Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence
Naslovnica Članki Intervjuji Mnenja Zdravje Korenine eSinapsa Številke
Nootropiki - bioaktivne spojine za izboljšanje nevrokognitivnih sposobnosti
članki
eSinapsa, 2011-1
Zvezdan Pirtošek
Eksoskeleti – inteligentne bionske naprave
Marko Munih
O aktualnih dilemah draženja globokih možganskih struktur pri obsesivno - kompulzivni motnji
Nadja Jarc
Sledite svojo srečo ... z iPhone
Urban Kordeš
eSinapsa, 2011-2
Renata Salecl
Gašper Tkačik
Astrociti – spregledane zvezde nevrobiologije
Marko Kreft, Robert Zorec
Sašo Dolenc
Meditacija - malo truda, veliko koristi
Luka Dimic
eSinapsa, 2011-3
Mara Bresjanac
Martina Starc
Rok Berlot
Varnost uporabe generičnih protiepileptičnih zdravil
Mojca Kržan, Matevž Kržan
Možgani, računalniki - nekaj vmes
Miha Pelko
eSinapsa, 2012-4
Ali so moški in ženski možgani različni?
Gregor Majdič
O kognitivnih motnjah pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo
Dejan Georgiev
Akutno možgansko kap lahko uspešno zdravimo
Nina Vujasinovič, Bojana Žvan
Vloga nevropsihološke diagnostike pri odkrivanju zgodnjih znakov alzheimerjeve bolezni
Simon Brezovar
eSinapsa, 2013-5
Srečanje dveh velikanov: možganov in imunskega sistema
Matej Markota
Novo odkritje na področju sporadičnih prionskih bolezni
Jana Jerše, Nadja Jarc
Učinek placeba brez lažnih zdravil in zavajanja
Mara Bresjanac
Subarahnoidna krvavitev zaradi tromboze venskih sinusov
Mateja Repar, Anita Resman Gašperčič
eSinapsa, 2013-6
Odstranjevanje možganskih tumorjev pri budnem bolniku
Andrej Vranič, Jasmina Markovič, Blaž Koritnik
Zmedena bolnica, ki nič ne vidi ali PRES
Manja Hribar, Vid Zgonc
Manja Hribar
Netravmatska lokalizirana konveksitetna subarahnoidna krvavitev
Mateja Repar, Fajko F. Bajrović
Sistemska skleroza in ishemična možganska kap - vzročna povezanost ali le koincidenca?
Mateja Repar, Janja Pretnar Oblak
Klemen Grabljevec
Z omejevanjem spodbujajoča terapija pri bolnikih po nezgodni možganski poškodbi
Dejana Zajc, Klemen Grabljevec
eSinapsa, 2014-7
Možgani v mreži navezanosti, ki nas zaznamuje
Barbara Horvat
Vpliv senzoričnega dotoka na uglasitev možganskih povezav
Peter Gradišnik
Človeški konektom ali kakšne so zveze v naših možganih
Blaž Koritnik
Niko Lah
Torkove delavnice za osnovnošolce
Mateja Drolec Novak, Vid V. Vodušek
Da ne pozabim! Tehnike za pomladitev spomina
Klara Tostovršnik, Hana Hawlina
Površina socialne nevroznanosti
Manuel Kuran
Clarity - bistri možgani Karla Deisserotha
Gregor Belušič
Barbara Gnidovec Stražišar
Bojana Žvan
Nevroplastičnost po možganski kapi
Marjan Zaletel
Klinično psihološka obravnava pacientov po možganski kapi in podpora pri vračanju na delovno mesto
Barbara Starovasnik Žagavec
Možgani: organ, s katerim ljubimo
Andraž Matkovič
Marija Šoštarič Podlesnik
Gibalno-kognitivna vadba: praktična delavnica
Mitja Gerževič, Marina Dobnik
Anton Grad
Nevrologija, imunologija, psihiatrija …
Bojan Rojc
Andraž Stožer, Janez Bregant
Dominika Novak Pihler
Možganska kap – »kako ostati v omrežju?«
Nina Ozimic
Klara Tostovršnik
eSinapsa, 2014-8
Znotrajžilno zdravljenje možganskih anevrizem
Tamara Gorjanc, Dimitrij Lovrič
Obravnava hladnih možganskih anevrizem
Bojana Žvan, Janja Pretnar Oblak
Ali deklice z Rettovim sindromom govorijo z očmi?
Anka Slana, Urška Slana
Progresivna multifokalna encefalopatija
Urša Zabret, Katarina Šurlan Popovič
Ne ubijaj – poskusi na živalih
Martina Perše
Poizkusi na živalih - za in proti
Simon Horvat
eSinapsa, 2015-9
Kako deluje navigacijski sistem v naših možganih
Simon Brezovar
Vsakodnevno delo slepe osebe / s slepo osebo
Denis Kamnar
Uroš Marušič
Manca Tekavčič Pompe
Toni Pustovrh
Marko Hawlina
Od svetlobe do podobe ali kako vidijo svet naši možgani
Simon Brezovar
Janja Hrastovšek
Zala Kurinčič
Pogledi na mejno osebnostno motnjo
Jerica Radež, Peter Kapš
Uvid kot socialno psihološki fenomen
Vid Vodušek
Uvod v vidno-prostorske funkcije s praktičnimi primeri
Ana Bujišić, Sanja Roškar
eSinapsa, 2015-10
Difuzijsko magnetnoresonančno slikanje
Rok Berlot
Katja Pavšič
Radiološko izolirani sindrom - ali ga moramo poznati?
Matej Vouk, Katarina Šurlan Popovič
Kako izgledajo možgani, ki govorijo več jezikov?
