뇌를 비롯하여 체내의 신경 세포에서 방출되어 인접해 있는 신경 세포 등에 정보를 전달하는 일련의 물질을 일컫는 용어이다. 수십 종류가 발견되었으며 크게 아미노산류(아세틸콜린, 글리신, 아스파라긴산), 아민류(도파민, 아드레날린(에피네프린), 노르아드레날린), 펩티드류(바소프레신), 지방산류(히스타민, 세로토닌) 등 4가지로 분류된다. 이러한 화학 물질이 신경의 시냅스(synapse)에서 분비되어 신경 세포 간의 정보 전달에 관여하고 있는 것으로 알려져 있다.
신경전달물질이 되는 기준으로는 첫째 시냅스 전신경을 자극하면 그 종말에서 상당량의 방출을 볼 수 있어야 할 것, 둘째 그에 해당하는 물질을 시냅스 후막에 투여하면 시냅스 전신경 자극과 같은 흥분성ㆍ억제성의 변화가 나타날 것, 셋째 그 물질의 합성계가 그 뉴런 속에 존재할 것, 넷째 그 물질을 불활성화하는 메커니즘이 시냅스 속에 존재할 것 등이라 할 수 있다. 신경전달물질은 보통 신경전막 부근에 있는 시냅스 과립 속에 고농도로 축적되어 있다. 하등 동물에 있어서는 한정된 뉴런에서 전달 물질을 통하지 않는 전기적 전달이 이루어진다.
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