Глава I Нейрофизиология Клеточные основы обучения

3 Синапсы

31

проницаемости мембраны для ионов хлора и калия. Различие ионных механизмов, лежащих в их основе, и здесь выявляется по различию потенциалов, при которых происходит реверсия этих двух элементов. Быстрый элемент исчезает при Есь равном -60 мВ, и становится депо-ляризационным при более отрицательных потенциалах (например, -80 мВ и -100 мВ). В то же время потенциал реверсии медленного ТПСП равен -80 мВ (Е_к).

Тот же самый нейрон вызывает ВПСП в клетках передней груп­пы. Эти ВПСП, как и деполяризация, возникающая при ионофоре-тическом подведении АХ, могут порождать спайковые разряды ней­ронов из передней группы, если потенциал их мембраны близок к пороговому. С увеличением МП и синаптический, и АХ потенциал увеличиваются и вблизи потенциала покоя приводят к возникнове­нию ПД.

Фармакологическое дифференцирование трех типов холиноре-цепторов (ХР), определяющих Na, Cl и К-зависимые ответы. Пер­вое указание на то, что три типа холинергических реакций обуслов­лены возбуждением разных рецепторов, было дано Тауцем и Гер-шенфельдом, которые показали, что кураре (d-TK-d) блокирует Na-и Cl-зависимые ответы на аппликацию АХ, в то время как под влия­нием С-6 блокируется только Na-зависимый ответ. К-зависимую ре­акцию можно избирательно заблокировать рядом веществ, в том числе метилксилохолином. Метилксилохолин, как и другие вещества, способные блокировать К-реакции (т.е. тетраэтиламмоний (ТЭА) и фенилтриметиламмоний), вызывает в больших концентрациях не­большое уменьшение двух других типов ответа. Наконец, С1-зависи-мый ответ можно избирательно заблокировать некоторыми а-нейро-токсинами. На синаптические ответы а-бунгаротоксин влияет так же, как на аппликацию АХ. Быстрые ТПСП устраняются а-бунгаротокси-ном, тогда как медленные, суммированные ТПСП, не блокируются.

Таким образом, а-бунгаротоксин полностью блокирует С1-зависи-мый ответ, как вызванный ионофоретическим подведением АХ, так и вызванный разрядами пресинаптического холинергического нейрона. Ни на один из двух других ответов а-бунгаротоксин не влияет даже в такой высокой концентрации, как 10~⁴ М.

Итак, в присутствии С-6 блокируются только ВПСП. В противо­положность этому в присутствии d-TK остается только медленный ТПСП, а-бунгаротоксин, с другой стороны, избирательно блокирует Cl-зависимый ответ. Наконец, метилксилохолин не оказывает влия­ния ни на ВПСП, ни на быстрый ТПСП (в ограниченных концентра­циях), но полностью блокирует медленный ТПСП. Результаты, сход­ные с теми, которые получены с С-6 (гексаметоний), могут наблю-

даться при использовании атропина и гиосцина. Однако при высоких концентрациях два последних препарата дают генерализованные эф­фекты, что проявляется в уменьшении всех реакций. Результаты, по­лученные с d-TK, могут быть получены при использовании и других специфических веществ в близких концентрациях.

Избирательная активация трех типов ответов с помощью раз­ных агонистов. Все три типа ответов могут быть вызваны как КХ (карбахолином), так и АХ. Оба d-TK-чувствительных ответа могут быть воспроизведены многими другими никотиновыми агентами, но ни один из них не может имитировать К-зависимый ацетилхолино-вый ответ.

Найдены два никотиновых агента — С-10 и фенилтриметиламмо­ний, которые способны различать два d-TK-чувствительных рецепто­ра: они избирательно имитируют Cl-зависимый ответ, не вызывая Na-зависимой реакции. На нейронах наземной улитки сходным избира­тельным холиномиметическим действием обладает пиперидин. К-за­висимый ответ может быть избирательно вызван так называемым мускариновым агентом ареколином. Мускарин (10~³ М) не оказывает заметного влияния на потенциал в одной из трех идентифицируемых клеток. Ареколин (5х10~⁵ М), апплицированный сам по себе и в при­сутствии мускарина в омывающей среде, активирует избирательно ре­цептор, приводящий к увеличению проницаемости для К, вызывая таким образом гиперполяризацию медиальной клетки, исходный по­тенциал которой установлен на уровне -70 мВ. Отнесение ареколина к мускариновым агентам при рассмотрении его действия на нейроны моллюска не может быть признано целесообразным, поскольку сам мускарин не влияет ни на один из трех типов рецепторов, найденных на клетках аплизии. К-зависимый ответ может быть избирательно воспроизведен также с помощью конусина — токсина, экстрагирован­ного из яда морского моллюска Conus califomicus.

Зная о трех основных типах ХР у моллюсков, разумно тестировать на неизвестном нейроне избирательные агонисты и антагонисты (для того, чтобы определить, какой из трех типов рецепторов имеется на исследуемом нейроне). Многочисленные опыты свидетельствуют о том, что нет явственных межвидовых различий в характеристиках ХР. Все изученные виды моллюсков имеют три одинаковые типа ХР, с одними и теми же фармакологическими характеристиками, вызываю­щие те же самые изменения ионной проводимости, какие были описа­ны для нейронов аплизии.

Изменение рецепторов, чувствительных к серотонину. Не раз от­мечалось, что идентифицируемые нейроны или клеточные группы ха­рактеризуются постоянными рецепторными свойствами, которые по-

32

Глава! Нейрофизиология Клеточные основы обучения