Типы сигналов:

Электрический сигнал

Химический сигнал

Химические синапсы

• Требуют высвобождение и диффузию нейропередатчика

• Одно направленные пре- и постсинаптические ионные токи

• Синаптическая задержка (1-5 мс)

• Могут быть возбуждаю-щими и тормозными

• Синаптическое усиление/ослабление сигнала

• Пластичность (потенциация/депрессия)

Электрические синапсы

1. Очень быстрые

2. Передают сигнал в обоих направлениях

3. Синхронизируют популяции клеток

4. Могут управляться

5. Умлекопитающих распространены в нейронах развивающегося мозга и в меньшей степени во взрослом мозге

6. Гап-контакты принципиальный тип взаимодействия между астроцитами благодаря их ионной проводимости.

Интеллект зависит не от строения мозга, а от динамики его развития

• Отчего одни люди умнее других?

• С давних времен ученые и медики надеялись найти не только теоретическое, но и практическое решение этой проблемы.

• Толщина коры больших полушарий головного мозга у людей разного интеллектуального уровня примерно одинакова, однако динамика ее изменения с возрастом существенно различается.

• Попытки найти корреляцию между интеллектуальным уровнем и степенью развития тех или иных отделов мозга, конечно, предпринимались, но четких результатов не дали.

• Общий объем мозга оказался очень слабо связан с интеллектуальным уровнем (хотя положительная корреляция все-таки прослеживается; r = 0,3).

• Поэтому появилось предположение, что различия в интеллектуальном уровне, возможно, определяются не столько строением мозга взрослого индивидуума, сколько динамикой его развития в детском и подростковом возрасте

Интеллект зависит не от строения мозга, а от динамики его развития

• Группа ученых из США и Канады при помощи магнитно-резонансной томографии измерили толщину коры у 307 детей и подростков (от 5 до 16 лет), сопоставив полученные данные с результатами тестов на интеллект (IQ).

• Тесты, разумеется, проводились с учетом возраста каждого ребенка.

• По итогам тестирования детей разделили на три группы, примерно равные по численности:

• 1) «очень умные» (IQ = 121–149),

• 2) «просто умные» (IQ = 109–120),

• 3) «средние» (IQ = 83–108).

• У очень умных детей толщина коры максимальна в 11 лет.

• У «просто умных» детей толщина коры максимальна 8-9 лет.

• У детей со средними способностями в 6 лет кора толще, чем у их более интеллектуальных сверстников

• Оказалось, что у «очень умных» детей кора больших полушарий развивается наиболее динамично: сначала толщина коры быстро растет, затем (начиная с 12 лет) довольно быстро снижается.

• У «просто умных» и увеличение, и последующее уменьшение толщины коры происходят медленнее, а максимум достигается в 8,5 лет.

• У «средних» наблюдалось лишь медленное уменьшение толщины коры.

IQ

• История стандартизированных тестов интеллекта началась в 30-х годах ХХ века во Франции. Причем Альфред Бине, создал тесты для школьников, а американский пcиxoлoг Гaнc Юpгeн Aйзeнк paзpaбoтaл тecты для взpocлыx.

• Средней величиной коэффициента интеллекта считается показатель в пределах мeждy 86 и 114. Цифры 69-85 говорят о слаборазвитом интеллекте (ниже -- о слабоумии), 115-124 -- интеллект выше среднего, 125-134 -- высокоразвитый интеллект, людей с IQ более 135 называют гениальными.

Рейтинг стран Европы и народов по IQ

• Исследования (2002 г.) института Ольстера:

• Германия и Нидерлданды (107 баллов).

• Польша (106), Швеция (104), Италия (102).

• Великобритания -- на 9-ом месте (100)

• Шотландцы и ирландцы (97).

• Россия -- на 17-ом месте с 95 баллами.

• Далее -- Греция, Франция, Болгария, Румыния, Турция, Сербия.

