצב המכילים דופמין‏[2]. לדופמין יש תפקיד מרכזי במערכת החיזוק[3], והוא מעורב גם בנטייה לחוויית זרימה[4]. בנוסף, הדופמין מעורב במספר תפקודים חשובים כמו תנועה, קשב ולמידה[1]. הדופמין מקושר גם להערכה של מטרות ותכנון הפעולות המיועדות להגשמתן‏[5].

מספר סוגים של גנים של דופמין קשורים לקשב וויסות עצמי[6].

שינויים ברמת הדופמין[עריכת קוד מקור | עריכה]

לרמת הדופמין בקורטקס הפרה-פרונטלי יש השפעה על ההתנהגות[1]. כמו כן, עלייה בכמות הדופמין במוח קשורה להגברת קשב וריכוז.

נהוג לחשוב שעלייה ברמת הדופמין באזורים מסוימים במוח גורמת לשיפור במצב הרוח. עם זאת, פעילות דופמינרגית של הטגמנטום הגחוני לא תמיד מעוררת תחושה טובה. זאת משום שהדופמין מגיע דרכו לא רק לסטריאטום, אלא גם לאמיגדלה - שם הוא יכול לעורר פעילות הקשורה לצפייה לאיום ולא רק לצפייה לגמול‏[5]. זאת משום שהאמיגדלה משויכת בין היתר גם לתגובת הילחם או ברח.

מצבים קיצוניים של עודף וחוסר בדופמין[עריכת קוד מקור | עריכה]

הדופמין מעורב בשתי מחלות קשות - מחלת הפרקינסון והסכיזופרניה‏[7].

עלייה קיצונית ברמת הדופמין קשורה להזיות. בהתאם לכך, מחלת הסכיזופרניה קשורה לרמות דופמין גבוהות.

חוסר במוליך העצבי הזה קשור בתנועתיות ובשרירים. מצב זה מקושר למחלת פרקינסון. לדוגמה, הפתולוגיה הראשונית במחלת פרקינסון היא בחומר השחור (Substancia Nigra), גרעין שנמצא במוח האמצעי. כאשר באזור זה נהרסים הנוירונים הדופמינרגים (המפרישים דופמין) וכשנפגעים הסיבים של המסילות הנקראות Nigra-Striatal Ttracts, נגרם חוסר בדופמין, המוביל לקושי בשליטה על השרירים.

שלושת הנוירוטרנסמיטרים העיקריים המעורבים ב-ADHD הם דופמין, נוראפינפרין וסרוטונין, והאיזון ביניהם הוא גורם בעל השפעה רבה בקשב וריכוז.

נראה שקשיי למידה הקשורים הן להפרעת קשב והן למחלת הפרקינסון נובעים מ"נפילות קשב", אשר נגרמות מבעיות במטבוליזם של הדופמין‏[5].

פעילות הדופמין במערכת העצבים[עריכת קוד מקור | עריכה]

תהליך יצירת הדופמין וקולטני דופמין DRD בסינפסה.

פעילות הדופמין במערכת העצבים היא מורכבת, כך שיכולות להיות לה השפעות שונות במקרים שונים.

באופן כללי הדופמין מיוצר ומאוחסן בקצוות של הנוירונים ומשוחרר לסינפסות שלהם בעקבות דחף עצבי מתאים. הדופמין ששוחרר במרווח הסינפטי מפעיל קולטני דופמין אשר מעבירים את המידע לתא שעליו הם מחוברים. לאחר תום פעולת הדופמין הוא מפונה מהסינפסה במספר דרכים‏[7].

הדופמין יכול ליצור פוטנציאל פוסט-סינפטי מעכב או מעורר[1]. אופן ההשפעה של הדופמין תלוי בסוג הקולטן שאליו הוא נקשר ובתא המחובר לקולטן זה. בנוסף, מעבר לקשרים בין נוירונים ספציפיים קיימות במוח גם מספר מערכות דופמינרגיות. לכל מערכת יש תפקיד ואופן פעולה הייחודיים לה.

יצירה של דופמין[עריכת קוד מקור | עריכה]

הדופמין מסונתז בגוף בעיקר בקצבות העצבים של הרקמות העצביות ובבלוטת יותרת הכליה.

