Trong cộng đồng khoa học thần kinh, thụ thể glutamate đã trở thành chìa khóa để hiểu chức năng não. Đặc biệt, thụ thể AMPA, là thụ thể dẫn truyền thần kinh kích thích chính, đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình dẫn truyền synap và tính dẻo của thần kinh.
Glutamate là chất dẫn truyền thần kinh quan trọng nhất trong cơ thể con người, chiếm hơn 50% mô thần kinh.
Không giống như các cơ chế mã hóa học tập và trí nhớ khác, sự kích hoạt nhanh chóng của thụ thể AMPA có thể thay đổi trực tiếp điện thế màng của tế bào thần kinh, do đó ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu quả truyền thông tin. Khi glutamate liên kết với thụ thể AMPA, thụ thể này sẽ ngay lập tức mở các kênh ion, cho phép các ion natri và kali chảy vào tế bào thần kinh, gây ra phản ứng khử cực nhanh, là cơ sở của tín hiệu thần kinh.
Các thụ thể AMPA thuộc nhóm thụ thể glutamate ionotropic (iGluR), được đặc trưng bởi khả năng mở các kênh cation không chọn lọc. Việc kích hoạt các thụ thể thúc đẩy dòng điện đi vào, tạo ra dòng điện synap kích thích (EPSC), rất quan trọng cho việc truyền tín hiệu nhanh chóng.
Các thụ thể AMPA đóng vai trò trong giai đoạn đầu của quá trình tăng cường dài hạn (LTP) và có liên quan chặt chẽ đến tính dẻo của thần kinh.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng thụ thể AMPA không chỉ đóng vai trò quan trọng trong quá trình truyền synap mà còn không thể thiếu trong việc hình thành trí nhớ và khả năng học tập. Khi các tế bào thần kinh được kích thích, số lượng thụ thể có thể tăng lên, dẫn đến hiện tượng gọi là tăng cường dài hạn, trong khi khi kích thích giảm, nó có thể dẫn đến ức chế dài hạn, cho phép não thích nghi với những thay đổi của môi trường.
Tuy nhiên, việc kích hoạt thụ thể AMPA cũng có thể dẫn đến độc tính thần kinh trong một số trường hợp nhất định. Việc giải phóng quá nhiều glutamate có thể khiến các thụ thể bị hoạt động quá mức, một hiện tượng gọi là độc tính kích thích, một quá trình dẫn đến chết tế bào thần kinh. Điều này có liên quan chặt chẽ đến nhiều bệnh thoái hóa thần kinh, bao gồm bệnh Alzheimer, động kinh và các tình trạng bệnh khác.
Kích thích glutamate quá mức có thể dẫn đến thoái hóa thần kinh, nguyên nhân gây ra nhiều bệnh tật.
Các nghiên cứu hiện tại cung cấp bằng chứng về tầm quan trọng của thụ thể AMPA trong lĩnh vực khoa học thần kinh, nhưng cần có thêm bằng chứng để khám phá thêm tiềm năng của chúng, đặc biệt là liên quan đến các bệnh lý khác. Các chiến lược điều trị trong tương lai có thể nhắm vào các thụ thể này để tìm kiếm tác dụng bảo vệ thần kinh mới.
Khi công nghệ tiến bộ, các nghiên cứu trong tương lai về cách sử dụng thụ thể AMPA để điều chỉnh dẫn truyền thần kinh có thể mang đến cho chúng ta phương pháp điều trị mới và khiến mọi người phải suy nghĩ lại về "trạng thái điện của não thay đổi như thế nào?"