Интересный поворот относительно химической нейропередачи сделало открытие, того факта что постсинаптические нейроны могут также “поговорить” с их пресинаптическими нейронами. Они могут сделать это через ретроградную нейротрансмиссию от второго нейрона к первому в синапсе между ними (Рисунок 1-5, правая панель). Химические вещества, произведенные специально как ретроградные нейротрансмиттеры, в некоторых синапсах включают эндоканнабиноиды (EC, также известные как “эндогенная марихуана”), которые синтезируются в постсинаптическом нейроне. Затем они высвобождаются и диффундируют в пресинаптические каннабиноидные рецепторы, такие как рецептор CB1 или каннабиноидный рецептор 1 (Рисунок 1-5, правая панель). Другим ретроградным нейротрансмиттером является газовый нейротрансмиттер NO или оксид азота, который синтезируется постсинаптически, а затем диффундирует из постсинаптической мембраны в пресинаптическую мембрану для взаимодействия с циклическим гуанозинмонофосфатом (еОМР)-чувствительные мишени (Рисунок 1-5, правая панель). Третей группой ретроградных нейромедиаторов являются нейротрофические факторы, такие как NGF (фактор роста нервов), который высвобождается из постсинаптического участка, а затем диффундирует в пресинаптический нейрон, где он пакуется в везикулы и транспортируется назад к ядру клетки через ретроградную транспортную систему для взаимодействия с геномом (Рисунок 1-5, правая панель). Что именно ретроградные нейромедиаторы должны сказать пресинаптическому нейрону и как это изменяет или регулирует связь между пре- и постсинаптическим нейроном является темой активного исследования.
В дополнение к “обратной” или ретроградной нейротрансмиссии в синапсах наблюдается некая нейротрансмиссия, где не нужен синапс вообще! Нейропередача без синапса называется объемной нейротрансмиссией или внесинаптической диффузионной нейротрансмиссией (примеры показаны на Рисунках от 1-6 до 1-8). Химические мессенджеры отправленные одним нейроном к другому, могут рассеиваться на удаленные от синапса участки путем диффузии (Рисунок 1 -6). Таким образом, нейропередача может возникать при любом совместимом рецепторе в радиусе диффузии нейротрансмиттера, так же как и в примере современной коммуникации, с сотовыми телефонами, которые функционируют в пределах радиуса влияния башни (Рисунок 1 -6). Эта концепция является частью химически направленной нервной системы, и здесь нейротрансмиссия происходит в виде химических “дуновений” (Рисунки от 1-6 до 1-8). Мозг является не только набором проводов, но и сложным “химическим супом”. Химически направленная нервная система особенно важна при медиаторном действии препаратов, которые влияют на различные рецепторы, поскольку такие лекарства будут действовать везде, где есть релевантные рецепторы, а не только там, где такие рецепторы иннервируются синапсами анатомически направленной нервной системы. Изменение объемной нейропередачи действительно может быть основным способом действия некоторых психотропных препаратов на мозг.
Хорошим примером объемной нейротрансмиссии является дофаминовая активность в префронтальной коре. Здесь очень мало насосов обратного захвата дофамина (дофаминовые транспортеры или DATs) для остановки действия дофамина, высвобождающегося в префронтальной коре при нейропередаче. Это сильно отличается от других областей мозга, таких как стриатум, где насосы обратного захвата дофамина присутствуют в изобилии. Таким образом, когда дофаминовая нейропередача возникает при синапсе в префронтальной коре головного мозга, дофамин может свободно рассыпаться из этого синапса и диффундировать в соседние дофаминовые рецепторы для их стимуляции, хотя в этих “рассыпных” участках нет синапса. (Рисунок 1 -7).
Еще один важный пример объемной нейропередачи относится к участкам авторецепторов на моноаминовых нейронах (Рисунок 1 -8). На соматодендритном конце нейрона (верхушка нейронов на Рисунке 1 -8) есть авторецепторы, которые ингибируют высвобождение нейротрансмиттера из аксонального конца нейрона (нижняя часть нейронов на Рисунке 1 -8). Хотя некоторые рекуррентные аксональные коллатерали и другие моноаминовые нейроны могут напрямую иннервировать соматодендритные рецепторы, эти так называемые соматодендритные авторецепторы также получают нейротрансмиттеры из дендритного высвобождения (Рисунок 1 -8, средняя и правая панели). Здесь нет синапса, только нейромедиатор, который просочился от нейрона на собственные рецепторы. Природа нейрональной регуляции соматодендритными авторецепторами является предметом интенсивного интереса и теоретически связанна с механизмом действия многих антидепрессантов, как будет пояснено в Главе 7. Исходная точка здесь заключается в том, что не все химические нейропередачи происходят в синапсах.