תהליך יצירת הדופמין מורכב ממספר שלבים. טירוזין (TYR) היא מולקולת הקדם ממנה נגזר הדופמין. היא משמשת גם כמולקולת קדם עבור נוראפינפרין (מוליך עצבי נוסף מסוג קטכולאמין)‏[1]. זוהי חומצת אמינו בלתי חיונית שנוצרת בגוף מחומצת אמינו פנילאלנין. הטירוזין הופכת לחומר הנקרא "דופא" DOPA (שהוא קיצור ל-dihydroxyphenylaline) שממנו נוצר הדופאמין‏[7]. ל-DOPA יש שני איזומרים, שהם שני חומרים בעלי אותו הרכב בסיסי, אך עם שוני במבנה המרחבי‏[7]. האיזומר המשמש ליצירת הדופמין נקרא "אל דופא" L-DOPA או "לבו דופא" LEVO-DOPA‏[7]. הטירוזין הופך ל-L-DOPA על ידי כך שהוא קושר אליו קבוצת הידרוקסיל באמצעות האנזים Aromatic L-amino acid decarboxylase. בשלב הבא מאבדת מולקולת אל-דופה קבוצת קרבוקסיל בהשפעת פעילותו של האנזים דופה דקרבוקסיאליז והופכת לדופמין. במידת הצורך בשלב הבא יכולה להצטרף לדופמין קבוצת ההידרוקסיל והופכת לנוראפינפרין (נוראדרנלין).

מונואמין אוקסידאז (MAO) הוא האנזים המווסת את תהליך ההפקה של הדופמין ושל יתר המוליכים העצביים הקטכולאמינים‏[1].

הדופמין במרווח הסינפטי: אחסון שחרור וספיגה[עריכת קוד מקור | עריכה]

הדופאמין שנוצר בקצות העצבים מתרכז בתוך השלפוחיות הסינפטיות. הדופמין מאוחסן בשלפוחיות עד שמגיע דחף עצבי. הדחף העצבי משחרר את הדופמין מהשלפוחיות אל המרווח הסינפטי שבין התא הקדם-סינפטי והתא הבתר-סינפטי‏[7]. כאשר הדופאמין עובר את המרווח הסינפטי הוא מפעיל את הקולטנים המיוחדים לו בתא הבתר סינפטי וכך הוא מעביר אליו את המידע‏[7].

לאחר שהדופאמין ביצע את פעילותו, יש להסיר אותו מהמרווח הסינפטי. הסרת הדופמין מהמרווח הסינפטי יכולה להתרחש במספר דרכים. הדופמין יכול להיקלט חזרה על תא העצב הקדם סינפטי שממנו שוחרר. הוא יכול גם להיספג על ידי תאי גלייה תומכים, או על ידי פעפוע לנוזל החוץ תאי[7].

קולטני דופמין[עריכת קוד מקור | עריכה]

קולטני דופמין (DR - Dopamine Receptors) מופעלים על ידי הדופמין שנמצא במרווח הסינפטי ומעבירים את המידע לתא שעליו הם מקושרים‏[7].

ישנם סוגים שונים של קולטני דופמין‏[7]. השפעת הדופמין תלויה בסוג הקולטן שעליו הוא מתחבר. הדופמין יכול ליצור פוטנציאלי-פעולה בתר-סינפטיים מעוררים או מעכבים, בהתאם לקולטן הבתר-סינפטי שאיתו נוצר המגע. סוגי הקולטנים השונים מפוזרים באזורים מוחים שונים, כך שבאזורים מסוימים יכולים להיות יותר או פחות קולטנים מסוג מסוים בהשוואה לאזורים אחרים‏[7].

5 סוגים של קולטני דופמין זוהו עד כה. הקולטנים מסומנים באות D (שהיא קיצור לדופמין בשפה האנגלית) שאליה מצטרף המספר הרלוונטי. מספור הקולטנים נקבע על ידי סדר הגילוי שלהם‏[2].

