При стимуляции нервов возможно повышение или снижение активности эффекторного органа, например мышцы, железы и сердца. На рубеже XX в перед учеными встала проблема: объяснить природу передачи нервного импульса от одной клетки к клетке-мишени через синапс, небольшое, но реально существующее пространство между ними. Передается ли импульс химическим или электрическим путем?
Доказательство того, что передающее звено химическое вещество, пришло к немецкому врачу фармакологу Отто Леви во сне вечером накануне Пасхи в 1920 г. После пробуждения он набросал несколько заметок о своей ночном вдохновении и вернулся ко сну. Проснувшись утром, он не смог разобрать свои записи. К счастью, тот же сон приснился ему следующей ночью. На сей раз он быстро отправился в свою лабораторию в Университете Грана в Австрии и на примере двух бьющихся сердец лягушек доказал, что при раздражении симпатического нерва изолированного сердца одной лягушки выделяется вещество, стимулирующее сердечную деятельность у другой лягушки. Впоследствии было установлено, что выделяемое вещество по ряду признаков идентично ацетилхолину. За свое открытие в 1936 г. Леви был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине. Деньги, которые он получил, помогли ему уехать из Австрии после вторжения туда Гитлера в 1938 г.
В дополнение к тому, что Лёви обнаружил первый нейротрансмиттер, адцетилхолин, были открыты еще несколько переносчиков, включая норадреналин, дофамин, серотонин, глицин, ГАМК и глутамат. Эти вещества синтезируются и депонируются в определенных нервных клетках и высвобождаются в синапс в ответ на электрический импульс, связываясь со специфическим рецептором на клетке-мишени. Взаимодействие иейротрансмиттет с рецептором может увеличивать или уменьшать активность клетки-мишени, вызывая сокращение или расслабление мышцы, секрецию железы, изменять частоту сердцебиения и приводить к изменениям в поведении. Затем эффекты нейротрансмиттеров прекращаются различными путями.
Нейротрансмиттеры оказывают существенное влияние на физиологию и поведение человека. Неудивительно, что многие препараты могут подражать ценных нейротрансмиттеров, а также повышать или снижать их действие на рецепторы.
Нейротрансмиттер головного мозга дофамин синтезируется, депонируется и высвобождается из нервных окончании, взаимодействуя со специфическими дофаминовыми рецепторами после попадания в синапс.