• С точки зрения национальной или даже расовой, то самые умные:

• Евреи-ашкенази (115 баллов).

• Азиаты (110).

• Европеоиды -- 100 баллов в среднем.

• Афро-американцы -- 80 баллов

Половые особенности IQ

• Британские ученые доказали, что мужчины умнее женщин.

• В исследовании, Ричарда Линна и Пола Ирвинга, приняли участие 24 тысяч человек. Оказалось, что среди очень образованных людей (IQ. - 125 баллов) мужчин примерно в два раза больше, чем женщин, а среди гениальных (IQ - 155 баллов) -- в 5,5 раз больше.

• Разный уровень интеллекта, обусловленный генетическими различиями, объясняет, почему мужчины чаще получают Нобелевские премии или, к примеру, становятся шахматными гроссмейстерами, считают исследователи. Профессор Линн заявил, что интеллектуальные различия между полами могут объясняться, например, размерами мозга.

• "Мужской мозг примерно на 10% больше женского, а более крупный мозг обеспечивает большие умственные способности, поэтому мужчины в среднем неизбежно умнее женщин", -- считает он.

Еще один показатель ума …..

• EQ -- коэффициент эмоционального интеллекта. Профессор Гарвардского университета, доктор психологии Даниель Гоулман в своей книге показал, что в современном деловом мире гораздо большее влияние на эффективность действий оказывает именно EQ, а не IQ. Да и не только в деловом мире, а и в политической, интимной и других сферах.

• Эмоциональный интеллект (EQ) можно определить как способность слышать собственные чувства, контролировать всплески эмоций, как умение принять правильное решение и оптимистично оценивать сложную ситуацию.

• Россия занимает первое место в мире по числу женщин, входящих в состав высшего руководства компаний, затем идут Филипины, США и др.

Россия

• IQ россиян 95 балов это гораздо ниже среднего уровня европейцев (102).

• Следует предположить, что чем ниже IQ у нации тем меньше разница IQ по половому критерию.

• Управление административными, научными и производственными подразделениями требует интеллектуальных способностей.

• В России женщины создают ощутимую конкуренцию мужчинам в высоко интеллектуальных сферах деятельности.

№5Химическая организация мозга

1. История изучения нейронного контакта

2. Работа синапса

3. Возможные функции нейромедиаторов

История изучения нейронного контакта

• Вильгельм Вальдейер в 1891 году ввел понятие нейрона как основного элемента нервной системы. Нейрон — клетка с многочисленными отростками.

• В начале XX века нейрогистолог Сантьяго Рамон-и-Кохаль установил, что нейроны независимы, то есть их отростки хотя и сближены, но нигде не сливаются.

• Чарльз Скотт Шеррингтон замерил скорость проведения нервного импульса по нерву, входящему в спинной мозг, и время, которое требовалось для передачи сигнала с входящего нерва на выходящий. Оказалось, что импульс в течение некоторого времени задерживается, как бы топчется в месте перехода с нерва на спинно-мозговой нейрон. Единственным возможным местом задержки мог быть контакт между нейронами, которому Шеррингтон дал название «синапс», что примерно означает «застежка».

• Казанский профессор Александр Филиппович Самойлов доказал химическую природу передачи нервного импульса через синапс.

• Он писал: «На границе двух клеток одна клетка выделяет какое-то, пока неизвестное вещество, и это вещество служит раздражающим агентом для другой клетки». Когда такие вещества были открыты, их назвали «медиаторами» — посредниками.

• В 50-х годах Дж. Экклс доказал, что ацетилхолин — один из передатчиков нервных импульсов в мозге.

• В 1954 году Марта Фогг обнаружила наличие больших количеств норадреналина в центральной нервной системе.

• Р. Алквист в конце 50-х годов выяснил, что норадреналин после освобождения из окончаний симпатических нервов взаимодействуют с особыми белками-рецепторами (лат. receptum— брать, принимать).

