Gamma-Aminobuttersäure (GABA) ist ein Neurotransmitter, eine Chemikalie, die Signale zwischen Zellen im Gehirn sendet. Der GABA-Neurotransmitter ist hauptsächlich für hemmende Signale zwischen Neuronen verantwortlich. Es kontrolliert auch den Muskeltonus und hemmt Muskelkontraktionen. Zu Beginn der Entwicklung spielt GABA eine andere Rolle und fungiert als erregender Neurotransmitter.
Neuronenzellen sehen aus wie Bäume, mit Ästen, die Dendriten genannt werden, die aus einem Ende herauskommen und einem langen Axon auf der anderen Seite. Signale wandern von den Dendriten zum Zellkörper, wo sie addiert werden. Ein elektrisches Signal, das als Aktionspotential bezeichnet wird, wandert das Axon hinunter, wenn die Signale im Zellkörper stark genug sind.
Neuronen kommunizieren miteinander, indem sie chemische Signale, sogenannte Neurotransmitter, über eine Lücke zwischen den Zellen senden. Die Lücke zwischen dem Axon eines Neurons und dem Dendriten eines anderen Neurons wird als Synapse bezeichnet. Neurotransmitter wie GABA binden an Rezeptoren auf dem empfangenden Neuron und werden dann in einem Prozess namens Wiederaufnahme vom übertragenden Neuron resorbiert.
Wenn der GABA-Neurotransmitter an einen Rezeptor im Zentralnervensystem bindet, hat er eine hemmende Wirkung auf das Neuron. Die Rezeptoren, die GABA erhalten, senden Signale, die die Ionenkanäle in der Zelle öffnen. Diese Ionenkanäle lassen entweder positiv geladene Kaliumionen die Zelle verlassen oder negativ geladene Chloridionen in die Zelle eintreten. In jedem Fall wird die Zelle hyperpolarisiert, was bedeutet, dass sie negativer geladen ist als der Bereich um sie herum. Hyperpolarisation macht es weniger wahrscheinlich, dass die Zelle ein Aktionspotential erzeugt, das Signale an andere Zellen sendet.
Beim Menschen kommt der Neurotransmitter GABA nicht nur im zentralen Nervensystem, sondern auch im peripheren Nervensystem vor. Im peripheren Nervensystem steuert GABA den Muskeltonus. GABA-Signale sind auch in dieser Funktion hemmend.
Der Neurotransmitter GABA wirkt jedoch nicht immer als Hemmstoff. In der frühen menschlichen Entwicklung ist GABA tatsächlich der wichtigste erregende Neurotransmitter, der Signale innerhalb einer Zelle und an andere Zellen sendet. GABA reguliert das Wachstum einiger Arten von Stammzellen.
Spastische Diplegie, eine Art Zerebralparese, wird durch Probleme mit der Signalübertragung des GABA-Neurotransmitters im Rückenmark und im Unterkörper verursacht. Spastische Diplegie zeichnet sich durch Spastik und ständige Muskelspannung im Unterkörper aus. Diese Symptome werden verursacht, wenn die Nervenrezeptoren, die diesen Teil des Körpers kontrollieren, GABA nicht aufnehmen können. Ohne GABA-Signale ziehen sich die Muskeln ständig zusammen, da kein hemmendes Signal ihnen sagt, es nicht zu tun.