O GABA, ou ácido gama-aminobutírico, é o principal neurotransmissor inibitório no cérebro de mamíferos. Os receptores GABA são os receptores únicos mais comuns encontrados nas sinapses onde os neurônios se comunicam. Existem dois tipos conhecidos de receptor GABA: o GABA-A, que compreende os locais primários de ação do medicamento sedativo, e o GABA-B, que desempenha um papel na regulação do tônus muscular. Os efeitos de substâncias comuns como álcool e anestésicos são modulados pelo receptor GABA do tipo A.
Os receptores GABA-A são ionotrópicos, o que significa que eles funcionam como canais iônicos. Eles estão na membrana celular dos axônios neuronais, onde sinapsam com outros neurônios. Quando o GABA é liberado na sinapse a partir de um neurônio, ele se liga ao receptor no dendrito adjacente, permitindo que os íons entrem na célula e fazendo com que o neurônio seja menos eletricamente excitado. Isso inibe o disparo do neurônio. Embora existam muitos tipos excitatórios de receptores, o GABA é o neurotransmissor inibitório primário.
Os tipos de receptores GABA podem ser classificados de acordo com a forma como as moléculas se ligam a eles e se elas ativam ou desativam o receptor. Os compostos ativadores imitam a ação do GABA e são chamados agonistas, enquanto aqueles que se ligam ao receptor, mas não fazem nada, são conhecidos como antagonistas. Com o GABA-A, existe uma terceira classe de compostos ativadores, denominados moduladores alostéricos, que incluem os barbitúricos e muitos anestésicos. Os agonistas do GABA-A variam do alucinógeno muscimol, encontrado em certos cogumelos selvagens, ao zolpidem, o ingrediente ativo em muitos medicamentos anti-insônia.
Medicamentos como benzodiazepínicos e barbitúricos interagem com o cérebro no receptor GABA-A. Embora todos esses medicamentos inibam o disparo neuronal, sua ação específica varia com a dosagem. Doses leves reduzirão a ansiedade e acalmarão a atividade neuromuscular, e grandes doses induzirão o sono ou a anestesia, mas uma overdose pode ser fatal. Os efeitos do álcool no sistema nervoso central derivam da ligação da molécula de etanol ao receptor GABA, desencadeando sedação e relaxamento generalizados. Existe um subtipo de receptores GABA-A chamado GABA-a-rho, que não responde a muitos desses medicamentos.
O receptor GABA-B não é tão completamente compreendido quanto o receptor A GABA. É metabotrópico, o que significa que opera através de uma série de mensageiros químicos que mudam de estrutura quando ativados. O GABA-B impede a abertura dos canais de sódio, inibindo o disparo neuronal. O receptor GABA-B é encontrado na medula espinhal e nos nervos do sistema nervoso periférico, onde sua ativação regula a atividade muscular através do controle inibitório. É um alvo possível de alguns relaxantes musculares e de muitos compostos usados para testar os efeitos do GABA em animais de laboratório.