Gašper Zupan
Nov pristop v rehabilitaciji - terapija s pomočjo psa
Mateja Drljepan
Pogled v maternico z magnetnoresonančno preiskavo
Taja Jordan, Tina Vipotnik Vesnaver
Saša Zorjan
Saša Zorjan
Nevroestetika: ko nevroznanost obišče galerijo
Anja Voljavec, Hana Hawlina, Nika Vrabič
Ali so psihogeni neepileptični napadi res psihogeni?
Saška Vipotnik, Gal Granda
Kako nam lahko glasna glasba »vzame« sluh in povzroči tinitus
Nejc Steiner, Saba Battelino
eSinapsa, 2016-11
Mara Bresjanac
Kako ultrazvok odpira pot v možgane
Kaja Kolmančič
Kako je epigenetika spremenila nevroznanost
Metka Ravnik Glavač
Ondinino prekletstvo ali sindrom prirojene centralne hipoventilacije
Katja Pavšič, Barbara Gnidovec Stražišar, Janja Pretnar Oblak, Fajko F. Bajrović
Zika virus in magnetnoresonančna diagnostika nepravilnosti osrednjega živčevja pri plodu
Rok Banko, Tina Vipotnik Vesnaver
Motnje ravnotežja otrok in odraslih
Nejc Steiner, Saba Battelino
eSinapsa, 2016-12
Vloga magnetnoresonančne spektroskopije pri obravnavi možganskih tumorjev
Gašper Zupan, Katarina Šurlan Popovič
Tiskanje tridimenzionalnih modelov v medicini
Andrej Vovk
Aleš Oblak
Kevin Klarič
Sinestezija: umetnica, ki ne želi odrasti
Tisa Frelih
Računska psihiatrija: od nevroznanosti do klinike
Nastja Tomat
Kognitivni nadzor: od vsakdanjega življenja do bolezni
Vida Ana Politakis
eSinapsa, 2017-13
Internet: nadgradnja ali nadomestek uma?
Matej Perovnik
Vloga črevesnega mikrobioma pri odzivu na stres
Vesna van Midden
Stres pušča posledice tako na človeškem kot živalskem organizmu
Jasmina Kerčmar
Prikaz normalne anatomije in bolezenskih stanj obraznega živca z magnetno resonanco
Rok Banko, Matej Vrabec
Psihedelična izkušnja in njen zdravilni potencial
Anja Cehnar, Jona Basle
Vpliv hiperglikemije na delovanje možganov
Jasna Šuput Omladič, Simona Klemenčič
Nevrofibromatoza: napredujoče obolenje centralnega in perifernega živčevja
Nejc Steiner, Saba Battelino
Fenomen žrtvenega jagnja v dobi interneta
Dolores Trol
Tesnoba staršev in strategije spoprijemanja, ko pri otroku na novo odkrijejo epilepsijo
Daša Kocjančič, Petra Lešnik Musek, Vesna Krkoč, David Gosar
eSinapsa, 2017-14
Zakaj ne zapeljem s ceste, ko kihnem?
Anka Slana Ozimič, Grega Repovš
Nobelova nagrada za odkritje molekularnih mehanizmov nadzora cirkadianih ritmov
Leja Dolenc Grošelj
Možgani pod stresom: od celic do duševnih motenj
Nastja Tomat
Na sledi prvi vzročni terapiji Huntingtonove bolezni
Danaja Metul
Razlike med spoloma pri Parkinsonovi bolezni
Kaja Kolmančič
eSinapsa, 2018-15
Susceptibilno poudarjeno magnetnoresonančno slikanje pri bolniku z ALS
Alja Vičič, Jernej Avsenik, Rok Berlot
Sara Fabjan
Reverzibilni cerebralni vazokonstrikcijski sindrom – pot do diagnoze
Maja Cimperšek, Katarina Šurlan Popovič
Liam Korošec Hudnik
Kognitivno funkcioniranje pri izgorelosti
Marina Horvat
eSinapsa, 2019-16
Maša Čater
Saša Koprivec
Infekcije osrednjega živčnega sistema s flavivirusi
Maja Potokar
Raziskava: Kako depresija vpliva na kognitivne sposobnosti?
Vida Ana Politakis
Razvoj depresije pri otrocih z vidika navezovalnega vedenja
Neža Grgurevič
Sonja Prpar Mihevc
Umetno inteligentna nevroznanost: srečanje nevronskih mrež in možganske fiziologije
Kristijan Armeni
Čebelji strup pri preventivi nevrodegenerativnih bolezni in priložnost za klinično prakso
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2019-17
IgG4+ – skupni imenovalec diagnoz iz preteklosti
Cene Jerele, Katarina Šurlan Popovič
Nov molekulski mehanizem delovanja ketamina v astrocitih
Matjaž Stenovec
Praktični pristop k obravnavi utrujenosti in motenj spanja pri bolnikih z multiplo sklerozo
Nik Krajnc, Leja Dolenc Grošelj
Jure Pešak
eSinapsa, 2020-18
Bolezni spektra anti-MOG pri odraslih
Nik Krajnc
Samomor pod lupo nevroznanosti
Alina Holnthaner
eSinapsa, 2020-19
Ob mednarodnem dnevu znakovnih jezikov
Anka Slana Ozimič
Teorija obetov: kako sprejemamo tvegane odločitve
Nastja Tomat
Sara Fabjan
Matjaž Deželak
Nina Stanojević, Uroš Kovačič
Od človeških nevronov do možganskih organoidov – nova obzorja v nevroznanosti
Vesna M. van Midden
Splošna umetna inteligenca ali statistične jezikovne papige?
