Вплив дофаміну та мелатоніну на психічні функції

Як відомо, гормони впливають на фізіологічні процеси живого організму шляхом цілеспрямованої дії на рецептори певних структур. Ряд гормонів впливають на діяльність головного мозку і, як наслідок, на психіку. До таких гормонів належать дофамін та мелатонін. Дофамін - медіатор нервової системи з групи катехоламінів. Його основна функція в організмі - участь у системі підкріплення умовних рефлексів. Мелатонін - нейрогормон, похідний серотоніну, що виконує регулюючу дію: збільшення концентрації калію, гіпоглікемічний ефект, гальмування збудження ЦНС [1, 3, 5].

Науковцями Загальноклінічної лікарні штату Массачусетс було провелено дослідження, що дозволило виявити нові функції цих гормонів, а саме - влив на оперативну та просторову пам'ять. Необхідно зазначити, що в роботі оперативної пам’яті приймають участь дефолтна нейронна сітка (DN – default network), та лобно - тім'яна нейронна сітка (FPCN – frontoparietal control network) головного мозку. Дефолтна сітка головного мозку знаходиться в корі лівої півкулі. Її нейрони активні, коли діяльність головного мозку не має чіткої направленості. Нейрони лобно-тімяної сітки активуються під час інтенсивної направленої психічної діяльності.

Сучасні дослідження встановили що дофамін впливає на оперативну пам'ять. Вході експериментів використовували функціональну магнітно-резонансну томографію (фМРТ) та позитронно-емісіонну томографію (ПЕТ). Тест фМРТ дозволяє слідкувати за активністю певних ділянок кори головного мозку. За допомогою ПЕТ визначають місцезнаходження та концентрацію певних органічних молекул.

При активації оперативної пам’яті, в головному мозку активуються нейрони лобно-тім’яної нейронної сітки (FPCN – frontoparietal control network), а також одночасно падає активність нейронів дефолтної сітки (DN – default network), котра працює, наприклад, під час такого психічного процесу як довільна уява.

Науковців зацікавила можлива залежність активації збудження нейронів DN – сітки та FPCN – сітки від дії гормонів. Вході експерименту піддослідні виконували тест на оперативну пам'ять. Завдяки одночасному фМРТ-скануванню було виявлено підвищення активності лобно-тім’яної сітки, та зниження активності дефолтної сітки. Потім піддослідним вводили радіоактивні маркери, котрі зв’язувались із дофаміновими рецепторами D-1. Подальша процедура ПЕТ дозволила виявити наступну закономірність: чим більша різниця активності FPCN – сітки та DN – сітки, тим вища концентрація дофаміну в цих структурах. В результаті цього дослідження можна припустити, що підчас інтенсивної інтелектуальної праці організм використовує дофамін, для функціонального роз’єднання двох нейронних сіток. А саме, при концентрації дофаміну в лобно-тімяній сітці її нейрони активуються, що збільшує можливості оперативної пам’яті.

В той же час експерименти на приматах виявили іншу закономірність: відповідність проявів оперативної пам'яті відбувається за певного оптимуму концентрації дофаміну. Якщо концентрація цього гормону виходить за межі норми у більшу чи меншу сторони, то це призводить до порушень функціонування оперативної пам’яті [6.].

В результаті цілої низки експериментів було виявлено, що мелатонін має мнемотропні властивості, котрі забезпечують стимуляцію процесів пам'яті.

Один із таких експериментів був поставлений на гризунах. Лабораторним щурам було видалено епіфіз. Це погіршило просторову пам'ять тварин у модифікованому водному лабіринті Морріса. У порівнянні зі здоровими, прооперовані щури значно частіше здійснювали помилки при виборі безпечної ситуації, траєкторія уникаючої навички у них була менш оптимальною. Уведення, на фоні епіфізектомії, мелатоніну (1 мг/кг) нормалізувало пам'ять та послабило поведінкові порушення. Мелатонін має антиамнезійну дію. Так лабораторним мишам було введено D-галактозу, що призвело до нейроінтоксикації. Як наслідок у гризунів погіршилося активне уникання та просторова пам’ять і у водному лабіринті. Такі ж дефекти можуть бути викликані стрептозотоцином і хлоридом алюмінію у щурів. Регулярні ін’єкції мелатоніну в обох випадках послаблювали мнестичні порушення та супроводжуючі їх негативні біохімічні процеси у тканинах мозку [2].

Отже, недостатність або порушення балансу дофаміну та мелатоніну в організмі призводить до функціональних психічних зрушень. Тому необхідно підтримувати рівень цих гормонів у межах норми. Для підтримки концентрації цих гормонів рекомендовано вживати продукти в яких міститься тирозин, на основі якого синтезується дофамін. Такими продуктами є фрукти та овочі (банани, яблука, буряк), женшень, морепродукти. Регулярна фізична активність також позитивно впливає на процеси синтезу дофаміну. Для підвищення рівня мелатоніну рекомендовано регулярний та здоровий сон, оскільки синтез цього гормону відбувається вночі. Патологічну недостатність цих гормонів можна керувати прийомом лікарських препаратів [4.].

Мелатонін слід розглядати як лікарський засіб, що дозволив би боротися з патологіями пам'яті. Імовірно, що на майбутнє, на основі мелатоніну будуть розроблені нові препарати для покращення пам'яті.

Доведено, що постійна надмірна концентрація дофаміну в організмі призводить до мнемічних порушень.

Список використаних джерел

1."Биологический энциклопедический словарь" за редакцією Гілярова М. С.// "Советская энциклопедия", Москва, 1986 рік - 831с.

2. http://alcoholismhls.ru/

3. http://endokrinka.ru/

4. http://fb.ru/

5. http://medside.ru/

6. http://www.nkj.ru/

Мислива А.О.,