Περιφερειακή Πανεπιστημιακή Σύναψη ως Λειτουργική Επαφή Νευρικού Ιστού. Η δομή της σύναψης: ηλεκτρικές και χημικές συνάψεις

Στις περισσότερες συνάψεις του νευρικού συστήματος, οι χημικές ουσίες χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση σημάτων από τον προσυναπτικό νευρώνα στον μετασυναπτικό νευρώνα - μεσολαβητές ή νευροδιαβιβαστές.Η χημική σηματοδότηση πραγματοποιείται μέσω χημικές συνάψεις(Εικ. 14), συμπεριλαμβανομένων των μεμβρανών των προ- και μετασυναπτικών κυττάρων και διαχωρίζοντάς τα συναπτική σχισμή- περιοχή εξωκυττάριου χώρου πλάτους περίπου 20 nm.

Εικ.14. χημική σύναψη

Στην περιοχή της σύναψης, ο άξονας συνήθως διαστέλλεται, σχηματίζοντας το λεγόμενο. προσυναπτική πλάκα ή τελική πλάκα. Το προσυναπτικό τερματικό περιέχει συναπτικά κυστίδια- κυστίδια που περιβάλλονται από μια μεμβράνη με διάμετρο περίπου 50 nm, καθένα από τα οποία περιέχει 10 4 - 5x10 4 μόρια μεσολαβητή. Η συναπτική σχισμή είναι γεμάτη με βλεννοπολυσακχαρίτη, ο οποίος συγκολλά μεταξύ τους προ- και μετασυναπτικές μεμβράνες.

Η ακόλουθη σειρά γεγονότων έχει καθιερωθεί κατά τη μετάδοση μέσω μιας χημικής σύναψης. Όταν το δυναμικό δράσης φτάσει στην προσυναπτική κατάληξη, η μεμβράνη εκπολώνεται στη ζώνη της σύναψης, ενεργοποιούνται οι δίαυλοι ασβεστίου της πλασματικής μεμβράνης και ιόντα Ca 2+ εισέρχονται στην απόληξη. Μια αύξηση στα ενδοκυτταρικά επίπεδα ασβεστίου ξεκινά εξωκυττάρωση κυστιδίων γεμάτων με μεσολαβητή. Τα περιεχόμενα των κυστιδίων απελευθερώνονται στον εξωκυττάριο χώρο και μερικά από τα μόρια του μεσολαβητή, με διάχυση, συνδέονται με τα μόρια υποδοχέα της μετασυναπτικής μεμβράνης. Μεταξύ αυτών υπάρχουν υποδοχείς που μπορούν να ελέγχουν άμεσα τα κανάλια ιόντων. Η δέσμευση των μορίων μεσολαβητών σε τέτοιους υποδοχείς είναι ένα σήμα για την ενεργοποίηση των διαύλων ιόντων. Έτσι, μαζί με τα εξαρτώμενα από την τάση κανάλια ιόντων που συζητήθηκαν στην προηγούμενη ενότητα, υπάρχουν και κανάλια που εξαρτώνται από τον μεσολαβητή (αλλιώς ονομάζονται κανάλια που ενεργοποιούνται από συνδέτη ή ιοντοτροπικοί υποδοχείς). Ανοίγουν και αφήνουν τα αντίστοιχα ιόντα μέσα στο κύτταρο. Η κίνηση των ιόντων κατά μήκος των ηλεκτροχημικών βαθμίδων τους δημιουργεί νάτριο αποπόλωση(συναρπαστικό) ή υπερπολωτικό ρεύμα (φρενάρισμα) καλίου (χλωρίου). Υπό την επίδραση ενός εκπολωτικού ρεύματος, αναπτύσσεται ένα μετασυναπτικό διεγερτικό δυναμικό ή δυναμικό τελικής πλάκας(PKP). Εάν αυτό το δυναμικό υπερβεί το επίπεδο κατωφλίου, ανοίγουν κανάλια νατρίου με πύλη τάσης και εμφανίζεται AP. Ο ρυθμός αγωγής των παλμών στη σύναψη είναι μικρότερος από ότι κατά μήκος της ίνας, δηλ. υπάρχει μια συναπτική καθυστέρηση, για παράδειγμα, στη νευρομυϊκή σύναψη ενός βατράχου - 0,5 ms. Η ακολουθία των γεγονότων που περιγράφηκαν παραπάνω είναι χαρακτηριστική για τα λεγόμενα. άμεση συναπτική μετάδοση.

