精神疾患に関与する神経伝達物質

2023年10月3日2024年7月3日

精神疾患に関与する10種類の神経伝達物質の役割・特徴・機能の基礎知識

神経伝達物質は脳内で情報を伝達し、行動や感情などの機能を制御する重要な化学物質です。精神疾患や障害は神経伝達物質のバランスが崩れることによって引き起こされることが多いため、これらの物質の働きを理解することは治療法の選択や効果を評価する上で不可欠です。例えば、うつ病や不安障害などの症状はセロトニンやノルアドレナリンなどの神経伝達物質の異常に関連しています。このように心理療法や薬物療法を適切に選択するためには、これらの物質の役割や不均衡がどのように症状に影響するかを理解することが重要です。このことからも、神経伝達物質の働きや不均衡は、心理療法や薬物療法の効果に直接影響を与えるため、適切な治療戦略を選択するために理解する必要があります。

ただし、精神疾患の病因や神経伝達物質の関与は複雑であり、まだ完全に解明されていない側面もありますが、次に、代表的な神経伝達物質とその役割をいくつか挙げます。

精神疾患に関与する代表的な神経伝達物質
セロトニン（5-HT）	セロトニンは幸福感や気分の調整に関与しており、うつ病や不安症などの精神疾患に関連しています。
ドパミン	ドパミンは報酬系や動機付け、運動制御などに関与しています。統合失調症やパーキンソン病などの神経精神疾患と関連しています。
ノルアドレナリン	ノルアドレナリンは興奮状態や注意力の調整に関与しています。不安症や注意欠陥多動性障害（ADHD）などに関連しています。
グルタミン酸	グルタミン酸は中枢神経系で最も一般的な興奮性神経伝達物質であり、学習や記憶、神経可塑性に関与しています。統合失調症やてんかんなどの疾患に関与することがあります。
γ-アミノ酪酸（GABA）	GABAは中枢神経系で最も一般的な抑制性神経伝達物質です。神経の興奮を抑制し、不安やてんかんなどの神経過興奮性疾患に関与しています。
グリシン	グリシンは脊髄や脳幹での抑制性神経伝達物質として機能し、運動制御や痛覚伝達などに関与しています。
エンドルフィン	エンドルフィンは内因性オピオイドペプチドであり、痛みの抑制や快楽体験に関与しています。
アセチルコリン	アセチルコリンは中枢神経系および末梢神経系で重要な役割を果たす神経伝達物質です。注意力、学習、記憶、筋肉の運動制御に関与しています。
グリアトランスミッター	グリア細胞が放出する神経伝達物質であり、神経細胞間の相互作用や神経保護に関与しています。代表的なグリアトランスミッターにはグルタミン酸トランスポーター、D-セリン、アドェノシンなどがあります。

セロトニン（5-HT）の特徴と機能

セロトニン（5-HT）は中枢神経系で重要な役割を果たす神経伝達物質です。次に、セロトニンの特徴と機能について詳しく解説します。

役割と機能: セロトニンは広範な神経機能に関与しています。特に、情緒安定、睡眠覚醒リズム、食欲調節、学習・記憶、性欲、血圧調節、痛みの制御などの調節に重要な役割を果たしています。
受容体: セロトニンは多数の受容体を介して作用します。主要な受容体には、5-HT1から5-HT7までのサブタイプがあります。それぞれの受容体は異なる神経回路や組織で発現し、セロトニンの作用を調節します。
抗うつ作用: セロトニンは抗うつ作用があるとされています。抑うつ症状と低セロトニンレベルの関連が示唆されており、セロトニン作動薬（SSRIやSNRIなど）はうつ病の治療に広く使用されています。
食欲と摂食行動の調節: セロトニンは食欲と摂食行動の調節にも関与しています。セロトニンの活動が低下すると、食欲亢進や食欲不振の症状が現れることがあります。
睡眠と覚醒: セロトニンは睡眠覚醒リズムの調節にも関与しています。セロトニンの活動は覚醒を促進し、セロトニンの活動の低下は睡眠を誘導します。睡眠薬の一部はセロトニン作動薬として作用し、睡眠を改善する効果があります。
衝動性と攻撃性: セロトニンの異常は衝動性や攻撃性の調節に影響を与える可能性があります。低セロトニンレベルが攻撃性行動の増加に関連していると考えられており、一部の抗不安薬や抗うつ薬はセロトニンの機能を調節することで攻撃性を抑制する効果があります。
痛みの制御: セロトニンは痛みの調節にも関与しています。セロトニンの活動が低下すると痛みの感じ方が増強され、逆にセロトニンの活動が増加すると痛みが緩和されるとされています
血圧調節: セロトニンは血圧の調節にも関与しています。セロトニンの一部の受容体は血管の収縮を促進し、血圧を上昇させる作用があります。