Основной принцип синаптической передачи

• Везикулярное высвобождение нейропередатчика в ответ на пресинаптический потенциал действия. Превращение химического сигнала в электрический в постсинапптической структуре.

Возможные функции нейромедиаторов

В качестве трансмиттеров выступают:

• аминокислоты (глутамат, глицин, ү-аминомасляная кислота).

• моноамины (серотонин, гистамин, дофамин, норадреналин).

• пептиды (лей-энкефалин, мет-энкефалин; вещество-Р и др.).

Тормозные аминокислоты

• Глицин (Gly)

• H3-N+-CH2-COO-

• Глицин тормозит ά-мотонейроны спинного мозга.

• Конкурентным антагонистом в них является стрихнин.

• Применение стрихнина из-за отсутствия торможения ά-мотонейронов глицином ведет к судорогам.

• В ЦНС играет роль модулятора

• Гамма-аминомасляная к-та (GABA)

• Н2N-CH2-CH2-CH2-COOH

• Рецепторы

• GABA А и

• GABAС открывают каналы для Cl- , а рецепторы GABAв открывают каналы для - К+.

Глутамат - трансмиттер для возбуждающих синапсов

• Синапсы, которые используют в качестве трансмиттера глутамат, находятся приблизительно на 50 % нейронов ЦНС. Они наиболее распространены в переднем мозге и гиппокампе. Рецепторы реагирующие на глутамат, являются возбуждающими.

• Глутаматные синапсы участвуют в процессах обучения. Глутамат, является важнейшим трансмиттером ЦНС. Возбуждение многих глутаматных синапсов может необратимо повредить постсинаптические клетки (так называемая эксайтотоксичность).

Дофамин

• Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине американский биохимик Эрл Сазерленд доказал, что именно внутриклеточный цАМФ является вторичным посредником, после мембранного рецептора адреналина, т.е. между нейронным медиатором и внутренними процессами в клетке.

• Лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине (2000 г.) стали швед Арвид Карлсон, и американцы Пол Грингард и Эрик Кендал за выяснение роли дофамина в работе мозга.

• Одна из тысячи нервных клеток мозга функционирует с участием дофамина. Карлсон установил, что 80% этого вещества сосредоточено в подкорковых ядрах: неостриатуме, бледном ядре и черной субстанции), в то время как норадреналин распространен больше в стволе мозга. Дофамин маркер искателей нового.

Паркинсонизм

• Паркинсонизм, или дрожательный паралич, — распространенное и трудно излечимое заболевание мозга, которое развивается преимущественно в пожилом возрасте. Для этого заболевания типично не только дрожание рук, но и скованность движений (возникновение «позы просителя» с наклоном туловища вперед, семенящая походка), отсутствие мимики, общее постоянное напряжение всех мышц— ригидность. Со временем больной полностью утрачивает способность передвигаться.

• Очень богаты дофамином ядра, которые входят в так называемую экстрапирамидную двигательную систему. Эта система обеспечивает координацию движений, сохранение позы, поддержание тонуса мышц и мимику. Снижение дофамина в этих ядрах приводит к паркинсонизму.

Шизофрения

• Лечение болезни Паркинсона веществами являющиеся предшественниками дофамина (L-DOFA), чтобы ликвидировать его недостаток в пирамидной системе, в ряде случаев приводило к явным признакам шизофрении.

• Анализ мозга погибших шизофреников показывал, что в структурах лимбической системы мозга наличие избытка дофамина. Введение резерпина препарата опорожнявшего дофаминовые структуры мозга при лечении шизофрении приводило к появлению признаков паркинсонизма у больных.

Серотонин

• Серотонин широко распространен в организме. В мозге его особенно много в области тектума, откуда идет много проекций в лимбическую систему, к таламусу и гипоталамусу, в передний мозг, мозжечок и спинной мозг. По этим путям, очевидно, контролируются многие нейрональные функции. Серотонин визитная карточка тех кто бежит от страдания.

