Серотонин. 
Нервная система: анатомия, физиология, нейрофармакология

Серотонин, или 5-гидрокситриптамин (5НТ), также является медиатором, относящимся к группе биогенных аминов.

Серотонин образуется из пищевой аминокислоты — триптофана, содержащей индольное кольцо (рис. 9.14).

Рис. 9.14. Основной путь биосинтеза серотонина.

Серотонин образуется непосредственно в окончаниях нейронов и депонируется в везикулах. Будучи медиатором ЦНС, он довольно широко представлен в периферических системах, повышая тонус гладкой мускулатуры и сужая просвет сосудов. Увеличивая проницаемость капилляров, 5НТ может вызывать отеки. Способствуя сужению артерий мозга, серотонин может быть причиной приступов мигрени. Присутствуя в тромбоцитах крови, серотонин сужает сосуд в месте его повреждения и ускоряет образование в этом месте тромба.

В ЦНС нейроны, содержащие серотонин, расположены компактно, вдоль средней линии продолговатого и среднего мозга — в ядре шва (см. рис. 9.10; рис. 9.15).

Рис. 9.15. Серотонинергические ядра шва и структуры мозга, в которые проецируются серотонинергические волокна.

Наиболее крупный тракт, в окончаниях аксонов которого выделяется 5НТ, — медиальный пучок среднего мозга. Причем клетки, расположенные в дорсальном ядре шва, дают аксоны в базальные ядра и мозжечок, а в медиальном ядре шва — в гиппокамп и перегородку. Большое число 5НТ-ергических окончаний обнаружено в структурах коры больших полушарий. В задней части ядер шва, расположенных уже в продолговатом мозге, обнаружена группа серотопииергических нейронов, дающих нисходящие пути в ствол и СМ. Эти нейроны имеют большое значение для регуляции вегетативных реакций, двигательной активности, модуляции болевых ощущений.

Серотонин является одним из наиболее полифункциональных медиаторов, принимая участие в регуляции эмоционального состояния и являясь одним из факторов в системе внутреннего подкрепления; он влияет на цикл «сон — бодрствование», контролирует работу сенсорных систем; кроме того, он связан с обучением, особенно на фоне положительного подкрепления, и влияет на двигательную активность. Иными словами, 5НТ-система связана со всеми аспектами деятельности мозга, поэтому не удивительно, что рецепторы к серотонину отличаются большим разнообразием.

В настоящее время насчитывается семь классов 5НТ-рецепторов. 5НТ_Г класс подразделяется на восемь подклассов, локализованных в пределах ГМ. Все рецепторы первого класса угнетают активность АЦ в клетке через Gy-белки, что в итоге приводит к гиперполяризации мембраны. Активация рецепторов класса 5НТ_{ на уровне целого организма приводит к снижению агрессивности, тревожности, повышению двигательной активности и стимуляции полового поведения.

Рецепторы 5НТ₂-класса подразделяются на три подкласса (Л, В, С) и локализованы они в ГМ. Механизм их действия связан с G^-белками, активацией фосфолипазы С и стимуляцией фосфоинозитольной системы. Именно с воздействием на 5НТ₂А-рецепторы связывают мощные психотропные эффекты галлюциногена LSD. Активация 5НТ₂-рецеиторов, и особенно 5НТ₂С, вызывает чувство успокоенности, снижение жажды и аппетита.

Рецепторы 5НТ₃-класса принципиально отличаются от всех остальных рецепторов к серотонину, поскольку они не являются метаботропными, а представляют собой серотонин-активируемые катионные каналы, открытие которых приводит к деполяризации клетки. Расположены рецепторы третьего типа в коре, лимбической системе, стволе. Рецепторы 5НТ₃-класса контролируют выброс других медиаторов, как возбудимых, так и тормозных. На уровне целого организма воздействие агонистов серотонина на эти рецепторы вызывает тошноту, подавленность, ухудшает обучение, подавляя долговременную потенциацию в гиппокампе.

Рецепторы классов 5НТ₄, 5НТ₆, 5НТ₇, обнаруживаемые в коре больших полушарий, лимбической системе, таламусе, гипоталамусе, стриатуме, объединяются тем, что через С₅-белки повышают активность АХ, активируя клетку. Агонисты 5НТ₇ участвуют в регуляции циркадных ритмов и синхронизации сна со световым циклом. Меньше всего сведений имеется о рецепторах класса 5НТ₅.

В синаптической щели часть 5НТ разрушается, а часть, после взаимодействия с рецепторами, захватывается молекулами-транспортерами и переносится обратно в пресинаитическое окончание для повторного использования. Имеются сведения о том, что часть серотонина, как и других биогенных аминов, захватывается из синаптической щели в глиальные клетки — астроциты, а уже из них — в окончание нейрона.

Воздействие серотониновой системы на восприятие окружающей среды очень велико. Описаны серотонинергические пути к тем нейронам сенсорных зон коры больших полушарий, которые обрабатывают тактильную, слуховую и зрительную информацию. Эти серотонинергические влияния, преимущественно тормозные, препятствуют излишнему распространению сигналов по сенсорным полям, как бы фокусируя их образы, делая контрастнее и четче. Сходное действие серотонинергические влияния оказывают и на ассоциативные зоны коры, поддерживая их работу в оптимальном режиме, препятствуя излишнему возбуждению.

Серотонинергические проекции тормозят болевые ощущения, что можно доказать, раздражая в эксперименте ядра шва. Возбуждение передается на тормозные вставочные нейроны задних рогов СМ, которые тормозят активность нейронов, входящих в состав болевых путей.

Влияние серотонина на центры мотиваций и эмоций сказывается в снижении биологических потребностей, уменьшении аппетита, жажды, снижении тревожности.

Имея прямое отношение к системам положительного и отрицательного подкрепления, серотонинергическая система участвует в процессах обучения. Снижение активности 5НТ-системы мозга приводит к целому ряду расстройств: депрессии, повышению тревожности, страхам, бессоннице. Поэтому делаются постоянные попытки создания лекарственных средств на базе аналогов 5НТ.

Агонисты 5НТ₂-рецепторов используют для снятия приступов мигрени. Напротив, блокаторы 5НТ₂-рецепторов прописывают при повышенном артериальном давлении и излишнем весе для понижения аппетита. Избирательный ингибитор обратного серотонинового транспортера — флуоксетин — является хорошим антидепрессантом.