background image

 

Behavioral science                               Neurochemistry 2 Serotonin                                     Dr.Ahmed 

Serotonin   

Serotonin, an indolamine, plays a role in mood, sleep,pain sensitivity, appetite, sexuality, and 
impulse control 

tryptophan is converted to serotonin (5-hydroxytryptamine) by the enzyme tryptophan 
hydroxylase as well as by an amino acid decarboxylase. 

It catalyzed by MAO to 5-HIAA  

 5-HT may be inactivated by reuptake into the presynaptic neuron(TCAD &SSRI inhibit this process). 

•  most serotonergic cell bodies in the brain are located in the dorsal raphe nucleus in the 

upper pons and lower midbrain  

•  there more than 11 different type of 5-HT receptors.the predominant action of 5-HT on 

receptors is inhibition. 

•  Increased brain serotonin concentrations are associated with positive effects like improved 

mood and sleep, as well as negative effects like decreased sexual function (particularly 
delayed orgasm) and, in high concentrations, psychotic symptoms(atypical antipschotic act 
on this) 

•  Decreased serotonin availability is associated with depression of mood, poor impulse 

control, violent behavior, alcoholism, chronic pain syndromes, sleep disorders, and anxiety 
disorders like OCD.  

•  Through different mechanisms, all antidepressant medications currently in use increase the 

availability of serotonin and other biogenic amines in the synaptic cleft  

    Acetylcholine    

•  Acetylcholine is used by nerve-skeleton-muscle junctions. 

•   Cholinergic neurons synthesize ACh from acetyl coenzyme A and choline using the enzyme 

choline acetyltransferase. The enzyme acetylcholinesterase (AChE) breaks ACh down into 
choline and acetate 

•   cholinergic mechanisms are critical in cognitive functioning 

•  Alzheimer's disease, Down's syndrome, movement disorders, and sleep disorders  are 

related to decreased availability of Ach 

•  blocking the action of AChE with drugs such as donepezil (Aricept) and rivastigmine (Exelon)  

can delay progression of the disease  


background image

•  Muscarinic ACh receptors play a greater role in behavior and in the side effects of 

psychoactive agents than nicotinic ACh receptors 

•  Blockade of muscarinic receptors with drugs such as antipsychotics and tricyclic 

antidepressants results in the classic anticholinergic side effects seen with use of these 
drugs, including dry mouth, blurred vision, urinary hesitancy, and constipation. 

Amino acid neurotransmitters 

•  Amino acid neurotransmitters like g-aminobutyric acid (GABA), glycine, and glutamate are 

involved in most synapses in the brain 

•  G-Aminobutyric acid is the principal inhibitory neurotransmitter in the CNS and is associated 

with the symptoms of anxiety. The effectiveness of the antianxiety agents, like the 
benzodiazepines (diazepam ) and barbiturates, involves their ability to increase the affinity of 
GABA for its binding site, allowing chloride to enter the neuron. As a result, the neuron 
becomes hyperpolarized and inhibited, decreasing neuronal firing and ultimately decreasing 
anxiety. 

•  Glycine is an inhibitory neurotransmitter found primarily in the spinal cord. It works on its 

own and as a regulator of the excitatory neurotransmitter glutamate 

•  Glutamate has been associated with epilepsy, neurodegenerative illnesses, memory 

formation, mechanisms of cell death, and schizophrenia. Symptoms of schizophrenia have 
been linked to alterations in the major glutamate receptor, N-methyl-D-aspartate (NMDA).  

•  Drugs that block NMDA induce psychotic symptoms in healthy volunteers  

•  genes linked to the development of schizophrenia are associated with disruption of the 

NMDA-receptor pathway . 

Neuropeptides 

•  Neuropeptides that act on behavior include the endogenous opioids, the enkephalins and 

endorphins. 

•   These neurotransmitters are produced by the brain itself, serve to decrease pain and 

anxiety, and have a role in addiction and mood 

•  Placebo effects (i.e., subjective responsiveness to inactive pharmacologic agents) may be 

mediated by the endogenous opioid and dopaminergic systems 

•  the biosynthesis of a neuropeptide involves transcription of an mRNA from a specific gene, 

translation of a polypeptide preprohormone encoded by that mRNA, and then 
posttranslational processing involving proteolytic cleavage of the preprohormone to yield 
the active neuropeptide 


background image

•   released peptides are degraded into smaller fragments and, eventually, into single amino 

acids by specific enzymes termed peptidases. 