  • DRD1: קולטני דופמין D1 - קולטנים אלו נפוצים יחסית. קולטני D1 הם קולטנים בתר-סינפטיים. גירוי קולטני D1 יהיה אגוניסט לדופמין. כלומר, הוא מגביר את ייצור השליח השניוני לדופמין.
  • DRD2: קולטני דופמין D2 - קולטנים אלו נפוצים יחסית. קולטני D2 יכולים להיות בתר-סינפטיים ויכולים להיות בעמדות קדם-סיפנטיות. גירוי קולטנים אלו מפחית את ייצור השליח השניוני לדופמין. קולטני D2 קשורים באופן משמעותי למערכת החיזוק[2]. עליה בזמינות של קולטני D2 קשורה לאימפולסיביות נמוכה, יציבות רגשית, אפקט חיובי ונטייה לחווית זרימה‏[4].
  • DRD3: קולטני דופמין D3 - גירוי קולטנים אלו מפחית את ייצור השליח השניוני לדופמין.
  • DRD4: קולטני דופמין D4 - גירוי קולטנים אלו מפחית את ייצור השליח השניוני לדופמין. הגן האחראי על DRD4 נמצא בכרומוזום 11p15‏[6].
  • DRD5: קולטני דופמין D5 - הגן של DRD5 נמצא קשור להפרעת קשב[6].

קולטנים עצמיים מצויים בדנדריטים, בגופי התא ובכפתורים הסופיים של נוירונים דופמינרגיים. הפעלתם גורמת היפר-פולריזציה ומפחיתה את הירי העצבי. הם דומים ל D2.

משום שלקולטנים שונים ישנה השפעה שונה, אחת המטרות של הפרמקולוגיה היא לפתח תרופות שתפעלנה באופן ספציפי על סוג מסוים של קולטנים מבלי שתשפיע על הסוגים האחרים‏[7]. כך ניתן להעלות את יעילותה של תרופה מסוימת תוך צמצום תופעות לוואי בלתי רצויות.

מערכות של נוירונים דופמינרגיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

מערכות דופמינרגיות.

במוח ישנן כמה מערכות של נוירונים דופמינרגיים‏[1]: שלוש מהמערכות הדופמינרגיות יוצאות מהמוח האמצעי, מהחומר השחור ומאזור הטגמנטום הגחוני (ventral tegmental area).

מעורבות במערכת החיזוק[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – מערכת החיזוק

לדופמין יש תפקיד מרכזי במערכת החיזוק[1][3].

משום שהדופמין הוא חומר שמעורר תחושה של מוטיבציה, הימצאותו תורמת לתהליך הלמידה גם במקרים בהם מקורו בפעילות שאינה קשורה ישירות לחומר הלימוד או לשיעור המועבר בכיתה[3].

היבטים רפואיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

את הדופמין אפשר לקחת כתרופה המופצת לתאי הגוף על ידי מחזור הדם. באופן זה ניתן להשפיע על מערכת העצבים הסימפתטית, לצורך הגדלת קצב פעילות הלב ולחץ הדם.

עם זאת, מחסום דם-מוח אינו מאפשר לדופמין להגיע אל המוח ממחזור הדם. על כן, במידה ויש צורך להעלות את רמת הדופמין במערכת העצבים המרכזית, לא תהייה תועלת במתן זריקות או כדורים המכילים דופמין. כמו כן, באופן דומה לא תהייה השפעה גם לתזונה עשירה בדופמין‏[7]. על כן, במקרים אלו על הרופאים לחפש דרכים חלופיות המתבססות על אופן פעולת הדופמין במוח.

השפעת חומרים שונים על פעולת הדופמין במערכת העצבים המרכזית[עריכת קוד מקור | עריכה]

חומרים מסוימים יכולים להגביר או להחליש את הפעולה של הדופמין על התא הבתר-סינפטי בכל אחד משלבי ההעברה הסינפטית. הם מתחלקים לשני סוגים עיקריים על פי אופן ההשפעה שלהם:

בנוסף, לחומרים הפעילים בתרופות יכולה להיות יותר מהשפעה אחת‏[1]. כאמור, הדופמין משתייך למוליכים עצביים מסוג קטכולאמין יחד עם אדרנלין ונוראדרנלין. מוליכים עצביים אלו שייכים לקבוצה הגדולה יותר המכונה מונואמינים הכוללת גם סרטונין והיסטמין. משום שקבוצה זו של מוליכים עצביים דומה מבחינת המבנה המולקולרי שלה, יש תרופות המשפיעות בו זמנית על כל המוליכים העצביים הכלולים בה במידה כזו או אחרת. כלומר, תרופות המשפיעות על פעילות הדופמין יכולות להשפיע גם על מוליכים קטכולאמינים או מונואמינים אחרים‏[1].