Kristijan Armeni
Zunajcelični vezikli kot prenašalci zdravilnih učinkovin preko krvno-možganske prepreke
Saša Koprivec
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2021-20
Migrena: starodavna bolezen, sodobni pristopi k zdravljenju
Eva Koban, Lina Savšek
Zgodnji razvoj socialnega vedenja
Vesna Jug
Nastja Tomat
Mikrosplet: povezovanje preko mikrobioma
Tina Tinkara Peternelj
Stimulacija možganov kot način zdravljenja depresije
Saša Kocijančič Azzaoui
eSinapsa, 2021-21
eSinapsa, 2022-22
Sodobni vidiki motenj hranjenja
Karin Sernec
Ples in gibalni dialog z malčki
Neva Kralj
Atul Gawande
Jezikovna funkcija pri Alzheimerjevi bolezni
Gašper Tonin
Dostava terapevtikov preko krvno-možganske pregrade
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2022-23
Akutni ishemični infarkt hrbtenjače pri zdravih otrocih – kaj lahko pove radiolog?
Katarina Šurlan Popovič, Barbara Šijaković
eSinapsa, 2023-24
Možganska omrežja pri nevrodegenerativnih boleznih
Tomaž Rus, Matej Perovnik
Morske živali kot navdih za nevroznanstvenike: morski konjiček, morski zajček in klobučnjak
Tina Bregant
Metoda Feldenkrais: gibanje in nevroplastičnost
Mateja Pate
Etično naravnana animalna nevroznanost
Maša Čater
Helena Motaln, Boris Rogelj
eSinapsa, 2023-25
Urban Košak, Damijan Knez, Anže Meden, Simon Žakelj, Jurij Trontelj, Jure Stojan, Maja Zakošek Pipan, Kinga Sałat idr.
eSinapsa, 2024-26
Naravno okolje kot vir zdravja in blagostanja
Karin Križman, Grega Repovš, Gaja Zager Kocjan, Gregor Geršak
Katja Peganc Nunčič, Damjan Osredkar
Tanja Goltnik
Ali je zgodnje vstajanje dedno?
Cene Skubic, Laura Plavc, Damjana Rozman, Leja Dolenc Grošelj
V samo zadnjih sto ali dvesto letih se je način življenja povprečnega Zemljana spremenil bistveno bolj kot prej v več tisoč letih. Razvoj kmetijstva, industrije, znanosti, tehnologije in humanistike nas sicer prepričuje, da so vse spremembe pozitivne in koristne, vendar smo se novemu načinu življenja prilagodili predvsem sociološko kot družba, biološko in psihološko pa kot posamezniki tako hitrega preskoka v tako kratkem času nismo sposobni brez negativnih posledic. Družboslovne raziskave sicer kažejo, da je moderno bivanje po modelu »zahodnih« neoliberalnih družb ljudem življenje olajšalo, ga naredilo bolj prijetnega in zadovoljujočega 1, a iz biološkega vidika temu ni povsem tako. Vse bolj je jasno, da so drastične spremembe v načinu življenja in prehranjevanja od neolitske (predvsem pa od industrijske) revolucije naprej, evolucijsko gledano prehitre, da bi se človeški genom optimalno prilagodil 2. Še posebej življenje v strnjenih urbanih središčih je za veliko večino ljudi dolgoročno obremenjujoče 3. Med najpomembnejšimi družbenimi vrednotami so visoka produktivnost, nenehna ekonomska rast, kopičenje materialnih dobrin, vseživljenjsko učenje in hitro prilagajanje spremembam. Počitka in sprostitve je za veliko ljudi premalo, tisti, ki pa si dopusta in prostega časa lahko privoščijo več, ju večinoma preživljajo čim bolj aktivno. Da zmoremo takšen življenjski tempo, je potrebna nenehna telesna, umska in čustvena pripravljenost. Kot rečeno, evolucijsko za takšen način delovanja nismo dobro prilagojeni.
Drug poseben izziv človeštva v zadnjih približno sto letih je podaljševanje povprečne življenjske dobe, predvsem na račun medicine in splošnega izboljšanja življenjskega standarda (prehrana, varnost). Vendar je telesno vitalnost precej lažje podaljšati kot umsko in čustveno. Telesni ustroj, v smislu delovanja organov, tkiv, celic in celo molekularne fiziologije razumemo bistveno bolj kot delovanje živčnega sistema (sensu stricto možgane), zato lahko fizične posledice staranja uspešneje blažimo oz. odpravljamo. Centralni živčni sistem pa je zaradi svoje kompleksnosti še vedno velika uganka tako za nevrobiologe, kot tudi za psihologe, psihiatre in sociologe.
Nootropiki, pogovorno imenovani tudi »pametne droge«, »nevroojačevalci«, »inteligenčni pospeševalci« in »kognitivni spodbujevalci«, je skupen izraz za kemijsko zelo heterogene spojine oziroma njihove kombinacije, namen katerih je z rednim uživanjem pri posamezniku izboljšati oziroma preprečiti upadanje nevropsiholoških funkcij, kot so kognicija, spomin, inteligenca, motivacija, pozornost in miselna koncentracija 4. Izraz »nootropik« je prvi uporabil Dr. Corneliu E. Giurgea, in sicer je kot leksikalna analogija izraza »psihotropik« sestavljen iz antičnih grških besed νόος (nóos), ki pomeni um, in τροπή (tropḗ), ki pomeni »naproti, blizu« 5. Pod tem izrazom običajno razumemo spojine, ki za razliko od prepovedanih (mamila) oziroma reguliranih (zdravila) drog praktično nimajo neželenih stranskih učinkov, njihovi učinki niso močno izrazni, niti niso takoj opazni. Kot jih bomo podrobneje predstavili v nadaljevanju, gre večinoma za rastlinske, tudi glivne izvlečke v obliki prehranskih dopolnil, nekaj je tudi sintetičnih. Mehanizmi fiziološkega učinkovanja za marsikateri nootropik še niso pojasnjeni, saj pogosto ne gre za en glavni mehanizem, ampak za sinergijo več sočasnih mehanizmov, od katerih ima vsak zase relativno majhen prispevek. Največkrat gre pri učinkovanju nootropikov za 4:
Obstajata dva glavna namena uporabe nootropikov. V prvem adolescenti in mlajši odrasli, ki so v produktivnem ustvarjalnem in delovnem obdobju, želijo predvsem povečati svoje obstoječe (»normalne«) kognitivne in umske sposobnosti. Drugi namen je pri starejših ljudeh večinoma preprečevanje ali vsaj omiljenje s starostjo povezanega kognitivnega upada, kamor sodijo tudi nevrodegenerativne bolezni.