セロトニンは神経伝達物質として中枢神経系の多くの機能に関与しています。その異常は精神疾患や神経疾患の発症や症状の変化に関与する可能性があります。そのため、セロトニンを標的とした薬物の開発やセロトニン作動薬の使用は、さまざまな疾患の治療や症状の管理に重要な役割を果たしています。

特徴
- セロトニンは、トリプトファンと呼ばれるアミノ酸から合成される神経伝達物質です。
- セロトニンは、中枢神経系だけでなく、腸管、血小板、血液中にも存在します。
- セロトニンは、セロトニン受容体に結合して作用することで、その効果を発揮します。

機能
- 気分調整：セロトニンは、気分の調整に重要な役割を果たしています。セロトニンの不足は、うつ病や不安障害などの精神疾患と関連していると考えられています。
- 睡眠調節：セロトニンは、睡眠の調節に関与しています。セロトニンは、体内のメラトニンという物質の合成に関与し、正常な睡眠サイクルの維持に貢献します。
- 食欲調節：セロトニンは、食欲の調節に関与しています。セロトニンの不足は、食欲亢進や過食症のリスクを高めることがあります。
- 衝動制御：セロトニンは、衝動制御にも関与しています。セロトニンの不足は、衝動性の増加や攻撃的な行動の発現に関連しているとされています。
- 認知機能：セロトニンは、認知機能（学習、記憶、集中力など）にも影響を与えるとされています。セロトニンの異常は、認知機能の低下や注意力の欠如と関連する可能性があります。

セロトニンの不足や過剰の影響

セロトニンの不足や過剰は、さまざまな精神疾患や神経疾患の発症や症状に関与する可能性があります。次に、いくつかの精神疾患を挙げますが、一つの神経伝達物質だけで疾患を完全に説明することは難しいため、他の要因も関与していることに注意してください。

抑うつ障害
セロトニンの低下が抑うつ障害の発症や症状に関与していると考えられています。セロトニンの不足は情緒の調節や幸福感の低下と関連しており、抗うつ薬の一部はセロトニンの再取り込みを阻害することでセロトニン濃度を増加させ抑うつ症状を改善する効果があります。
不安障害
セロトニンの異常は不安障害の発症や症状にも関与していると考えられています。セロトニンの不足は不安や過度の恐怖反応の増加と関連しており、一部の抗不安薬はセロトニン受容体の活性化を促すことで不安症状を軽減させる効果があります。
強迫性障害
セロトニンの異常は強迫性障害の発症や症状にも関与していると考えられています。セロトニンの不足が強迫的な思考や行動の増加と関連しており、一部の抗うつ薬や抗不安薬はセロトニンの機能を調節することで強迫症状を軽減させる効果があります。
睡眠障害
セロトニンの異常は睡眠障害の発症や症状にも関与していると考えられています。セロトニンの不足は睡眠の調節や睡眠リズムの乱れと関連しており、一部の睡眠薬はセロトニン受容体を刺激することで睡眠を促進する効果があります。

セロトニンの過不足はさまざまな精神疾患の発症や症状に関与している可能性がありますが、これらの疾患は単一の因子ではなく、複数の神経伝達物質や他の要因との相互作用によって引き起こされています。

また、セロトニンの作用は個人差や複雑な神経回路との関係も考慮する必要があります。個々の症状や疾患に対しては、セロトニンに関与する神経回路の特定の部位や受容体の活性、セロトニンの合成や分解、輸送などのメカニズムが関与している可能性があります。

セロトニンの異常があることは精神疾患と関連していて、セロトニンの不足は、うつ病、不安障害、睡眠障害、食欲障害などの症状を引き起こす可能性があります。一方で、セロトニンの過剰な増加も一部の精神疾患において関与していると考えられています。
例えば、セロトニン症候群は、過剰なセロトニンの蓄積によって引き起こされる状態であり、興奮状態、筋肉のこわばり、高体温などの症状を示すことがあります。また、一部の薬物や抗うつ薬の使用によってもセロトニンの過剰な増加が引き起こされることがあります。

精神疾患におけるセロトニンの役割はまだ完全に解明されていないため、その関連性やメカニズムについては研究が進められています。

ドパミンの特徴と機能

ドパミンは中枢神経系で重要な役割を果たす神経伝達物質です。次に、ドパミンの特徴と機能、および関与する精神疾患について解説します。

特徴
- ドパミンは、アミン系神経伝達物質の一種であり、シナプス間隙において神経細胞間の情報伝達に関与します。
- ドパミンは、特定の神経細胞によって合成され、脳内の特定の領域に配分されます。
- ドパミン受容体と呼ばれる受容体に結合することで、神経伝達の調節や影響を及ぼします。

機能
- 場所の予測と報酬系：ドパミンは、報酬や快感を処理するための脳の報酬系において重要な役割を果たします。報酬に関連した行動や学習、モチベーションの形成に関与します。また、予測エラーの検出や報酬の予測にも関与し、新たな情報や刺激に対する注意を引く役割を果たします。
- 運動の制御：ドパミンは、運動の制御にも関与しています。特にドパミンが不足することでパーキンソン病などの運動障害が引き起こされることが知られています。
- 学習と認知機能：ドパミンは、学習や認知機能にも関与しています。特に前頭前野などの脳の前部領域では、ドパミンが注意、集中、実行機能などの制御に関与しています。
- 情動と情緒制御：ドパミンは、情動や情緒の制御にも関与しています。不足や過剰なドパミンの関与は、精神疾患の一部である統合失調症や中毒症状などの症状を引き起こすことがあります。

精神疾患との関連
ドパミンの異常な活性化や低下が関与する可能性のある疾患や症状には次のものがあります。次にいくつかの例を挙げます。
- 統合失調症：統合失調症は、ドパミン受容体の異常な活性化と関連しています。過剰なドパミン活性が神経伝達のバランスを崩し、幻覚や妄想などの症状を引き起こすと考えられています。
- パーキンソン病：パーキンソン病は、ドパミン産生の低下による神経変性疾患です。ドパミン産生を担う神経細胞の死滅や機能低下により、運動制御の障害や身体的症状が現れます。
- 注意欠陥多動性障害（ADHD）：ADHDは、ドパミン関連の神経回路の異常と関連しています。ドパミンの輸送や受容体の機能の変化が、注意力や衝動性の制御の障害を引き起こすと考えられています。
- 強迫性障害（OCD）
  - 強迫性障害はドパミンの異常な活性化が関与していると考えられています。

ドパミン作動薬
- ドパミン作動薬は、ドパミン受容体に影響を与える薬物のことです。これらの薬は、特定の精神疾患の治療に使用されることがあります。例えば、統合失調症に対する抗精神病薬は、ドパミン受容体の活性をブロックすることで症状の改善を図ります。

これらの疾患ではドパミンの正常な調節が崩れることで神経伝達の異常が引き起こされます。ただし、これらの疾患のメカニズムは複雑で、ドパミン以外の神経伝達物質や他の因子も関与しています。
なお、ドパミンは注意欠陥多動性障害（ADHD）やベースラインの快楽や報酬系の調節にも関与していると考えられています。ADHDではドパミンの濃度や受容体の機能に異常があるとされています。

病態や症状のメカニズムはまだ完全に解明されていません。研究が進むにつれて、ドパミンの役割や関与する疾患についての理解が深まっていくことが期待されています。

ノルアドレナリンの特徴と機能

ノルアドレナリン（Norepinephrine）は、興奮性神経伝達物質の一種であり、中枢神経系や末梢神経系で重要な役割を果たしています。次にノルアドレナリンの主な特徴と機能を示します。

特徴
- ノルアドレナリンは、アミン系神経伝達物質の一種であり、交感神経系で広く存在しています。また、脳内でも特定の領域において合成されます。
- ノルアドレナリンは、交感神経節や副腎髄質から分泌され、体内のさまざまな組織や臓器に影響を及ぼします。
- ノルアドレナリンは、ノルアドレナリン受容体に結合することで神経伝達の調節や影響を与えます。

機能
- 覚醒と注意：ノルアドレナリンは、覚醒と注意の調節に重要な役割を果たします。ノルアドレナリンの分泌が増加することで、覚醒度が上昇し、集中力や注意力が向上することが知られています。
- ストレス応答：ノルアドレナリンは、ストレス応答と関連しています。ストレス時には、交感神経系からノルアドレナリンが放出され、心拍数や血圧の上昇、血管の収縮など、身体的な反応を引き起こします。
- 情動と情緒制御：ノルアドレナリンは、情動や情緒の制御にも関与しています。脳内の特定の領域でのノルアドレナリンの調節が、ストレスや不安の調整に関与していると考えられています。
- 抑うつと関連：ノルアドレナリンの異常なバランスは、抑うつ症状と関連することがあります。一部の抗うつ薬は、ノルアドレナリンの再取り込みを阻害することで、神経伝達物質のバランスを調整し、抑うつ症状の改善を試みます。

ノルアドレナリンの過剰または低下は、精神疾患や神経系の異常と関連していると考えられています。次にノルアドレナリンの影響を受ける主な精神疾患をいくつか挙げます。

精神疾患との関連
ノルアドレナリンの異常は、さまざまな精神疾患と関連しています。次にいくつかの例を挙げます。
- 不安障害：不安障害（パニック障害、社会不安障害など）では、ノルアドレナリンの過剰な放出や受容体の異常が関与していると考えられています。過剰なノルアドレナリン活性が、不安感や恐怖心の増加を引き起こす可能性があります。
- 注意欠陥多動性障害（ADHD）：ADHDは、ノルアドレナリン関連の神経回路の異常と関連しています。ノルアドレナリンの輸送や受容体の機能の変化が、注意力や衝動性の制御の障害を引き起こすと考えられています。
- 抑うつ障害：抑うつ障害では、ノルアドレナリンの低下が関与しているとされています。気分の低下やエネルギー不足が生じる可能性があります。

ノルアドレナリン作動薬
- ノルアドレナリン作動薬は、ノルアドレナリン系の神経伝達を増強する薬物のことで、例えば、注意欠陥多動性障害に対する治療において、ノルアドレナリン作動薬が使用されることがあります。なお、ノルアドレナリンに関連する薬物療法では、ノルアドレナリンの再取り込み阻害薬（NRI）が使用されることがあります。これらの薬物はノルアドレナリンの機能を調節し、症状の改善を図ることが期待されます。

これらの疾患において、ノルアドレナリンの異常なレベルや機能は、症状の発現や進行に関与する可能性があります。ただし、精神疾患は複雑な病態を持つため、単一の神経伝達物質の変動だけで説明できるわけではありません。他の神経伝達物質や脳内の回路機能など、複数の要素が関与していると考えられています。

アドレナリン（エピネフリン）

アドレナリン（エピネフリン）は、ノルアドレナリンと密接な関係を持つ神経伝達物質です。ノルアドレナリンと同様に、アドレナリンも中枢神経系や末梢神経系で重要な役割を果たしています。ただし、精神疾患においてアドレナリンの役割や機能については、ノルアドレナリンやセロトニンに比べて研究は限られています。

一部の研究では、アドレナリンがストレス応答や情動制御、注意・覚醒などの調節に関与していることが示唆されています。また、アドレナリンの異常なレベルや機能がうつ病や不安障害などの精神疾患と関連している可能性も指摘されています。

現段階では、アドレナリンが精神疾患にどの程度関与しているかはまだ明確ではありません。今後の研究によって、アドレナリンの役割やその異常が精神疾患に与える影響について、より詳細な理解が進むことが期待されます。

グルタミン酸の特徴と機能

グルタミン酸は中枢神経系で最も豊富な興奮性神経伝達物質の一つです。次に、グルタミン酸の役割と機能、および精神疾患との関連について解説します。

特徴
- グルタミン酸は、アミノ酸の一種であり、神経細胞内で合成されます。また、他の神経伝達物質の合成にも関与しています。
- グルタミン酸は、シナプス間隙に放出され、特定の受容体に結合することで神経伝達の興奮性を調節します。

機能
- 興奮性神経伝達：グルタミン酸は、中枢神経系での主要な興奮性神経伝達物質として機能します。神経細胞から放出されたグルタミン酸は、受容体に結合することで神経細胞の興奮を引き起こし、情報の伝達を促進します。
- 学習と記憶：グルタミン酸は、学習と記憶の形成にも関与しています。脳の特定の領域、特に海馬や大脳皮質において、グルタミン酸の興奮性神経伝達が重要な役割を果たしています。
- 神経可塑性：グルタミン酸は、シナプスの可塑性（シナプスの形態や機能の変化）にも関与しています。神経系の発達、学習、記憶の過程で、グルタミン酸を介したシナプス可塑性が重要な役割を果たしています。
- 精神疾患との関連：グルタミン酸の異常な活性化や神経伝達の異常は、精神疾患の発症や症状に関与することがあります。例えば、統合失調症やうつ病などの精神疾患では、グルタミン酸のシナプス伝達の異常が関与していると考えられています。

精神疾患への影響
- 統合失調症
  - 統合失調症は、グルタミン酸の異常なシグナリングと関連していると考えられています。研究では、グルタミン酸受容体や関連するシグナル伝達経路の異常が、統合失調症の発症と症状の悪化に関与している可能性が示唆されています。
- 不安障害
  - グルタミン酸は不安状態の調節にも関与しています。グルタミン酸が過剰に放出されることで、興奮性が亢進し、不安症状が現れる可能性があります。
- 躁うつ病
  - 躁うつ病においても、グルタミン酸の異常が関与しているとされています。神経回路のグルタミン酸シグナリングのバランスの崩れが、躁状態やうつ状態の発症に関与していると考えられています。