Εκτός από τους υποδοχείς που ελέγχουν άμεσα τα κανάλια ιόντων, εμπλέκεται η χημική μετάδοση Υποδοχείς συζευγμένοι με πρωτεΐνη G ή μεταβοτροπικοί υποδοχείς.

Οι πρωτεΐνες G, που ονομάζονται έτσι για την ικανότητά τους να συνδέονται με νουκλεοτίδια γουανίνης, είναι τριμερή που αποτελούνται από τρεις υπομονάδες: α, β και ζ. Υπάρχει μεγάλος αριθμός ποικιλιών για κάθε μία από τις υπομονάδες (20 α, 6 β , 12γ). που δημιουργεί τη βάση για έναν τεράστιο αριθμό συνδυασμών τους. Οι G-πρωτεΐνες χωρίζονται σε τέσσερις κύριες ομάδες ανάλογα με τη δομή και τους στόχους των α-υπομονάδων τους: Το Gs διεγείρει την αδενυλική κυκλάση. Το G i αναστέλλει την αδενυλική κυκλάση. Το G q συνδέεται με τη φωσφολιπάση C. Οι στόχοι C 12 δεν είναι ακόμη γνωστοί. Η οικογένεια G i περιλαμβάνει την Gt (transducin), η οποία ενεργοποιεί τη φωσφοδιεστεράση cGMP, καθώς και δύο ισομορφές G 0 που συνδέονται με διαύλους ιόντων. Ταυτόχρονα, κάθε μία από τις πρωτεΐνες G μπορεί να αλληλεπιδράσει με πολλούς τελεστές και διαφορετικές πρωτεΐνες G μπορούν να ρυθμίσουν τη δραστηριότητα των ίδιων διαύλων ιόντων. Στην αδρανοποιημένη κατάσταση, η διφωσφορική γουανοσίνη (GDP) συνδέεται με την α-υπομονάδα και και οι τρεις υπομονάδες συνδυάζονται σε ένα τριμερές. Η αλληλεπίδραση με τον ενεργοποιημένο υποδοχέα επιτρέπει στην τριφωσφορική γουανοσίνη (GTP) να αντικαταστήσει το GDP στην α-υπομονάδα, με αποτέλεσμα τη διάσταση της α -- και υπομονάδες βγ (υπό φυσιολογικές συνθήκες β - και οι γ-υπομονάδες παραμένουν δεσμευμένες). Οι ελεύθερες υπομονάδες α- και βγ συνδέονται με τις πρωτεΐνες-στόχους και ρυθμίζουν τη δραστηριότητά τους. Η ελεύθερη α-υπομονάδα έχει δραστηριότητα GTPase, προκαλώντας υδρόλυση της GTP για να σχηματίσει GDP. Ως αποτέλεσμα, α -- και οι υπομονάδες βγ συνδέονται ξανά, γεγονός που οδηγεί στον τερματισμό της δραστηριότητάς τους.

Μέχρι σήμερα, έχουν εντοπιστεί >1000 μεταβοτροπικοί υποδοχείς. Ενώ οι δεσμευμένοι σε κανάλι υποδοχείς προκαλούν ηλεκτρικές αλλαγές στη μετασυναπτική μεμβράνη σε λίγα μόνο χιλιοστά του δευτερολέπτου ή γρηγορότερα, οι μη δεσμευμένοι σε κανάλι υποδοχείς χρειάζονται αρκετές εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου ή περισσότερα για να επιτύχουν ένα αποτέλεσμα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πρέπει να λάβει χώρα μια σειρά από ενζυματικές αντιδράσεις μεταξύ του αρχικού σήματος και της απόκρισης. Επιπλέον, το ίδιο το σήμα είναι συχνά «θολό» όχι μόνο στο χρόνο αλλά και στο χώρο, αφού έχει διαπιστωθεί ότι ο νευροδιαβιβαστής μπορεί να απελευθερωθεί όχι από νευρικές απολήξεις, αλλά από κιρσώδεις πάχυνση (οζίδια) που βρίσκονται κατά μήκος του άξονα. Σε αυτή την περίπτωση, δεν υπάρχουν μορφολογικά έντονες συνάψεις, τα οζίδια δεν γειτνιάζουν με καμία εξειδικευμένη δεκτική περιοχή του μετασυναπτικού κυττάρου. Επομένως, ο μεσολαβητής διαχέεται σε σημαντική ποσότητα του νευρικού ιστού, δρώντας (σαν ορμόνη) αμέσως στο πεδίο του υποδοχέα σε πολλά νευρικά κύτταρα που βρίσκονται σε διάφορα μέρη του νευρικού συστήματος και ακόμη και πέρα ​​από αυτό. Αυτό είναι το λεγόμενο. έμμεσοςσυναπτική μετάδοση.

Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους, οι συνάψεις υφίστανται λειτουργικές και μορφολογικές αναδιατάξεις. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται συναπτική πλαστικότητα. Τέτοιες αλλαγές είναι πιο έντονες κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας υψηλής συχνότητας, η οποία είναι μια φυσική συνθήκη για τη λειτουργία των συνάψεων in vivo. Για παράδειγμα, η συχνότητα πυροδότησης των ενδιάμεσων νευρώνων στο ΚΝΣ φτάνει τα 1000 Hz. Η πλαστικότητα μπορεί να εκδηλωθεί είτε ως αύξηση (ενίσχυση) είτε ως μείωση (κατάθλιψη) στην αποτελεσματικότητα της συναπτικής μετάδοσης. Υπάρχουν βραχυπρόθεσμες (δευτερόλεπτα και λεπτά τελευταία) και μακροπρόθεσμες (ώρες, μήνες, χρόνια) μορφές συναπτικής πλαστικότητας. Τα τελευταία είναι ιδιαίτερα ενδιαφέροντα στο ότι σχετίζονται με τις διαδικασίες μάθησης και μνήμης. Για παράδειγμα, η μακροπρόθεσμη ενίσχυση είναι μια σταθερή αύξηση στη συναπτική μετάδοση ως απόκριση σε διέγερση υψηλής συχνότητας. Αυτό το είδος πλαστικότητας μπορεί να συνεχιστεί για μέρες ή μήνες. Μακροχρόνια ενίσχυση παρατηρείται σε όλα τα μέρη του ΚΝΣ, αλλά έχει μελετηθεί πληρέστερα στις γλουταμινεργικές συνάψεις στον ιππόκαμπο. Η μακροχρόνια κατάθλιψη εμφανίζεται επίσης ως απόκριση σε διέγερση υψηλής συχνότητας και εκδηλώνεται ως μακροχρόνια εξασθένηση της συναπτικής μετάδοσης. Αυτός ο τύπος πλαστικότητας έχει παρόμοιο μηχανισμό με μακροχρόνια ενίσχυση, αλλά αναπτύσσεται σε χαμηλή ενδοκυτταρική συγκέντρωση ιόντων Ca2+, ενώ η μακροχρόνια ενίσχυση αναπτύσσεται σε υψηλή.

Η απελευθέρωση μεσολαβητών από την προσυναπτική κατάληξη και η χημική μετάδοση της νευρικής ώθησης στη σύναψη μπορεί να επηρεαστεί από μεσολαβητές που απελευθερώνονται από τον τρίτο νευρώνα. Τέτοιοι νευρώνες και μεσολαβητές μπορούν να αναστείλουν τη συναπτική μετάδοση ή, αντίθετα, να τη διευκολύνουν. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μιλάμε για ετεροσυναπτική διαμόρφωση - ετεροσυναπτική αναστολή ή διευκόλυνσηανάλογα με το τελικό αποτέλεσμα.

Έτσι, η χημική μετάδοση είναι πιο ευέλικτη από την ηλεκτρική μετάδοση, αφού τόσο η διεγερτική όσο και η ανασταλτική δράση μπορούν να πραγματοποιηθούν χωρίς δυσκολία. Επιπλέον, όταν τα μετασυναπτικά κανάλια ενεργοποιούνται από χημικούς παράγοντες, μπορεί να προκύψει ένα αρκετά ισχυρό ρεύμα που μπορεί να εκπολώσει μεγάλα κύτταρα.