בהמשך יתוארו החומרים השונים המשפיעים על פעילות הדופמין על פי השלב הרלוונטי בתהליך ההעברה הסינפטי, אופן פעולתם והשפעתם על מוליכים עצביים אחרים מאותה הקבוצה.

חומרים המשפיעים על הכנת הדופמין באקסון[עריכת קוד מקור | עריכה]

סם הAMTP נקשר לאנזים ההופך טירוזין לאל-דופה וכך משבש את פעולתו ולפיכך נחשב לאנטגוניסט של קטכולאמינים.

הסם רזפין מונע אגירת מונואמינים בשלפוחית סינפטית ולכן הוא אנטגוניסט של מונואמינים.

חומרים המשפיעים על פעולת הדופמין בקולטנים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הסם אפומרפין הוא אגוניסט אם הוא נקשר לקולטני D2 בתר-סינפטיים, ואנטגוניסט כאשר הוא ניתן במנות קטנות ונקשר לקולטני D2 קדם-סינפטיים.

חומרים המשפיעים על פינוי הדופמין מהסינפסה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ישנם מספר חומרים אגונסטיים המעכבים את הספיגה החוזרת של הדופמין מהסינפסה. שלושת החומרים המוכרים ביותר הם אמפטמין, קוקאין ומתילפנידאט‏[1].

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 Neil R. Carlson, (2013). Physiology of Behavior. Boston: Pearson.
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Mark R. Rosenzweig, Arnold L. Leiman, S. Marc Breedlove (1999). Biological psychology: an introduction to behavioral, cognitive, and clinical neuroscience. 2nd ed. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 יעל עדיני, אהוד נורי, אבי קרני ומעיין ורטמן, (2012). נירופדגוגיה: לא על המוטיבציה (האינדוידואלית) לבדה: מנגנוני למידה גמול ומוטיבציה במוח ובכיתה. מתוך אתר מס"ע.
  4. ^ 4.0 4.1 de Manzano, Ö., Cervenka, S., Jucaite, A., Hellenäs, O., Farde, L., & Ullén, F. (2012). Individual differences in the proneness to have flow experiences are linked to dopamine D2-receptor availability in the dorsal striatum. NeuroImage 67, 1-6.‏
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 Calkins, Susan D. (Ed); Bell, Martha Ann (Ed), (2010). Child development at the intersection of emotion and cognition. Human brain development. Washington, DC, US: American Psychological Association.
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 Berger, Andrea , (2011). Self-regulation: Brain, cognition, and development. Human brain development series., (pp. 61-90). Washington, DC, US: American Psychological Association
  7. ^ 7.00 7.01 7.02 7.03 7.04 7.05 7.06 7.07 7.08 7.09 7.10 7.11 7.12 7.13 רמי רחמימוב (2004). מהפכת המוח: תקשורת, מחלות נפש וסמים. רעננה: מכון ון ליר בירושלים הקיבוץ המאוחד.


פנתילאמינים

2C-B2C-C2C-D2C-E2C-I2C-N2C-T-22C-T-212C-T-42C-T-72C-T-83C-E4-FMPאמפטמיןבופרופיוןקאתיןקאתינוןדזוקסידיאתילקאתינוןדימתילקאתינוןDOCDOBDOIDOMbk-MBDBדופמיןBr-DFLYאפדריןאפינפריןאסקליןפנפלוראמיןלבלבוטרוללבמטמפטאמיןMBDBMDAMDMAbk-MDMA/MDMC/MethyloneMDEAמסקליןמתאמפטמיןמתקאתינוןMDPVמתילפנידאטנוראפינפריןפנטרמיןסאלבוטאמולטיראמיןונלפקסין