- •Глава 6
- •6.1. Нервные клетки
- •6.1.1. Два основных типа электрических сигналов в нервных клетках
- •6.2. Пассивное распространение электрических сигналов
- •6.3. Распространение нервных импульсов
- •6.3.1. Скорость распространения нервных импульсов
- •6.3.2. Сальтаторное проведение
- •6.4. Представление о синапсах
- •6.5. Передача возбуждения в электрических синапсах
- •6.6. Передача сигналов в химических синапсах
- •6.6.1. Строение химических синапсов
- •6.6.2. Синаптические потенциалы
- •6.6.3. Синаптические токи
- •6.6.4. Потенциал реверсии
- •6.6.5. Постсинаптическое торможение
- •6.6.6. Пресинаптическое торможение
- •6.7. Постсинаптические рецепторы и каналы
- •6.8. Выделение медиаторов пресинаптическими окончаниями
- •6.8.1. Квантовое выделение медиаторов
- •6.8.2. Электросекреторное сопряжение
- •6.9. Синаптическая интеграция
- •6.9.1. Суммация
- •6.10. Функциональная пластичность синапсов
- •6.10.1. Гомосинаптическая модуляция
- •6.10.1.1. Облегчение
- •6.10.1.2. Посттетаническая потенциация
- •6.10.2. Гетеросинаптическая модуляция
- •6.11. Медиаторы
- •6.11.1. Биогенные амины
- •6.11.2. Аминокислоты
- •6.11.3. Нейропептиды
- •6.11.4. Эндогенные опиоиды
- •6.12. Резюме
- •Глава 8
- •8.1. Эволюция нервной системы
- •8.2. Нервная система позвоночных
- •8.2.1. Главные отделы центральной нервной системы
- •8.2.2. Вегетативная нервная система
- •8.3. Нейронные цепи
- •8.4. Сети сенсорной фильтрации
- •8.4.1. Латеральное торможение
- •8.4.2. Переработка зрительной информации в сетчатке позвоночных
- •8.4.3. Переработка информации в зрительной коре
- •8.5. Двигательные нейронные сети
- •8.5.1. Миотатический рефлекс (рефлекс на растяжение)
- •8.5.3. Сухожильный рефлекс Гольджи
- •8.5.4. Сгибательный рефлекс и реципрокная иннервация
- •8.6. Запрограммированное поведение
- •8.6.1. Центрально генерируемые двигательные ритмы
- •8.6.2. Комплексы фиксированных действий
- •8.7. Поведение животных, не имеющих нервной системы
- •8.8. Инстинктивное поведение
- •8.9. Модификация поведения
- •8.10. Ориентация животных
- •8.10.1. Таксисы и корректирующие реакции
- •8.10.2. Вибрационная ориентация
- •8.10.3. Эхолокация
- •8.11. Навигация животных
- •8.11.1. Использование биологических часов
- •8.11.2. Геомагнитные ориентиры
- •8.12. Резюме
6.11.2. Аминокислоты
В ряде возбуждающих синапсов ЦНС позвоночных и возбуждающих нервно–мышечных соединениях насекомых и ракообразных (табл. 6–2) выделяются некоторые аминокислоты, например глутаминовая (рис. 6–52). γ–Аминомасляная кислота (ГАМК) (рис. 6–52) служит медиатором тормозных двигательных синапсов для мышц ракообразных и играет очень важную роль в качестве тормозного медиатора ЦНС у позвоночных. К возможным аминокислотам–медиаторам относятся глицин и аспарагиновая кислота.
|
Рис. 6.52. Структурные формулы глутаминовой кислоты и γ–аминомасляной кислоты (ГАМК). Глутамат играет роль возбуждающего медиатора в ЦНС некоторых животных и возбуждающих синапсах на мышечных волокнах у насекомых. γ–Аминомасляная кислота служит тормозным медиатором в нервно–мышечном соединении членистоногих и в некоторых центральных синапсах у ряда животных.
|
6.11.3. Нейропептиды
Вещества, которые мы только что рассмотрели, – это «классические» низкомолекулярные медиаторы. Однако в нервной системе образуются и выделяются также пептиды, играющие роль медиаторов или синаптических модуляторов (агентов, влияющих на синаптическое проведение). Список этих пептидов постоянно растет, и в настоящее время их насчитывается более 30. Интересно, что многие такие нейропептиды образуются в различных тканях. Так, некоторые из них секретируются эндокринными клетками кишечника, нейронами вегетативной нервной системы, различными чувствительными нейронами и в разных отделах ЦНС. Некоторые нейропептиды были даже первоначально обнаружены во внутренних органах. Классическими примерами такого рода могут служить гормоны желудочно–кишечного тракта глюкагон, гастрин и холецистокинин (гл. 15).
Пока не ясно, сколько из этих тридцати с небольшим известных нейропептидов играют роль истинных нейромедиаторов, т.е медиаторов, влияющих на постсинаптические клетки, непосредственно примыкающие к тому волокну, которое выделяет нейропептиды. Некоторые из этих нейропептидов, подобно рилизинг–факторам гипоталамуса, более корректно называют нейросекреторными веществами (разд. 9.8.1), т.е. веществами, которые выделяются из нервных окончаний в кровоток и поступают к клеткам–мишеням с кровью. Есть данные о том, что одни и те же пептиды могут выделяться в качестве медиаторов одними нейронами, нейросекреторных веществ – другими и гормонов – тканями внутренних органов. Подобная полифункциональность не так уж удивительна, поскольку давно известно, что биогенный амин норадреналин (и весьма близкий к нему адреналин) играет роль гормона мозгового слоя надпочечников и одновременно – медиатора, высвобождаемого некоторый нервными окончаниями. Гораздо более неожиданным явился тот факт, что нейропептид иногда выделяется в качестве комедиатора нервными окончаниями, высвобождающими одновременно и какой–либо «классический» медиатор, например ацетилхолин, серотонин или норадреналин.
Первый нейропептид был открыт в 1931 г. У. фон Эйлером и Джоном Геддумом. Эти исследователи изучали содержание АцХ в экстрактах мозга и кишечника кролика и обнаружили, что такие экстракты, как и ацетилхолин, вызывают сокращения изолированного кишечника, однако эти сокращения не снимаются антагонистами ацетилхолина. Оказалось, что сокращение кишечника вызывает полипептид, который фон Эйлер и Геддум назвали субстанцией Р. Субстанция Р и все большее число других нейропептидов обнаруживаются в различных отделах центральной, периферической и вегетативной нервной системы позвоночных и в нервной системе многих беспозвоночных животных. Недавно был разработан метод обнаружения отдельных пептидов в гистологических микроскопических срезах, основанный на иммунологическом связывании пептида с флуоресцирующими антителами. К хорошо известным нейропептидам относятся антидиуретический гормон (гл. 12), рилизинг–факторы гипоталамуса (гл. 9) и различные гормоны желудочно–кишечного тракта (гл. 15).