Διαμεσολαβητές - σημεία εφαρμογής και φύση δράσης

Ένα από τα πιο δύσκολα καθήκοντα που αντιμετωπίζουν οι νευροφυσιολόγοι είναι η ακριβής χημική αναγνώριση των νευροδιαβιβαστών που δρουν σε διαφορετικές συνάψεις. Μέχρι σήμερα, είναι γνωστές πολλές ενώσεις που μπορούν να δράσουν ως χημικοί μεσολαβητές στη διακυτταρική μετάδοση μιας νευρικής ώθησης. Ωστόσο, μόνο ένας περιορισμένος αριθμός τέτοιων διαμεσολαβητών έχει εντοπιστεί με ακρίβεια. μερικά από τα οποία θα συζητηθούν παρακάτω. Για να αποδειχθεί αδιαμφισβήτητα η μεσολαβητική λειτουργία μιας ουσίας σε οποιονδήποτε ιστό, πρέπει να πληρούνται ορισμένα κριτήρια:

1. Όταν εφαρμόζεται απευθείας στην μετασυναπτική μεμβράνη, η ουσία θα πρέπει να προκαλεί ακριβώς τα ίδια φυσιολογικά αποτελέσματα στο μετασυναπτικό κύτταρο όπως όταν διεγείρεται η προσυναπτική ίνα.

2. πρέπει να αποδειχθεί ότι αυτή η ουσία απελευθερώνεται κατά την ενεργοποίηση του προσυναπτικού νευρώνα.

3. η δράση της ουσίας πρέπει να εμποδίζεται από τους ίδιους παράγοντες που καταστέλλουν τη φυσική αγωγή του σήματος.

Synapse- αυτός είναι ένας σχηματισμός μεμβράνης δύο (ή περισσότερων) κυττάρων, στον οποίο η διέγερση (πληροφορίες) μεταφέρεται από το ένα κύτταρο στο άλλο.

Υπάρχει η ακόλουθη ταξινόμηση των συνάψεων:

1) με τον μηχανισμό μεταφοράς διέγερσης (και κατά δομή):

Χημική ουσία;

Ηλεκτρική (εφαψία);

Μικτός.

2) σύμφωνα με τον απελευθερωμένο νευροδιαβιβαστή:

Αδρενεργικό - νευροδιαβιβαστής νορεπινεφρίνη;

Χολινεργικό - ο νευροδιαβιβαστής ακετυλοχολίνη.

Dopaminergic - ο νευροδιαβιβαστής ντοπαμίνη.

Σεροτονεργικό - ο νευροδιαβιβαστής σεροτονίνη.

GABAergic - νευροδιαβιβαστής γάμμα-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA)

3) με επιρροή:

Συναρπαστικός;

Φρένο.

4) κατά τοποθεσία:

Νευρομυϊκή;

Νευρο-νευρωνικό:

α) αξοσωματική·

β) αξονική;

γ) αξοδενδριτικό;

δ) δενδροσωματική.

Εξετάστε τρεις τύπους συνάψεων: χημικά, ηλεκτρικά και μικτά(συνδυάζοντας τις ιδιότητες των χημικών και ηλεκτρικών συνάψεων).

Ανεξάρτητα από τον τύπο, οι συνάψεις έχουν κοινά δομικά χαρακτηριστικά: η νευρική διαδικασία στο τέλος σχηματίζει μια επέκταση ( συναπτική πλάκα, Σάβ.); η τερματική μεμβράνη του SB είναι διαφορετική από άλλα τμήματα της μεμβράνης του νευρώνα και ονομάζεται προσυναπτική μεμβράνη(PreSM); Η εξειδικευμένη μεμβράνη του δεύτερου κυττάρου ονομάζεται μετασυναπτική μεμβράνη (PostSM). που βρίσκεται ανάμεσα στις μεμβράνες των συνάψεων συναπτική σχισμή(Shch, Εικ. 1, 2).

