Нейромедиаторы

• Все нейромедиаторы могут быть разбиты на четыре класса:

• Холины, среди которых наиболее известен ацетилхолин (АХ);

• Биогенные амины – серотонин, гистамин, катехоламины – допамин и норэпинефрин;

• Аминокислоты – глютамат и аспартат хорошо известные возбуждающие медиаторы, а гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), глицин и таурин – тормозные нейромедиаторы;

• Нейропептиды – они формируются более длинными цепочками аминокислот (подобно маленьким белковым молекулам).

• Разные виды клеток секретируют разные нейромедиаторы.

• По химической структуре нейромедиаторы относительно маленькие и простые молекулы.

• В настоящее время известно несколько десятков нейромедиаторов непептидной природы и сотни медиаторов пептидной природы, которые выполняют функцию передачи электрического сигнала от нейрона к нейрону.

Диффузная нейропередача

Спиловер

• Нейропередатчик, высвободившийся в результате синаптического события, способен покидать пределы синаптической щели, диффундировать к соседним синапсам и активировать их рецепторы. Феномен получил название "спиловер” (перелив и растекание).  

• Роль спиловера заключается в активации рецепторов, расположенных в соседних синапсах, на внесинаптической мембране постсинаптического нейрона и на самой пресинаптической терминали. Кроме того, покинувшие синаптическую щель нейропередатчики могут активировать внесинаптические рецепторы на соме, дендритах и аксоне соседних клеток.

Функциональная роль спиловера

• С функциональной точки зрения синаптическая передача может быть охарактеризована как система быстрой передачи информации по цепочке нейронов, определяемой логической схемой возбуждающих и тормозных синапсов в текущий момент времени (цифровой сигнал).

• Внесинаптическая диффузная нейропередача может изменять активность целой группы клеток, расположенных на определенном расстоянии от источника нейропередатчика и обладающих соответствующими рецепторами одновременно (аналоговый сигнал). В качестве таких рецепторов выступают внесинаптические рецепторы, являющиеся своего рода “детекторами” внеклеточной концентрации медиаторов и регулирующие возбудимость клеток в соответствии со своей природой.

Нейромедиаторы и поведение

• Дофамин - положительные чувства к другим, чувство удовлетворения, радости. Контроль за сердечно-сосудистой деятельностью Норадреналин или Норэпинефрин - энергичность, побуждение к действию, нейрогормональный контроль, реакция готовности, собранности Серотонин - эмоциональная стабильность, самообладание, режим сна Ацетилхолин - контроль над системами мышц и органов, память, мышление, сосредоточение внимания ГАБА (гамааминомасляная кислота)- самообладание

Пейсмейкерная активность

Осцилятор – клетка, активность которой меняется во времени.

Пейсмейкер – берущий на себя инициативу, задающий активность, ритм действия, то, что заставляет систему осциллировать. Особенно важна эта активность в работе сердца, оно сокращается благодаря пейсмейкерной активности.

ЭТО ОСОБОЕ СВОЙСТВО КЛЕТКИ! (нет никакого внутреннего органа, генератора в клетке).

СЕНСОРНЫЙ НЕЙРОН (чувствительный нейрон), нервная клетка, проводящая информацию от РЕЦЕПТОРОВ в любой части тела к ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ (ЦНС). Их нервные окончания находятся в органах чувств.

КОМАНДНЫЙ НЕЙРОН – возбуждение которого вызывает реакцию. Один из видов вставочных нейронов, на котором собирается возбуждение многих элементов. Всегда пейсмейкерного типа, собирает возбуждение с многих нейронов и суммирует его.

Механизмы следообразования

• Пластичность нейронных ответов – это биологическая основа формирования следа от воздействия стимула.

• Пластичность – воспроизводимое в аналогичных условиях изменение реакции нейрона на определенное воздействие.

Мембраны и пластичность

• Клетка может генерировать спайки различного генеза.

• Природа ПД (спайка) зависит от вызвавшей его развитие причины.

• ПД разных “источников” могут отличаться по ионному составу, амплитуде, временным характеристикам, пластическим свойствам.

Мозг и обучение

• У животных, выращенных в обогащенной среде, кора головного мозга оказывалась значительно толще, чем у животных, которые росли в обедненной среде.

• Увеличение толщины кортикального слоя было связано не только с большим количеством нервных клеток, но и с большим ветвлением их

• отростков.

Привыкание

• Привыкание – простейшая форма обучения. Обнаружено у живых существ любого уровня эволюции.

• Привыкание – негативное обучение.

• Привыкание имеет кратковременную и долговременную форму.

Привыкание – это обучение

• Повторение увеличивает срок жизни энграммы.

• Время, необходимое для спонтанного растормаживания, увеличивается после каждой следующей серии. Это показывает, что энграмма становится более стабильной .

Критерии привыкания

• Отличие привыкания от утомления и адаптации – привыкание исчезает после предъявления экстрастимула. Экстрастимул - это любой стимул, отличающийся от ранее использованного.

• Привыкание развивается только для среднего диапазона физических параметров стимула.

• Спонтанное растормаживание.

Нервная модель стимула

• Во время привыкания создается след памяти (энграмма). Где и в какой форме происходит фиксация параметров действующего стимула?

• Нервная модель стимулов – это потенциированные синапсы, принимавшие участие в привыкании.

• Пресинаптический и постсинаптический механизмы привыкания.

• Эндонейрональный механизмы привыкания.

Павлов – великий русский физиолог

Иван Петрович Павлов - русский физиолог, биолог, врач, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1904 г.). Он открыл особенности пищеварения, и создал метод объективного изучения психики (учение об условных и безусловных рефлексах). Открыл новое направление в науке – физиологию высшей нервной деятельности.

Условный рефлекс

• Классический условный рефлекс - одна из форм ассоциативного обучения, при которой исходно неэффективный раздражитель, называемый условным (УС), повторно сочетается с высокоэффективным раздражителем, называемым безусловным (БС).

• БС вызывает ярко выраженную реакцию без предварительного обучения.

• УС приобретает способность вызывать либо более сильный, либо новый ответ после обучения.

• Для того, чтобы образовалась условная связь (произошло обучение), условный раздражитель должен предшествовать безусловному на некоторый критический промежуток времени.

Долговременная потенциация (LTP)

• Долговременная потенциация (LTP) – один из видов пластичности нервных клеток мозга.

• LTP – это увеличение эффективности синаптической передачи после короткой высокочастотной стимуляции другого синаптического проводящего пути.

• LTP сохраняется в течение нескольких часов (на препарате) или нескольких дней или недель (на целом организме).

• Механизм LTP – это активация глютаматовых рецепторов - специфических белковых молекул, чувствительных к нейромедиатору глютамату.

Пассивный транспорт ионов происходит по пути электрохимического градиента. Транспорт натрия ВНУТРЬ клетки.

Активный транспорт - действует вопреки градиенту, что требует от клетки большого количества энергии. Транспорт калия ИЗ клетки.

Калий-натриевый насос – белковая молекула, осуществляющая транспорт.