De NMDA-reseptorer er ionotrope reseptorer aktiveres under fysiologiske betingelser ved glutamat og glycin , som er viktig for hukommelse og synaptisk plastisitet . Dette er de eneste glutamatreseptorene som er aktivert spesifikt av den farmakologiske agonisten N- metyl-D-aspartat ( NMDA ). De er gjennomtrengelige for monovalente kationer (natrium, kalium) og kalsium. På grunn av natrium- og kaliumpermeabilitet er reversjonspotensialet til NMDAR rundt 0 mV . Inngangen av kalsium i nevronen viaNMDA-reseptorer ville være en mekanisme for å indusere synaptisk plastisitet . NMDA-reseptorene er blokkert av magnesiumionet som opptar inngangen til porene, og som kan frigjøres i tilfelle en reversering av det elektrokjemiske potensialet . Glycin og glutamat er nødvendig for aktivering av NMDA-reseptorer.
NMDA-reseptorer er tetramerer , dannet av to NR1-underenheter og to NR2-underenheter (NR2A, NR2B, NR2C eller NR2D). NR1-underenheter er obligatoriske, mens NR2-underenheter spesifiserer de elektrofysiologiske egenskapene til NMDA-reseptorer, slik som deres følsomhet for glutamat, deres permeabilitet for kalsium, inhibering av magnesium. NR2-underenheter spesifiserer også deres interaksjoner med intracellulære proteiner. Glycinbindingssteder er lokalisert på NR1-underenheter, mens glutamatbindingssteder er lokalisert på NR2-underenheter.
I fosteret uttrykkes NR2D først, deretter uttrykkes NR2B og NR2C . NR2A begynner å bli uttrykt rundt fødselen. NR2D uttrykkes hovedsakelig i kimområder og nye nevroner. NR2C kommer nesten utelukkende til uttrykk i lillehjernen . NR2A og NR2B finnes i alle hjernegrupper, spesielt de som er involvert i læring og hukommelse. De finnes i overflod i hippocampus og cortex .
Under utvikling observeres en erstatning av reseptorer som inneholder NR2B-underenheten med de som inneholder NR2A i den glutamatergiske synapsen. Mekanismen innebærer sannsynligvis et tap av lokalisering av NR2B-underenhetene, etter endring i sammensetningen av molekylene av stillas som er tilstede på den ene hånd ved synapsen og på den annen side i de ekstrasynaptiske områdene, hvor uttrykk for NR2B er konstant. Den reelin kan påvirke ekspresjon av NR2B.
NMDA-reseptorer er de overveiende postsynaptiske reseptorene som er ansvarlige for den langsomme fasen av eksitatoriske postsynaptiske potensialer (PPSE). NMDA-reseptorer anses å være tilfeldighetsdetektorer under fenomenene summering (en) av postsynaptiske potensialer. Faktisk, for å åpne, må NMDA-reseptorer stimuleres av ankomsten av presynaptisk glutamat, men også av postsynaptisk depolarisering (vanligvis forårsaket av aktivering av AMPA-reseptorer som er følsomme for glutamat og raskere enn NMDAR). Binding av glutamat tvinger en konformasjonsendring ved indusert justering av reseptoren som åpner porene, men sistnevnte kan bare frigjøre seg fra magnesiumionet som blokkerer den hvis det er depolarisering som frastøter den.
Innføringen av kalsium er også ansvarlig for å indusere endringer i intensiteten til den synaptiske overføringskraften, nemlig synaptisk plastisitet . Spesielt er aktivering av CAM-kinase 2 med kalsium nødvendig for langtidspotensiering . ERK / MAPKs andre messenger enzymatiske kaskade, som er ansvarlig for å aktivere syntesen av nye proteiner som er nødvendige for synapsefunksjon under induksjon av langvarig potensering, aktiveres også av NMDA-reseptorer.
Stimuleringen av reseptoren kan også fremme veksten av en svulst så vel som dens invasive side, noe som kan utgjøre et terapeutisk mål.
De spiller en sannsynlig støttende rolle i pulmonal arteriell hypertensjon .
NMDA-reseptorer spiller en rolle i funksjonen av synapser og ombygging av dem.
Joe Z. Tsiens team viste i 1999 at det var mulig å øke intelligensen og minnet til laboratorierotter bare ved å øke uttrykket til NR2B-enheten. Den motsatte effekten ble observert ved å redusere ekspresjonen av genet som koder for NR2B. Eksperimentet ble replikert uavhengig i 2009. Tsien viste deretter at økende uttrykk for NR2B-genet også forbedret hukommelsen hos eldre rotter.
I neuroradiologisk forskning på volumet av de temporale flikene til mennesker med Alzheimers sykdom , var bare to polymorfier av 546 314 mulige polymorfier (enkeltbaserte) korrelert med degenerasjon av disse regionene i hjernen (og med generell testing av kognitive funksjoner). Av disse to polymorfismene tilsvarte en GRIN2B-genet, som koder for NR2B-enheten.
Glutamatergiske signaler plukket opp via NMDA-reseptorer regulerer konsolidering av minner, men deres styrke kan også forårsake nevronedød hvis opphisselse ikke blir kontrollert. Excitotoksisitet betegner fenomenet selvødeleggelse av en opphisset nevron som ikke gjenvinner sin homeostase, men tvert imot blir mer og mer begeistret for hver eksitasjon. Således, selv om glutamatergiske sentralstimulerende midler kan virke indikert i Alzheimers sykdom , er det for eksempel ganske memantin , et middel som blokkerer NMDA-reseptorer, som er av interesse for flere geriatrikere . Denne paradoksale situasjonen kan oppsummeres slik: “for lite aktivering er dårlig; for mye er enda verre ”. Det observeres i et økende antall nevropatologier.
Enkelte psykotrope stoffer virker direkte på NMDA-reseptorer, spesielt ketamin , et bedøvelsesmiddel som endrer neurons evne til å tilkalle signalene de mottar, siden NMDA-reseptorene, som er ansvarlige for denne funksjonen, blir forstyrret. Noen legemidler som blokkerer NMDA-reseptorer i amygdala blokkerer også klassisk kondisjonering .
Visse autoimmune encefalitt skyldes tilstedeværelsen av anti-NMDA reseptor antistoffer .