神经传递的整个过程一直都运作良好，当然，它也应该是这样。在亿万年的进化过程中，它已被充分地磨炼和完善。我们知道，对我们的生存来说，大脑是一个关键器官。在进化过程中，那些工作状况更糟糕的大脑版本（我们假设它们曾经存在）已经消失了，因为它们无法与“更聪明”的大脑竞争。当我们想到对于生存来说，大脑在协调着如此多的关键过程时会感到不可思议——甚至会感到震惊。
定义
神经递质的合成与储存
神经递质合成的方式取决于神经递质的类型。对成瘾过程（我们稍后会讨论）来说，像多巴胺一样的小分子神经递质至关重要，这种小分子神经递质是氨基酸前体在酶的作用下合成的。酶是一种蛋白质，它通过促进分子的变化来制造出新的分子。这个过程中发生的变化是通过加入原子或将较小的分子连接起来构建分子结构，而反向的变化则是通过移除原子或拆开分子的成分进行分解。有多种酶参与了产生神经递质分子的一系列过程，并形成了独特的结构。在这一过程中产生的新物质或发生变化的物质都被称为中间物质。例如，多巴胺是由广泛存在的氨基酸（amino acid）和酪氨酸（tyrosine）形成的。羟基[OH，氧（hydroxyl）和氢（oxygen）结合在一起]组在酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase）的作用下，被添加到酪氨酸中形成中间物质二羟苯丙氨酸[dihydroxyphenylalanine，即左旋多巴（DOPA）]。然后，中间物质在二羟苯基丙氨酸脱羧酶（DOPA decarboxylase）的作用下，形成多巴胺。由于每种神经递质都具有独特的结构，一系列酶会在其合成过程中以特定顺序加入进来。通常，神经递质都是在神经元细胞体中产生的，并在其中合成所需的酶。
神经递质是强大的，甚至是危险的。它们通过释放信号，显著地改变了神经的功能，特别是当神经递质与受体在不恰当的时间和位置进行相互作用时。因为这些偏离常规的神经递质会造成信号混淆，神经元通过细胞膜约束微小的储存囊泡，将大量的神经递质相互隔离。通常，神经递质在神经细胞胞体内进行合成，然后被运送到神经末梢，并存储在囊泡中，之后在动作电位的调节下被释放到突触中。
神经递质多种多样
神经递质的种类之多令人吃惊。它们中有类似多巴胺的小分子；有类似内啡肽的大分子，其尺寸是多巴胺的好几倍；甚至可以是气体，如一氧化氮（NO）。一些神经递质是兴奋性的（它们会激发神经环路中的下一个神经元），例如谷氨酸（glutamate）；另外一些神经递质则是抑制性的，如γ—氨基丁酸（gamma-aminobutyric Acid，GABA）。神经递质具有兴奋作用，也具有抑制作用，它们对神经元活动具有更大的控制力。
人们发现，神经递质不止一种，这并不奇怪；但人们已经发现的神经递质似乎有几十种，这还是让人有点吃惊的。科学家推测，大脑在进化过程中发展出许多功能，其中神经递质起到非常重要的作用，它们会给大脑提供一个安全范围；这样如果基因突变，导致一种神经递质消失，我们并不会因此受到很大伤害。
如果我们的目标是了解不同成瘾性药物在大脑中的运作，我们就要了解神经递质，因为成瘾性药物的运作与特定神经递质的活动改变有关（见表4—1）。
表4—1滥用性药物及相关的神经递质
定义
注：滥用和引起成瘾的药物会干扰某些神经递质发挥作用。每种特定类别的药物会对相同的神经递质产生影响。在偶然的情况下，一种药物会影响不止一种神经递质。
受体——神经递质如何运
就像彩虹的末端是金色的一样，受体（receptor）位于神经传递的尽头。受体是一种蛋白质，它有选择地与特定的神经递质结合，就像一把钥匙只能打开一把锁一样。多巴胺受体不会与谷氨酸或其他神经递质结合。当一种神经递质被释放，它就会弥漫在突触间隙（见图4—1中的右图）和自身的受体结合。神经递质和受体结合是非常重要的一步，它改变了受体的形状，而受体会使神经元发生变化。因此，受体（当然是和神经递质一起）是诱导和调节中介神经环路中下一个神经元变化的元素。了解神经递质与受体的结合是可逆的，这一点非常重要，当神经递质与受体发生作用，进一步诱导突触后发生变化之后，神经递质就会离开受体。我们会在本章后半部分中讨论这个特点的意义。