Норадреналин

Норадреналин выполняет функцию трансмиттера в ЦНС, и, прежде всего, выделяется нейронами голубого пятна. Это ядро состоит не более чем из 1000 клеток, аксоны которых так многократно разветвляются, что можно найти их адренергические окончания во многих областях ЦНС

Функции НА

• Нейроны выбрасывающие НА из ствола мозга оказались причастными к регуляции настроения, удовольствия, поддержания бодрствования, реализации сновидений. Считается , что НА контролирует потребность в вознаграждении.

• Избыток амфетамина (похож на НА) провоцирует галлюцинации, расстройства мышления, возникновение навязчивых состояний (мания преследования).

Нейропептиды

• Пептиды, которые действуют как трансмиттеры или нейромодуляторы, называются нейропептидами.

• Нейропептидами являются:

вещество-Р, ангиотензин-II, соматостатин, лептин, окситоцин, вазопресин и др.

• Большинство этих веществ были открыты в качестве гормонов, прежде чем была определена их роль в синаптическом переносе, отсюда и произошли их названия. Действия гормона и трансмиттера очень похожи.

Опиоиды

• Так, энкефалин, эндорфин и динорфин — трансмиттеры в тех синапсах, где опиоидные вещества оказывают свое действие.

• Опиоиды (например, морфий) являются сильными аналгетиками.

• Опиоидные пептиды тормозят распространение боли в спинном мозге, как и морфий. Кроме того, они играют большую роль в лимбической, автономной и моторной системах.

№7Асимметрия мозга

1. Полушария и зрительное восприятие пространства.

2. Специализация латерального доминирования.

3. Мозолистое тело и функции полушарий.

4. Социальная асимметрия полушарий

Асимметрия среди живых существ

• Симметрия и асимметрия как явления организации жизни достаточно широко распространены в животном мире от беспозвоночных до млекопитающих.

• Примеры асимметрии выявлены среди рыб, птиц, рептилий и млекопитающих. Моржи, киты, ящерицы, цыплята и жабы показывают явный правосторонний уклон в своём поведении: кости правой конечности у этих животных развиты сильнее.

• Приблизительно у 90 процентов людей кости правой руки развиты сильнее в силу большей тренировки. Людей не имеющих асимметрии называют амбидекстриками

Классификация асимметрий

Н. Н. Братина и Т. А. Доброхотова (1981) предложили классификацию функциональных асимметрий, выделяя моторную, сенсорную и психическую асимметрию:

Моторная асимметрия впервые описана как явление праворукости и леворукости.

Сенсорная, как различительные пороги восприятия для отдельных органов слуха, зрения.

Позднее описана психическая специализация полушарий. Левое полушарие устремлено в будущее, правое в прошлое

Полушария и зрительное восприятие пространства

• Н.Н.Николаенко (1998), предложил гипотезу полушарного отображения пространства как основу психической асимметрии.

• Левое полушарие ориентировано на отображение дальних областей пространства, как на область вероятностной деятельности (применяя утрированные перспективные сокращения размеров).

• Правое полушарие нацелено на отображение ближнего пространства, как на область непосредственной жизненной деятельности (применяя обратную перспективу или сглаживая перспективные сокращения размеров).

Способы отображения пространства

Ближнее пространство:

1) видимые размеры предметов видятся с повышенной константностью;

2) при членении пространства его перцептивный центр смещается в близь;

3) расстояния недооцениваются и зрительные сцены приближены;

4) в рисунке предметы ближнего окружения изображаются в обратной перспективе.

• Дальнее пространство:

• 1) видимые размеры предметов характеризуются пониженной константностью;

• 2) при членении пространства его геометрический центр удаляется;

• 3) расстояния переоцениваются и зрительные сцены воспринимаются удаленными;

• 4) в рисунке предметы ближнего окружения изображаются в утрированной прямой перспективе.