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Los cannabinoides endógenos como la anandamida actúan como neurotransmisores porque envían mensajes químicos entre las células nerviosas (neuronas) a través de todo el sistema nervioso. Afectan las regiones del cerebro que influyen en el placer, la memoria, el pensamiento, la concentración, el movimiento, la coordinación y la percepción del tiempo y el espacio. Debido a esta similitud, el THC puede adherirse a moléculas llamadas receptores cannabinoides en las neuronas de estas regiones del cerebro y activarlas, lo que altera varias funciones mentales y físicas y causa los efectos descritos anteriormente. La red de comunicaciones neurales que utiliza estos neurotransmisores cannabinoides, llamada sistema endocannabinoide, desempeña una función clave en el funcionamiento normal del sistema nervioso, de modo que interferir con ella puede tener efectos profundos.
Por ejemplo, el THC puede alterar el funcionamiento del hipocampo (ver "La marihuana, la memoria y el hipocampo") y la corteza orbitofrontal, que son regiones del cerebro que permiten que una persona cree recuerdos nuevos y cambie su foco de atención. Por lo tanto, el consumo de marihuana disminuye la capacidad de pensar e interfiere con la capacidad de una persona para aprender y realizar tareas complicadas. El THC también altera el funcionamiento del cerebelo y los ganglios basales, que son regiones del cerebro que regulan el equilibrio, la postura, la coordinación y el tiempo de reacción. Este es el motivo por el cual quien ha consumido marihuana podría no estar en condiciones de conducir en forma segura y podría tener problemas para realizar deportes u otras actividades físicas.
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