グルタミン酸は神経伝達物質としての興奮性を持ち、神経細胞間の情報伝達に重要な役割を果たしています。しかし、グルタミン酸の過剰な放出や受容体の過敏性、輸送体の異常な機能など、グルタミン酸の異常なシグナル伝達は神経細胞の過興奮や神経毒性を引き起こす可能性があります。

神経細胞の過興奮や神経毒性は、一部の精神疾患と関連していると考えられています。例えば、統合失調症では、グルタミン酸の受容体NMDA受容体の異常が関与しているとされています。NMDA受容体の機能の変化は、神経回路の異常な活動や情報伝達のバランスの崩れを引き起こし、統合失調症の症状や認知機能の障害につながる可能性があります。

また、うつ病や不安障害といった精神疾患においても、グルタミン酸の異常なシグナル伝達が関与している可能性があります。過剰なグルタミン酸の放出やシグナル伝達の異常は、神経細胞の機能や神経回路のバランスを崩し、うつ病や不安障害の発症や症状の悪化に関与する可能性があります。

精神疾患は複雑な疾患であり、単一の神経伝達物質の異常だけで説明することはできません。グルタミン酸の異常は他の神経伝達物質や脳内の回路機能と密接に関連しています。

γ-アミノ酪酸（GABA）の特徴と機能

γ-アミノ酪酸（GABA）は、中枢神経系で最も豊富な抑制性神経伝達物質の一つです。次に、GABAの特徴と主な機能について解説します。

特徴
- GABAは、アミノ酸の一種であり、神経細胞内で合成されます。また、グルタミン酸からGABAへの変換が行われます。
- GABAは、シナプス間隙に放出され、GABA受容体に結合することで神経伝達の抑制性を調節します。
- GABA作動性ニューロンは、中枢神経系全体に広く存在し、神経活動のバランスと制御に重要な役割を果たします。

機能
- 抑制性神経伝達：GABAは、中枢神経系において主要な抑制性神経伝達物質として機能します。神経細胞から放出されたGABAは、GABA受容体に結合することで神経細胞の興奮を抑制し、神経活動を調節します。
- 不安やストレスの緩和：GABAの興奮性抑制作用により、不安やストレスの緩和に関与しています。GABAの異常な機能は、不安障害やパニック障害などの精神疾患と関連していると考えられています。
- 睡眠の調節：GABAは、睡眠の調節にも関与しています。脳内のGABA作動性ニューロンの活動が亢進することで、鎮静作用や睡眠導入作用を引き起こします。
- 痙攣の抑制：GABAは、痙攣（けいれん）の抑制にも重要な役割を果たしています。脳内の神経興奮を調整し、過剰な興奮性を抑制することで、痙攣の発生や拡大を防ぎます。

精神疾患との関連
GABAの異常は、さまざまな精神疾患と関連しています。次にいくつかの例を挙げます。
- 不安障害：不安障害やパニック障害では、GABAの機能低下が関与していると考えられています。GABAは抑制性の神経伝達物質であり、不安や恐怖の抑制に重要な役割を果たします。GABAの減少が、過剰な興奮や不安感の増加につながる可能性があります。
- 発作性疾患：発作性疾患（てんかんなど）では、GABAの異常が関与していると考えられています。GABAは興奮性の神経伝達を抑制する役割を果たしており、GABAの減少やGABA受容体の異常は、脳内の興奮の過剰発生に関連しています。
- 統合失調症：統合失調症は、グルタミン酸の異常なシグナリングと関連していると考えられています。研究では、グルタミン酸受容体や関連するシグナル伝達経路の異常が、統合失調症の発症と症状の悪化に関与している可能性が示唆されています。
- 躁うつ病：躁うつ病においても、グルタミン酸の異常が関与しているとされています。神経回路のグルタミン酸シグナリングのバランスの崩れが、躁状態やうつ状態の発症に関与していると考えられています。
- 発達性障害：自閉症スペクトラム障害（ASD）や注意欠陥多動性障害（ADHD）などの発達性障害では、GABAの異常が関与しているとされています。GABA受容体の機能の変化やGABA神経細胞の発達異常が、これらの障害の発症に関与している可能性があります。
- てんかん：てんかんは神経興奮性の異常によって引き起こされる疾患であり、GABAの異常が関連しています。GABAの減少やGABA受容体の異常によって、神経興奮性のバランスが崩れ、てんかんの発作が起こると考えられています。