Thyrotropin-Releasing Hormone (TRH) 

•  TRH is widely distributed in the CNS 

•  TRH receptor is a G-protein–coupled receptor  

•  TRH stimulation test revealed blunting of the TSH response in approximately 25 percent of 

euthyroid patients with major depression.  

•  TSH blunting is a reflection of pituitary TRH receptor downregulation as a result of 

hypersecretion of endogenous TRH 

•  There are elevations of CSF TRH concentration which may be relatively specific to depression 

•  TRH is widely distributed in the CNS 

•  TRH receptor is a G-protein–coupled receptor  

•  TRH stimulation test revealed blunting of the TSH response in approximately 25 percent of 

euthyroid patients with major depression.  

•  TSH blunting is a reflection of pituitary TRH receptor downregulation as a result of 

hypersecretion of endogenous TRH 

•  There are elevations of CSF TRH concentration which may be relatively specific to depression 

Corticotropin-Releasing Factor (CRF) 

•  CRF is the primary hypothalamic ACTH secreting hormone 

•  it also functions as an extrahypothalamic neurotransmitter in a CNS network that,apparently, 

coordinates global responses to stressors 

•  CRF plays a complex role in integrating the endocrine, autonomic, immunological, and 

behavioral responses of an organism to stress 

•  . adult animals exposed to maternal separation early in life, an animal model for early 

adverse childhood experiences, exhibit elevated CRF concentrations  and exaggerated HPA 
response to stress 

•  Hyperactivity of the HPA axis is one of the most consistent finding in major depression . 

•   The reported HPA axis alterations in major depression include: 

•   hypercortisolemia 


background image

•   resistance to dexamethasone suppression of cortisol secretion  

•  blunted ACTH responses to intravenous CRF challenge 

•   elevated CSF CRF concentrations. 

•   the elevated CSF CRF concentrations in drug-free depressed patients are significantly 

decreased after successful treatment with electroconvulsive therapy (ECT) and 
antidepressant drugs. 

Oxytocin and Vasopressin 

•  alterations in CSF vasopressin concentrations found in  major depression, bipolar disorder, 

schizophrenia, anorexia, and Alzheimer’s disease 

•  Oxytocin has role in facilitating specific, complex social behaviors 

•  It facilitates female sexual behavior, increases social interest, and facilitates the onset of 

maternal behavior 

•  OT is involved in the regulation of the social brain, suggesting that dysregulation of this 

peptide could  explain social deficits in psychiatric disorders such as autism 

Neurotensin 

•  NT is colocalized in certain subsets of dopamine neurons and is coreleased with dopamine in 

the mesolimbic and medial prefrontal cortex dopamine-terminal regions that are implicated 
as the site of dopamine dysregulation in schizophrenia. 

•   Both antipsychotic drugs and NT neurotransmission enhance sensorimotor gating.  

•  Sensorimotor gating is the ability to screen or filter relevant sensory input, deficits of which 

may lead to an involuntary flooding of indifferent sensory data 

•  Cholecystokinin is often colocalized with dopamine in the VTA neurons  and it decrease 

dopamine release 

•  Infusions of a CCK fragment  induce panic in healthy individuals 

•  patients with panic disorder exhibit increased sensitivity to the CCK fragment 

•  testosterone level tends to be correlated with aggression in humans. Testosterone is 

important for sexual desire in men and women. 

Estrogen and Progesterone 

•  modulate spatial cognition and verbal memory and are involved in impeding age-related 

neuronal degeneration. There is also increasing evidence that estrogen administration may 


background image

decrease the risk and delay onset of dementia of the Alzheimer’s type in postmenopausal 
women, but acute treatment in dementia has been ineffective in reducing symptoms. 
Estrogen has mood-enhancing properties and can also increase sensitivity to serotonin, 
possibly by inhibiting monoamine oxidase 

MELATONIN 

•  is a pineal hormone that controls photoperiodically medicated endocrine events . 

•   It also modulates immune function, mood, and reproductive performance; is a potent 

antioxidant and free-radical scavenger; and may have oncostatic effects. Melatonin has 
analgesic effects .  

•  Altered secretory patterns and levels of melatonin found in unipolar and bipolar depression, 

seasonal affective disorder, bulimia, anorexia, schizophrenia, panic disorder, and obsessive 
compulsive disorder. 

•  Melatonin is useful  in the treatment of circadian phase disorders, such as jet lag 

•   intake of melatonin increases the speed of falling asleep, as well as its duration and quality. 

 

 

 

                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" فاسدّتلا تتبن دساحّتلا رطم اذإ"

 




رفعت المحاضرة من قبل: حيدر عبدالله الحربي
المشاهدات: لقد قام عضوان و 51 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل