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1. 신경전달물질과 정신과 약물
1.1. 신경전달물질
1.1.1. Monoamine 계열
Monoamine 계열은 신경전달물질 중 아민(amine) 계열에 속하는 물질들로, 신경계에서 신경전달과 신경조절 기능을 수행한다. Monoamine 계열에는 노르에피네프린(Norepinephrine), 도파민(Dopamine), 세로토닌(Serotonin), 히스타민(Histamine) 등이 포함된다.
노르에피네프린(Norepinephrine)은 아미노산 타이로신(Tyrosine)으로부터 합성되며, 뇌간의 청반에 주로 존재한다. 노르에피네프린은 흥분 또는 억제 작용을 하며, 감정, 주의, 각성 상태와 관련된다. 특히 노르에피네프린의 수치가 증가하면 불안, 각성 등의 정신질환 증상과 관련이 있다. 삼환계 항우울제(TCA)는 노르에피네프린이 시냅스 전 세포로 재흡수되는 것을 차단한다.
도파민(Dopamine)은 아미노산 타이로신으로부터 생성되며, 기저핵의 흑질에 주로 존재한다. 도파민은 운동기능, 동기부여, 인지능력, 정서적 반응 조절에 관여하고, 내분비 기능과 소화, 체온조절 등에도 영향을 준다. 도파민의 과활성은 환청, 망상 등의 정신병적 증상을, 수용체의 차단은 파킨슨 증후군이나 추체외로 증상을 유발한다. 항정신병 약물은 주로 도파민 D2 수용체에 작용하여 도파민 차단효과를 나타낸다.
세로토닌(Serotonin)은 아미노산 트립토판(Tryptophan)으로부터 생성되며, 뇌간의 봉선핵에 주로 존재한다. 세로토닌은 주로 억제 및 진정 작용을 하며, 수면과 각성 상태, 기분, 공격성, 불안, 강박장애, 조현병의 음성증상 등과 관련이 있다. 세로토닌의 저활성은 우울증, 공격성, 충동성 및 자살과 관련이 있다. 항우울제는 시냅스 전 세포에서 세로토닌의 재흡수를 차단하여 세로토닌 농도를 증가시킨다.
히스타민(Histamine)은 주로 시상하부에서 대뇌, 뇌간, 척수 등의 주요 조직으로 분비된다. 히스타민은 진정 작용을 하며, 삼환계 항우울제의 진정작용과 체중증가, 저혈압 등의 부작용과 관련이 있다.
이처럼 Monoamine 계열 신경전달물질은 다양한 신경계 기능과 정신질환에 관여하며, 이를 조절하는 정신과 약물들이 활용되고 있다.
1.1.2. Acetylcholine
아세틸콜린(Acetylcholine)은 대뇌와 척수에 존재하지만, 말초신경계에 더 광범위하게 분포하는 신경전달물질이다. 아세틸콜린은 콜린으로부터 합성되며, 니코틴성 수용체(nicotinic receptors)와 무스카린성 수용체(muscarinic receptors)에 작용한다.
아세틸콜린의 작용은 흥분 또는 억제로 나뉘며, 기분장애, 수면-각성주기, 통증, 운동의 조화, 기억의 습득 등에 중요한 역할을 한다. 특히, 아세틸콜린 분비 신경세포의 감소는 알츠하이머병과 관련이 있고, 수용체의 감소는 중증근무력증과 관련이 있다. 또한, 무스카린성 효과로 인해 타액분비, 축동, 호흡곤란, 복통, 설사, 현기증, 의식혼탁 등의 증상이 나타날 수 있다. 정형 항정신병 약물의 항콜린 작용 또한 시야혼탁, 구갈, 변비, 배뇨곤란, 의식혼탁, 섬망 등을 유발할 수 있다.아세틸콜린은 화학적 시냅스에서 신경전달 물질로 작용하며, 축삭 말단에 저장된 아세틸콜린 소포가 칼슘이온의 도움으로 시냅스 틈새로 분비된다. 분비된 아세틸콜린은 시냅스 후 신경원의 세포막에 존재하는 니코틴성 또는 무스카린성 수용체와 결합하여 신호를 전달한다. 아세틸콜린의 작용이 끝나면 아세틸콜린은 재흡수되거나 시냅스 틈새에 있는 아세틸콜린에스테라아제(acetylcholinesterase)에 의해 분해된다.
아세틸콜린은 중추신경계와 말초신경계 모두에서 중요한 신경전달물질 역할을 한다. 중추신경계에서는 기분, 인지, 수면-각성, 운동 조절 등에 관여하며, 말초신경계에서는 자율신경계를 통해 심장, 소화기, 비뇨생식기 등의 기능을 조절한다. 따라서 아세틸콜린의 기능 장애는 다양한 신경정신과적 질환과 연관될 수 있다.
1.1.3. Amino Acids
Amino Acids는 신경전달물질의 중요한 한 종류이다. 아미노산은 구조적, 기능적인 단백질의 합성을 위해 사용되는 신체의 모든 세포에서 발견된다. 특히 대뇌와 소뇌피질, 해마에 가장 많이 존재하며 시상하부에서도 발견된다. 이들 아미노산은 시냅스소포에 저장되어 있다.
Glutamate는 대표적인 아미노산 신경전달물질이다. Glutamate는 흥분성 신경전달물질로서 기능하며, 대뇌와 소뇌피질, 해마 등에 다량 존재한다. Glutamate의 과잉 노출은 뉴런에 유독할 수 있으며, 뇌졸중이나 헌팅턴병과 같은 퇴행성 질환을 유발할 수 있다. 따라서 Glutamate를 차단하는 약물은 간질을 방지하고 과잉 흥분으로 인한 신경계 퇴행을 막는데 사용된다.
한편 Gamma-aminobutyric acid(GABA)는 Glutamate의 유도체로서 대부분의 중추신경계, 특히 시상하부, 해마, 기저신경절, 척수, 소뇌 등에 밀집되어 있다. GABA는 억제성 신경전달물질로서 외부 자극에 대한 척수와 소뇌에서의 반사를 조절하는 기능을 담당한다. GABA 체계의 변화는 불안장애, 운동장애, 간질 등의 원인과 관련이 있으며, GABA 활...