Prvi namen uporabe je sicer precej razširjen in aktualen v sodobnem načinu življenja, vendar je potrebno poudariti, da je celokupni učinek zgolj uporabe nootropikov relativno majhen. Težko je namreč znatno izboljšati že obstoječe kognitivne in umske sposobnosti sicer zdravega posameznika, in to dolgoročno in brez neželenih stranskih učinkov. V najboljšem primeru so dobra podpora zdravemu aktivnemu načinu življenja (prehrana, raznovrstna telesna in umska aktivnost, pozitivno psihološko in čustveno stanje), nikakor pa niso čudežne substance, ki bi iz vsakega človeka naredile genija.
Drugače je v primeru preprečevanja in omiljenja tako s starostjo povezanega kognitivnega upada kot nevropatoloških stanj, kjer so nootropiki pokazali precejšen potencial v različnih predkliničnih in kliničnih študijah 6. Nootropiki se v klinični praksi sicer ne predpisujejo kot zdravila, se pa pogosto priporočajo kot podporni element t. i. integrativne medicine 7. Dolgotrajna uporaba (sintetičnih) kemijskih zdravil, še posebej nevropsihiatričnih, ima precej neželenih učinkov, s sočasno uporabo nootropikov pa lahko znatno zmanjšamo njihovo odmerjanje in trajanje zdravljenja.
Nootropiki imajo kot kemijsko izjemno raznolike spojine, pričakovano, tudi raznolike biokemijske in fiziološke učinke. Biokemijsko imajo pomembne vloge kot zapiralci Ca2+ kanalčkov, inhibitorji acetilholinesteraze, antioksidanti ter kot modulatorji nevrotransmiterskih sistemov – glutaminergičnega, holinergičnega, serotonergičnega in dopaminergičnega sistema, najpomembnejše fiziološke funkcije pa so preprečevanje nastajanja skupkov amiloid beta (Aβ) proteina, zaviranje apoptoze, širjenje krvnih žil, krepitev sinaptične funkcije ter zmanjševanje posledic vnetnih in oksidativnih procesov 4 8.
Glutaminska kislina je sicer ena izmed 20 običajnih proteinogenih aminokislin, a v centralnem živčnem sistemu ima njen anion glutamat (Slika 1) specifično vlogo prenosa signala med nevroni in do glia celic 9. Glutamat je najobsežnejši vzdražni (angl. excitatory) nevrotransmiter v človeških možganih, udeležen v vseh pomembnejših vzdražnih signalnih omrežjih (Slika 2) in je prisoten v približno 90% vseh sinaps 10. Glavno vlogo ima ravno pri kognitivnih in umskih dejavnostih preko mehanizma uravnavanja sinaptične plastičnosti, ki je po definiciji sposobnost sinaps za ojačitev/oslabitev skozi čas, kot posledica njihove povečane/zmanjšane dejavnosti. Bolj kot je signaliziranje preko sinaps intenzivno, bolj se te povezave krepijo in bolj dolgotrajne so – fenomen, ki ga poznamo pod imenom dolgoročno potenciranje (angl. long-term potentiation, LTP) 11.
Glutamat je agonist ionotropnih receptorjev (AMPA, NDMA ali kainit občutljivi Na+/K+ ionski kanalčki) in metabotropnih (z G-proteini sklopljenih) receptorjev na površini postsinaptičnih celic 12. Vezava glutamata ali drugega agonista na ionotropne receptorje bo sicer preko depolarizacije plazmaleme in povečane sinaptične plastičnosti v principu povečala kognitivne in umske sposobnosti, vendar je potrebna previdnost 13. Če pretiravamo, hiperaktivnost glutaminergičnega sistema hitro postane nevrotoksična zaradi oksidativnega stresa in posledično pospešimo nevrokognitivne patologije, namesto da bi jih zmanjševali. Boljša je zmerna potenciacija daljše časovno obdobje kot pa intenzivna krajši čas.
NMDA-receptorji so tip ionotropnih glutaminergičnih receptorjev, selektivni za agonist N-metil-D-aspartat (Slika 3) in so množično prisotni v hipokampusu, talamusu in možganski skorji 14. Predvsem v hipokampusu aktivacija NMDA receptorjev vodi v LTP, ki velja kot osnova za učenje in spomin 15 16. Biokemijsko gledano gre za povečano prevodnost receptorja za Ca2+ na račun zmanjšane prevodnosti za Mg2+, kar poleg neposrednega učinka poveča tudi z LTP povezano gensko in proteinsko ekspresijo. Nasprotno je bila blokada ali zmanjšana ekspresija NMDA-receptorjev v hipokampusu opažena pri demenci 17, shizofreniji 18 in Alzheimerjevi bolezni 19 20.