人们按受体的工作方式或结构可以将其分成几种类型，其中两种主要的类型是离子通道受体（ion channel receptors）与G蛋白偶联受体（G-protein coupled receptors）。离子通道受体之所以被如此命名，是因为其与神经递质结合时会打开离子通道，离子通道就是这类受体活动的部分参与者，离子流进入离子通道，从而改变神经元中的电荷（见图4—2）。离子通道受体的工作速度很迅速（以毫秒计），它主要负责诸如肌肉收缩和运动等活动。
图4—2神经递质受体从一个神经元向下一个神经元传导信号
注：本图表示了大脑中一种主要的受体——配体门控性离子通道受体（the ligand-gated ion channel receptor），它的名称完全符合其含义。当前一个神经元释放的神经递质与受体结合时，门就会打开，受体通道允许改变电荷和电压的离子穿过细胞膜；反过来，神经递质也可以在突触后细胞产生动作电位（电脉冲）。这是一个神经元释放神经递质并通过受体改变下一个神经元特性的例子。
定义
另一类受体是G蛋白偶联受体（GPCRs），它之所以被如此命名，是因为其在释放信号时包含了G蛋白。这类受体的活动过程整体偏慢，有时甚至会超过几秒钟。当这种受体与神经递质结合，随后受体的形状会发生变化，使细胞内的G蛋白被激活。这种G蛋白偶联受体的结合也是可逆的，之后被激活的G蛋白扩散在神经细胞体内，从而诱发多种功能。就像有许多不同的神经递质一样，G蛋白也有许多不同的类型，为神经元提供了产生所需变化的多种方式，这会使神经元的种类越来越多，因为单独一种（如多巴胺）神经递质可以通过不同类型的细胞内信号与多种不同亚型的受体相结合。
在任何情况下，对于我们这些专注于研究滥用药物的人来说，最重要的是了解大脑中有多少种信号和受体。你可以说它们复杂多样，并提供了很多滥用药物的机会，从而影响大脑。对于想要了解药物作用的人来说，只是了解所有不同的受体并不重要，但在一般意义上说，了解受体却非常重要。
神经递质移除——谨慎地制造信
神经递质与其受体以可逆的方式结合在一起——它们能结合，也能被移除。由于神经递质刚刚释放时的浓度非常高，即使神经递质并非一直停留在受体上，受体也会受到刺激。当神经递质与受体结合时，会发出信号，最重要的一点是，人们必须通过从受体和突触中移除神经递质来终止信号。如果神经递质发出的信息不被终止，它的活动就是连续的，并有可能成为噪声。神经递质从受体中移除的方式包括神经递质分解为非活性物质，通过循环再摄取从突触中移除；或者通过扩散离开受体的突触间隙。神经递质分解需要酶，再摄取则需要转运蛋白。转运蛋白位于神经末梢的细胞膜中，它将神经递质再次输送到神经末梢并存储在囊泡中，等到下一次动作电位出现时就可以再次释放。
说到神经递质被分解，然后失去活性，我们经常会想到乙酰胆碱（acetylcholine）。人们认为，乙酰胆碱是第一种人类历史上了解的神经递质。与其他神经递质一样，人身体的不同部位存在几种乙酰胆碱受体亚型，但其终止机制是相同的——乙酰胆碱被乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase，AChE）分解成为无活性的片段（见图4—3）。
图4—3 乙酰胆碱被酶分解
注：图中表示了乙酰胆碱这种神经递质的分子结构。一种球状的酶——乙酰胆碱酯酶将乙酰胆碱分解成两个较小的分子——乙酸和胆碱。无论是乙酸还是胆碱都不能激活受体，神经递质的效用被乙酰胆碱酯酶所终止，这一过程通常在突触间隙出现。
另一种神经递质被称为肽（peptide），肽通常很大。一组被称为肽酶（peptidases）的特定的酶能够分解肽，其基本上通过将肽类神经递质切断成更小的碎片而使它们失去功能。
再摄取是一种与多种神经递质有关的终止过程。如多巴胺—— 一种与药物滥用和成瘾有关的神经递质，多巴胺被一种称作多巴胺转运蛋白（dopamine transporter，DAT）的转运蛋白通过再摄取过程移出突触间隙（图4—1中的右图）。转运蛋白就像一个动力泵，将神经递质从神经末梢外部移回内部，受体移回神经递质可以有效地终止神经递质的活动。众所周知，精神兴奋剂类药物（如可卡因、安非他明、甲基苯丙胺等）会锁住受体，导致突触中多巴胺增多。
