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Questo gruppo di composti agisce aumentando lo stato di vigilanza, riducendo la sensazione di affaticamento fisico o mentale, migliorando le prestazioni fisiche e la capacità mnemonica; a causa del loro effetto, favoriscono l’insorgenza dell’insonnia e diminuiscono la prontezza delle associazioni mentali. Sono psicostimolanti la pemolina, il piritinolo e alcuni composti che, in ambito sportivo, possono dare luogo a fenomeni di doping.
Il nome con cui si designa questo gruppo di composti è significativo del tipo di azione che essi esplicano sul sistema nervoso; infatti, risultano sedativi delle crisi di ansia patologica, possono favorire il sonno e la sua regolarità, limitare l’insorgenza di stati ossessivi, fobie e disturbi psicosomatici. In questo gruppo vi sono i carbamati, i derivati del difenilmetano e alcuni composti benzodiazepinici.
Questi composti sono caratterizzati da una potente azione sedativa: vengono utilizzati soprattutto come antiepilettici e come anestetici; sono anche sonniferi estremamente forti. Tra gli ipnotico-sedativi vi sono i barbiturici, le benzodiazepine e i ciclopirroloni.
Vi sono altri farmaci che trovano specifiche applicazioni in patologie che, pur non potendo essere considerate disturbi mentali, possono essere trattate intervenendo in alcuni meccanismi neurofisiologici. In tale gruppo sono compresi, ad esempio, i beta-bloccanti (o bloccanti beta-adrenergici), i bloccanti alfa-adrenergici, i composti calcio-antagonisti, il disulfiram (inibitore della dopamina-beta-idrossilasi) e i farmaci anti-parkinsoniani.
Nelle tradizioni religiose e nelle pratiche mediche di molti popoli antichi era previsto l’uso di particolari sostanze che, estratte in genere dai vegetali, potevano avere effetti psicoattivi, quali la comparsa di stati allucinatori, la distorsione delle percezioni sensoriali, l’annullamento della sensazione di fatica o di dolore, il raggiungimento di stati di sonno profondo. Tra le sostanze impiegate vi erano l'alcol etilico, gli alcaloidi contenuti nella canapa indiana (Cannabis sativa indica) e nell'oppio, la caffeina, la nicotina, la cocaina e le sostanze allucinogene come la mescalina contenuta nelle infiorescenze del peyote (Lophophora williamsii). L’utilizzo sistematico di composti psicoattivi nella pratica clinica comparve però solo intorno al 1950, anche se i farmaci disponibili erano allora ancora relativamente scarsi: i derivati dell’oppio, il bromuro e i barbiturici erano ben conosciuti; le anfetamine erano state introdotte solo negli anni Quaranta e risultavano di uso limitato. Importanti conquiste furono, nel 1952, la sintesi della clorpromazina, che entrò nel trattamento della schizofrenia e delle personalità paranoidi; nel 1957 la scoperta dei cosiddetti IMAO, che trovarono impiego nella terapia della depressione; ancora, nel 1959 fu messo a punto l’aloperidolo, composto ad azione antipsicotica e, nel 1961, il clordiazepossido, che rappresentò il capostipite degli ansiolitici.
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