AMPA-receptorji so še en tip ionotropnih glutaminergičnih receptorjev, selektivnih za agonist α-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolpropionsko kislino (Slika 4) in se množično nahajajo predvsem v talamusu, hipotalamusu, možganski skorji, hipokampusu, malih možganih in bazalnih ganglijih 14. Zaenkrat poznan princip delovanja nootropikov preko AMPA-receptorjev je njihova vezava na alosterična mesta receptorja, s čimer zmanjšajo njegovo desenzitizacijo in podaljšajo čas signaliziranja 21. Seveda pa je predpogoj zadostno število aktivnih AMPA-receptorjev v postsinaptičnih nevronih. Molekularni mehanizem dostave receptorjev je dobro poznan, ključna je NMDA-receptorska signalna pot 22. Raziskave nedvomno kažejo pozitiven prispevek aktivnosti glutaminergičnega nevrotransmiterskega sistema tako pri povečanju bazalne kognitivne sposobnosti kot pri preprečevanju nevrodegenerativnih stanj 23.
Osrednji fiziološki nevrotransmiter holinergičnega sistema je acetilholin (Slika 5). Sintezo v holinergičnih nevronih iz holina in acetil-CoA katalizira holin acetiltransferaza (EC 2.3.1.6), v sinaptični špranji pa ga razgradi acetilholinesteraza (EC 3.1.1.7). Sicer je glavni ekscitatorni nevrotransmiter avtonomnega živčnega sistema in motoričnih ploščic, vendar ima pomembne regulatorne vloge tudi v centralnem živčnem sistemu pri fiziološki in psihološki vzdražnosti, pozornosti, spominu in motivaciji 24.
Njegova posebnost v primerjavi z večino ostalimi je, da bolj kot v vlogi klasičnega nevrotransmiterja učinkuje kot nevromodulator, kar v praksi pomeni dolgotrajnejše in bolj splošne učinke na različne signalne poti in nevronska omrežja. Njegovi učinki so raznoliki, odvisni od mesta sprostitve, podtipa receptorjev in lastnosti sprejemnega nevrona, vendar v splošnem precej skupni – acetilholin namreč krepi in spodbuja ravnanja in obnašanja, s katerimi se organizem prilagaja okoljskim pogojem in zavira odzive na dražljaje, ki ne potrebujejo takojšnje pozornosti 24. Ločimo dva tipa acetilholinskih receptorjev, metabotropne muskarinske (mAcR) in ionotropne nikotinske (nAchR), ki se oboji nahajajo tako na pred- kot na postsinaptičnih nevronih (Slika 6). Predsinaptični mAchR delujejo kot inhibitorni avtoreceptorji in s tem zavrejo glutaminergično signaliziranje, postsinaptični mAchR pa so, odvisno od podtipa, bodisi inhibitorni bodisi ekscitatorni 25. nAchR vedno delujejo ekscitatorno, in sicer kot neselektivni kationski kanalčki. Predsinaptični nAchR pospešijo sproščanje ostalih nevrotransmiterjev (γ-aminobutirične kisline (GABA), glutamat, dopamin, serotonin, norepinefrin), postsinaptični pa depolarizirajo nevrone, pospešijo pogostost njihovega proženja in s tem pozitivno vplivajo na LTP oziroma sinaptično plastičnost 26.
Izdelkov in pripravkov, ki tako ali drugače pozitivno vplivajo na naše zdravje, je na tržišču ogromno. Oglasna sporočila so jih polna, zagovarjajo jih vplivneži, ponujajo jih razni samooklicani strokovnjaki. Na področju nootropikov ni nič drugače. V nadaljevanju so predstavljeni primeri, za katere so raziskave bolj ali manj konstantno pokazale njihovo učinkovitost. Za vse sicer ni na voljo kvalitetnih kliničnih študij, vendar za mnoge lahko že na osnovi množice in vitro raziskav in poskusov na živalskih modelih upravičeno sklepamo, da v doglednem času vsaj znatno učinkujejo. Tabela 1 vsebuje širši seznam najbolj relevantnih nootropikov, najpomembnejši pa so posebej opisani.
Tabela 1: Najbolj uporabljani nootropiki s povzetkom glavnih značilnosti, navedbo ključnih bioaktivnih učinkovin in testnega subjekta, na katerem so učinki bili opisani 6.
Nootropik | Testni subjekt | Lastnosti / bioaktivne učinkovine / mehanizmi delovanja | JAZMP kategorija 27 |
---|---|---|---|
dvokrpi ginko (Ginkgo biloba) |
človek (klinična študija), glodavec | Ginkolidi, bilobalide in proantocianidini so močni antioksidanti in lovilci prostih radikalov. Povečana monoaminergična nevrotransmiterska aktivnost. Povečana možganska prekrvavitev. Zmanjšana amiloidna toksičnost. | Z |
ameriški ginseng (Panax quinquefolius) |
glodavec | Ginsenozidi povečajo privzem holina. Aktivacija receptorjev steroidnih hormonov. Ginsenozid Rb1 deluje zaščitno na glutaminergično toksičnost. | / |
azijski ginseng (Panax ginseng) |
človek (klinična študija) | Ginsenozidi zmanjšajo z Aβ-proteinom povzročeno inhibicijo holinergičnega signaliziranja pri Alzheimerjevi bolezni. Ginsenozid Rb1 zmanjša odmiranje nevronov v hipokampusu. | H |
rožni koren (Rhodiola rosea) |
/ | Salidrozid in rozavin delujeta kot adaptogen z antidepresivnimi in aksiolitičnimi lastnostmi. | H |
brahmi (Bacopa monnieri) |
glodavec | Bakozidi, bakopazidi, brahmin, herpestin. Zaviranje acetilholinesteraze in aktivacija holin acetiltransferaze. Zmanjšano nastajanje Aβ-proteina. Povečana monoaminergična nevrotransmiterska aktivnost. Povečana možganska prekrvavitev. | / |
navadni tobak (Nicotiana tabacum) |
človek (študija primera), glodavec | Nikotin poveča aktivnost holinergičnega nevrotransmiterskega sistema in s tem utrjuje spomin. Vzdržuje normalne dendritske povezave in razmerje med ekscitatornimi in inhibitornimi signali v hipokampusu. | / |
kmečki tobak (Nicotiana rustica) |
