GABA, eller gamma-aminosmörsyra, är den huvudsakliga hämmande signalsubstansen i däggdjurs hjärnor. GABA-receptorer är den vanligaste enskilda receptorn som finns i synapserna där neuroner kommunicerar med varandra. Det finns två kända typer av GABA-receptorer: GABA-A, som utgör de primära platserna för lugnande läkemedelsverkan, och GABA-B, som spelar en roll vid reglering av muskeltonus. Effekterna av vanliga substanser som alkohol och anestetika moduleras av GABA-receptorn av A-typ.
GABA-A-receptorer är jonotropa, vilket betyder att de fungerar som jonkanaler. De finns i cellmembranet i neuronala axoner, där de synapsar med andra neuroner. När GABA släpps in i synapsen från en neuron, binder den till receptorn på den intilliggande dendriten, vilket släpper in joner i cellen och gör att neuronen blir mindre elektriskt exciterbar. Detta hämmar neuronen från att skjuta. Även om det finns många excitatoriska typer av receptorer, är GABA den primära hämmande neurotransmittorn.
Typerna av GABA-receptorer kan sorteras efter hur molekyler binder till dem och om dessa aktiverar eller deaktiverar receptorn. Aktiverande föreningar härmar verkan av GABA och kallas agonister, medan de som binder receptorn men inte gör någonting är kända som antagonister. Med GABA-A finns det en tredje klass av aktiverande föreningar, kallade allosteriska modulatorer, som inkluderar barbiturater och många anestetika. GABA-A-agonister sträcker sig från hallucinogen muscimol, som finns i vissa vilda svampar, till zolpidem, den aktiva ingrediensen i många läkemedel mot sömnlöshet.
Läkemedel som bensodiazepiner och barbiturater interagerar med hjärnan vid GABA-A-receptorn. Medan alla dessa läkemedel hämmar neuronavfyrning, varierar deras specifika verkan med doseringen. Milda doser kommer att minska ångest och lugna neuromuskulär aktivitet, och stora doser framkallar sömn eller anestesi, men en överdos kan vara dödlig. Alkoholens effekter på centrala nervsystemet härrör från etanolmolekylens bindning till GABA-receptorn, vilket utlöser omfattande sedering och avslappning. Det finns en undertyp av GABA-A-receptorerna som kallas GABA-a-rho, som inte svarar på många av dessa läkemedel.
GABA-B-receptorn är inte lika fullständigt förstådd som A GABA-receptorn. Den är metabotropisk, vilket innebär att den verkar genom en serie kemiska budbärare som ändrar sin struktur när den aktiveras. GABA-B förhindrar natriumkanaler från att öppnas, vilket hämmar neuronal avfyring. GABA-B-receptorn finns i ryggmärgen och i nerver i det perifera nervsystemet, där dess aktivering reglerar muskulär aktivitet genom hämmande kontroll. Det är ett möjligt mål för vissa muskelavslappnande medel och många föreningar som används för att testa effekterna av GABA i laboratoriedjur.