/ | Kot zgoraj pri N. tabacum. | / |
azijski vodni popnjak ali gotu kola (Centella asiatica) |
glodavec | Aziatna kislina, aziatikozid, brahmozid, kafeoilkinonske kisline in madekasozid imajo nevrotropne učinke, vključno z razvejanjem dendritov in sinaptogenezo. | Z |
resasti bradovec (Hericium erinaceus) |
glodavec | Hericenoni in erinacini povečajo izražanje nevronskega rastnega faktorja v možganih, ki spodbuja diferenciacijo nevronov in poveča rast nevritov. Povečanje spontanega in zbujenega sinaptičnega prenosa v mahovitih vlaknih hipokampusa. | / |
floridski baržunasti fižol (Mucuna pruriens) |
glodavec | Levodopa je prekurzor kateholaminov (dopamin, epinefrin, norepinefrin) in nevromelanina. | H |
uspavalna vitanija ali ashwaganda (Withania somnifera) |
morski prašiček, glodavec | Vitanolidi, vitasomniferoli, vitaferin A, vitanon, sitoinozidi in drugi vzdržujejo zadostno ekspresijo možganskega nevrotropnega faktorja (BDNF) ter s tem preživetje nevronov in sinaptično plastičnost. | Z |
kisla višnja (Prunus cerasus var. Montmorency) |
glodavec | Melatonin je močan antioksidant in lovilec prostih radikalov, poveča tudi ekspresijo telesu lastnih antioksidativnih encimov. Zmanjšanje s starostjo povezanih vnetnih (GFAP, NOX-2, COX-2) in avtofagnih (mTOR, Beclin 1, p62/SQSTM) proteinov. | H |
kitajski lisičjak (Huperzia serrata) |
makak | Huperzin A je reverzibilni inhibitor acetilholinesteraze in kot agonist NMDA-receptorjev modulator glutaminergičnega nevrotransmiterskega sistema. Deluje kot antioksidant in vpliva na mitohondrijsko energetiko nevronov. | / |
vinpocetin | glodavec | Vinpocetin je sintetični derivat vincamina, ki ga najdemo v listih navadnega zimzelena (Vinca minor) in semenih tropskega afriškega drevesa Voacanga africana. Inhibira fosfodiesterazo in tako poveča signalne poti s sekundarnimi obveščevalci, udeleženimi pri učenju in spominu. Vnetje zmanjšuje z inhibicijo IκB-kinaze/NF-κB in ERK ½ kinaze. Utrdi strukturno integriteto dendritskih trnov. | / |
L-teanin | človek (klinična študija), glodavec | L-teanin najdemo v listih pravega čajevca (Camellia sinensis). Je analog glutamata in šibek agonist ionotropnih glutaminergičnih receptorjev. Inhibira privzem glutamata iz sinaptične špranje. V hipokampusu povečana nevrogeneza in od NMDA neodvisno LTP. | / |
L-tirozin, L-fenilalanin | glodavec | Prekurzorja kateholaminov. | / |
L-taurin | glodavec | Modulator acetilholinesteraze in holin acetytransferaze. Zmanjša ekscitotoksičnost glutamata. Zavira nastajanje netopnega Aβ proteina. | / |
acetil-L-karnitin | glodavec | Poveča visokoafinitetni privzem holina, sintezo acetilholina in njegovo od depolarizacije odvisno sproščanje. Povečan ekscitatorni postsinaptični potencial. | / |
JAZMP – Javna agencija Republike Slovenije za zdravila in medicinske pripomočke. H – rastline, ki se lahko uporabljajo v živilih in prehranskih dopolnilih. Z – rastline, ki se praviloma uporabljajo v zdravilih, ki se izdajajo brez recepta. ZR – rastline, ki se praviloma uporabljajo v zdravilih, ki se izdajajo le na recept. ND – rastline, katerih uporaba za uživanje ni dovoljena 27.
Dvokrpi ginko (Ginkgo biloba) je verjetno najbolj zanimiv in popularen nootropik, večinoma se uporablja ekstrakt listov. Komercialno se prodaja kot zeleno zdravilo brez recepta. Najbolj prepoznane bioaktivne spojine so bilobalid ter ginkolidi A, B, C, J in M (Slika 7) z mnogoterimi fiziološkimi učinki 28. Ima antioksidativne in antiapoptotične učinke, zmanjšuje negativne posledice aktivacije kaspaze-3 in zavira agregacijo Aβ-proteinov, kar je karakteristika Alzheimerjeve demence 29. Pokazana je bila inhibicija transporterjev ponovnega privzema norepinefrina, serotonina in dopamina ter inhibicija monoamin oksidaze 30. Pomemben učinek ekstraktov dvokrpega ginka je še povečanje prekrvavitve možgan preko širitve možganskih žil 31 32.
Ginseng (Panax sp.) je rastlinski rod s približno 20 vrstami, od katerih sta najbolj poznani azijski (P. ginseng) in ameriški (P. quinquefolius). Skupne so jima bioaktivne spojine, od katerih so najbolj znani ginsenozidni saponini s tremi podskupinami – panaksdioli, panakstrioli in derivati oleanolne kisline (Slika 8). Učinkovali naj bi s povečanim sproščanjem nevrotransmiterjev 33, uravnavanjem sproščanja kortikosterona in privzema norepinefrina, dopamina, serotonina in GABA 34. Pomembno naj bi bilo tudi količinsko razmerje med panakstrioli in panaksdioli. Večje kot je to razmerje, bolj izrazito je izboljšanje spomina in kognitivnih sposobnosti 35 in pokazano je bilo, da je pri P. ginseng to razmerje višje kot pri P. quinquefolius 36. Dodana vrednost ginsenga je njegova uporabnost tako pri blažitvi s starostjo povezanih nevrokognitivnih sposobnostih kot pri izboljšanju obstoječih, oboje je bilo pokazano v klinični študiji. Randomizirana 12-tedenska klinična študija na Alzheimerjevih bolnikih je poročala o statistično pomembnem izboljšanju kognitivnih sposobnostih v odvisnosti od doze pripravka P. quinquefolius 37 38, medtem ko je randomizirana, dvojno slepa, placebo kontrolirana klinična študija pripravka P. quinquefolius na mladih odraslih (18-40 let) pokazala izboljšanje njihovih nevrokognitivnih sposobnosti 39.
Rožni koren (Rhodiola rosea) je kot rastlina iz rodu tolstičevk (Crassulaceae) prepoznana z učinkom zvišanja količine 5-hidroksitriptamina in norepinefrina v prefrontalni in frontalni možganski skorji ter povečanja signaliziranja z dopaminom in acetilholinom v limbičnih signalnih poteh odgovornih za splošno čustveno kontroliranost 40. Najpomembnejši bioaktivni učinkovini rožnega korena sta salidrozid (Slika 9) in rozavin, oba adaptogena z antidepresivnim in aksiolitičnim učinkom 41.
Brahmi (Bacopa monnieri) se stoletja uporablja za blaženje anksioznosti, epilepsije ter ostalih nevroloških in psiholoških težav. Novodobne raziskave so identificirale bakozid A in bakozid B kot ključni bioaktivni učinkovini pri izboljšanju proceduralnega, deklarativnega in spontanega učenja, izboljšala naj bi tudi epizodni spomin in učinkovala anksiolitično 42 43. Zmanjševanje psihološkega stresa in zaščita pred njegovimi škodljivimi posledicami tudi spadajo med zaželene učinke uživanja pripravkov iz te rastline 44.
Pinker S. Enlightenment now: The case for reason, science, humanism, and progress. Viking (New York), 2018. ↩
Carrera-Bastos P., Fontes-Villalba M., H O’Keefe J., Lindeberg S., Cordain L. The western diet and lifestyle and diseases of civilization. Research Reports in Clinical Cardiology, 2011;2:15-35. ↩
Klompmaker J. O., Hoek G., Bloemsma L. D., Wijga A. H., van den Brink C., Brunekreef B., Lebret E., Gehring U., Janssen N. A. H. Associations of combined exposures to surrounding green, air pollution and traffic noise on mental health. Environment International, 2019;129:525-537. ↩
Pranav J. A review on natural memory enhancers (nootropics). Unique Journal of Engineering and Advanced Sciences, 2013;01:8-18. ↩
Margineanu D.G. A weird concept with unusual fate: Nootropic drug. Revue des Questions Scientifiques, 2011;182:33-52. ↩
Onaolapo A. Y., Obelawo A. Y., Onaolapo O. J. Brain ageing, cognition and diet: A review of the emerging roles of food-based nootropics in mitigating age-related memory decline. Current Aging Science, 2019;12:2-14. ↩
Neuroprotective and neurocognitive enhancing properties. European Journal of Clinical and Experimental Medicine, 2019;17:250-255. ↩
Chiroma S. M., Taib C. N. M., Moklas M. A. M., Baharuldin M. T. H., Amom Z., Jagadeesan S. The use of nootropics in Alzheimer’s disease: is there light at the end of the tunnel? Biomedical Research and Therapy, 2019;6:2937-2944. ↩
Verkhratsky A., Kirchhoff F. Glutamate-mediated neuronal-glial transmission. Journal of Anatomy, 2007;210:651-660. ↩
Platt, S. The role of glutamate in central nervous system health and disease - A review. Veterinary journal, 2077;173:278-86. ↩
Bliss T. V., Collingridge G. L. A synaptic model of memory: long-term potentiation in the hippocampus. Nature, 1993;361:31-39. ↩
Scheefhals N., MacGillavry H. D. Functional organization of postsynaptic glutamate receptors. Molecular and Cellular Neuroscience, 2018;91:82-94. ↩
Gasparini F., Di Paolo T., Gomez-Mancilla B. Metabotropic glutamate receptors for Parkinson’s disease therapy. Parkinson’s Disease, 2013:ID196028. ↩
Dure L. S., Young A. B. The distribution of glutamate receptor subtypes in mammalian central nervous system using quantitative in vitro autoradiography. V: CNS Neurotransmitters and Neuromodulators: Glutamate, CRC Press, Boca Raton, USA, 1995:83-94. ↩
Milner B., Squire L. R., Kandel E. R. Cognitive neuroscience and the study of memory. Neuron, 1998;20:445-468. ↩
Bliss T. V. P., Collingridge G. L. A synaptic model of memory: long-term potentiation in the hippocampus. Nature, 1993;361:31-39. ↩
Ellison G. The N-methyl-D-aspartate antagonists phencyclidine, ketamine and dizocilpine as both behavioral and anatomical models of the dementias. Brain Research Reviews, 1995;20:250-267. ↩
Nakazawa K., Sapkota K. The origin of NMDA receptor hypofunction in schizophrenia. Pharmacology & Therapeutics, 2020;205:107426. ↩
Greenamyre J. T., Penney J. B., D’Amato C. J., Young A. B. Dementia of the Alzheimer’s type: changes in hippocampal L-[3H]glutamate binding. Journal of Neurochemistry, 1987;48:543-551. ↩
Ułas J., Brunner L. C., Geddes J. W., Choe W., Cotman C. W. N-methyl-D-aspartate receptor complex in the hippocampus of elderly, normal individuals and those with Alzheimer’s disease. Neuroscience, 1992;49:45-61. ↩
O’Neill M. J., Dix S. AMPA receptor potentiators as cognitive enhancers. Idrugs : the Investigational Drugs Journal, 2007;10:185-192. ↩
Knafo S., Venero C., Sánchez-Puelles C., Pereda-Peréz I., Franco A., s. sod. Facilitation of AMPA receptor synaptic delivery as a molecular mechanism for cognitive enhancement. PLOS Biology, 2012;10:e1001262. ↩
O’Neill M. J., Bleakman D., Zimmerman D. M., Nisenbaum E. S. AMPA receptor potentiators for the treatment of CNS disorders. Current Drug Targets – CNS & Neurological Disorders, 2004;3:181-194. ↩
Picciotto M. R., Higley M. J., Mineur Y. S. Acetylcholine as a neuromodulator: Cholinergic signaling shapes nervous system function and behavior. Neuron, 2012;76:116-129. ↩
Wess J. Novel insights into muscarinic acetylcholine receptor function using gene targeting technology. Trends in Pharmacological Sciences, 2003;24:414-420. ↩
Marchi M., Grilli. Presynaptic nicotinic receptors modulating neurotransmitter release in the central nervous system: functional interactions with other coexisting receptors. Progress in Neurobiology, 2010;92:105-111. ↩
Javna agencija Republike Slovenije za zdravila in medicinske pripomočke. Smernice za opredelitev izdelkov, ki lahko hkrati sodijo v opredelitev zdravila in izdelka, ki je predmet drugih predpisov za uporabo pri ljudeh. Različica december 2019. ↩
Nakanishi K. Terpene trilactones from Gingko biloba: from ancient times to the 21st century. Bioorganic and Medicinal Chemistry, 2005;13:4987-5000. ↩
Weinmann S., Roll S., Schwarzbach C., Vauth C., Willich S. N. Effects of Ginkgo biloba in dementia: Systematic review and meta-analysis. BMC geriatrics, 2010;10:članek št. 14. ↩
Fehske C. J., Leuner K., Müller W. E. Ginkgo biloba extract (EGb761®) influences monoaminergic neurotransmission via inhibition of NE uptake, but not MAO activity after chronic treatment. Pharmacological Research, 2009;60:68-73. ↩
Chen X., Salwinski S., Lee T. J. Extracts of Ginkgo biloba and ginsenosides exert cerebral vasorelaxation via a nitric oxide pathway. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, 1997;24:958-959. ↩
Suliman N. A., Mat Taib C. N., Mohd Moklas M. A., Adenan M. I., Hidayat Baharuldin M. T., Basir R. Establishing natural nootropics: recent molecular enhancement influenced by natural nootropic. Evidence-based complementary and alternative medicine, 2016: Article ID 4391375. ↩
Zhang J.-T., Qu Z.-W., Liu Y., Deng H.-L. Preliminary study on the antiamnestic mechanism of ginsenoside Rg1 and Rb1. European Journal of Pharmacology, 1990;183:1460-1461. ↩
Tsang D., Yeung H. W., Tso W. W., Peck H. Ginseng saponins: influence on neurotransmitter uptake in rat brain synaptosomes. Planta Medica, 1985;3:221-224. ↩
Jin S.-H., Park J.-K., Nam K.-Y., Park S.-N., Jung N.-P. Korean red ginseng saponins with low ratios of protopanaxadiol and protopanaxatriol saponin improve scopolamineinduced learning disability and spatial working memory in mice. Journal of Ethnopharmacology, 1999;66:123-129. ↩
Li W., Fitzloff J. F. HPLC determination of ginsenosides content in ginseng dietary supplements using ultraviolet detection. Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies, 2002;25:2485-2500. ↩
Heo J. H., Lee S.T., Chu K., Oh M.J., Park H.J., Shim J.Y., s sod. An open-label trial of Korean red ginseng as an adjuvant treatment for cognitive impairment in patients with Alzheimer’s disease. European Journal of Neurology, 2008;15:865-868. ↩
Lee S.T., Chu K., Sim J. Y., s sod. Panax ginseng enhances cognitive performance in Alzheimer disease. Alzheimer Disease & Associated Disorders, 2008;22:222-226. ↩
Scholey A., Ossoukhova A., Owen L., Ibarra A., Pipingas A., He K. Effects of American ginseng (Panax quinquefolius) on neurocognitive function: An acute, randomised, double-blind, placebocontrolled, crossover study. Psychopharmacology, 2010;212:345-356. ↩
Lazarova M. B., Petkov V. D., Markovska V. l., Mosharrof A. Effects of meclofenoxate and extact of Rhodiolae roseae L. on electroconvulsive shock-impaired learning and memory in rats. Methods and Findings in Experimental and Clinical Pharmacology, 1986;8:547-552. ↩
Perfumi M., Mattioli L. Adaptogenic and central nervous system effects of single doses of 3% rosavin and 1% salidroside Rhodiola rosea L. extract in mice. Phytotherapy Research, 2007;21:37-43. ↩
Singh H. K., Rastogi R.P., Srimal R. C., Dhawan B. N. Effect of bacosides A and B on avoidance responses in rats. Phytotherapy Research, 1988;2:70-75. ↩
Russo A. Borrelli F. Bacopa monniera, a reputed nootropic plant: an overview. Phytomedicine, 2005;12:305-317. ↩
Chowdhuri D. K., Parmar D., Kakkar P., Shukla R., Seth K., Srimal R.C. Antistress effects of bacosides of Bacopa monnieri: modulation of Hsp70 expression, superoxide dismutase and cytochrome P450 activity in rat brain. Phytotherapy Research. 2022;16:639-645. ↩
DDr. Matjaž Deželak, univ. dipl. biol.
SiNAPSA, slovensko društvo za nevroznanost
Prispevek je rezultat avtorjevega osebnega dela in v ničemer ne odraža stališč oziroma interesov podjetja, v katerem je zaposlen.
Sprejeto: 20.2.2022
Objavljeno: 28.2.2022