Ρύζι. 1. Σχέδιο δομής μιας χημικής σύναψης

ηλεκτρικές συνάψεις(εφάψεις, ES) βρίσκονται τώρα στο NS όχι μόνο καρκινοειδών, αλλά και μαλακίων, αρθρόποδων και θηλαστικών. Τα ES έχουν μια σειρά από μοναδικές ιδιότητες. Έχουν ένα στενό συναπτικό χάσμα (περίπου 2-4 nm), λόγω του οποίου η διέγερση μπορεί να μεταδοθεί ηλεκτροχημικά (όπως μέσω μιας νευρικής ίνας λόγω EMF) με μεγάλη ταχύτητα και προς τις δύο κατευθύνσεις: τόσο από τη μεμβράνη PreSM στην PostSM όσο και από την PostSM στην PreSM. Υπάρχουν ενώσεις κενού μεταξύ των κυττάρων (συνδέσεις ή συνδέτες) που σχηματίζονται από δύο πρωτεΐνες κοννεξίνης. Έξι υπομονάδες κάθε κοννεξίνης σχηματίζουν κανάλια PreSM και PostSM μέσω των οποίων τα κύτταρα μπορούν να ανταλλάξουν ουσίες χαμηλού μοριακού βάρους με μοριακό βάρος 1000-2000 Daltons. Το έργο των συνδέσμων μπορεί να ρυθμιστεί από ιόντα Ca2+ (Εικ. 2).

Ρύζι. 2. Διάγραμμα ηλεκτρικής συνάψεως

Τα ES είναι πιο εξειδικευμένασε σύγκριση με τις χημικές συνάψεις και παρέχουν υψηλό ρυθμό μεταφοράς διέγερσης. Ωστόσο, προφανώς, στερείται τη δυνατότητα μιας πιο λεπτής ανάλυσης (ρύθμισης) των μεταδιδόμενων πληροφοριών.

Οι χημικές συνάψεις κυριαρχούν στο NS. Η ιστορία της μελέτης τους ξεκινά με τα έργα του Claude Bernard, ο οποίος το 1850 δημοσίευσε το άρθρο "Study on Curare". Να τι έγραψε: «Το Curare είναι ένα ισχυρό δηλητήριο που παρασκευάζεται από ορισμένους λαούς (κυρίως κανίβαλους) που ζουν στα δάση ... του Αμαζονίου». Και περαιτέρω, «Το Curare είναι παρόμοιο με το δηλητήριο του φιδιού στο ότι μπορεί να εγχυθεί ατιμώρητα στον πεπτικό σωλήνα ενός ατόμου ή ζώων, ενώ η έγχυσή του κάτω από το δέρμα ή σε οποιοδήποτε μέρος του σώματος οδηγεί γρήγορα σε θάνατο. …μετά από λίγες στιγμές τα ζώα ξαπλώνουν σαν να ήταν κουρασμένα. Τότε η αναπνοή σταματά και η ευαισθησία και η ζωή τους εξαφανίζονται, και τα ζώα δεν βγάζουν κραυγή και δεν δείχνουν σημάδια πόνου. Αν και ο K. Bernard δεν είχε την ιδέα της χημικής μετάδοσης μιας νευρικής ώθησης, τα κλασικά πειράματά του με το curare επέτρεψαν να προκύψει αυτή η ιδέα. Έχει περάσει περισσότερο από μισός αιώνας όταν ο J. Langley διαπίστωσε (1906) ότι η παραλυτική επίδραση του curare σχετίζεται με ένα ειδικό τμήμα του μυός, το οποίο ονόμασε δεκτική ουσία. Ο T. Eliot (1904) ήταν ο πρώτος που πρότεινε τη μεταφορά της διέγερσης από ένα νεύρο σε ένα ενεργό όργανο με τη βοήθεια μιας χημικής ουσίας.

Ωστόσο, μόνο τα έργα των G. Dale και O. Loewy ενέκριναν τελικά την υπόθεση μιας χημικής σύναψης. Ο Dale το 1914 διαπίστωσε ότι η διέγερση του παρασυμπαθητικού νεύρου μιμείται η ακετυλοχολίνη. Ο Levy το 1921 απέδειξε ότι η ακετυλοχολίνη απελευθερώνεται από τη νευρική απόληξη του πνευμονογαστρικού νεύρου και το 1926 ανακάλυψε την ακετυλχολινεστεράση, ένα ένζυμο που καταστρέφει την ακετυλοχολίνη.

Η διέγερση σε μια χημική σύναψη μεταδίδεται από μεσολαβητής. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει διάφορα στάδια. Ας εξετάσουμε αυτά τα χαρακτηριστικά χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της σύναψης της ακετυλοχολίνης, η οποία είναι ευρέως κατανεμημένη στο ΚΝΣ, στο αυτόνομο και στο περιφερικό νευρικό σύστημα (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Διάγραμμα λειτουργίας μιας χημικής σύναψης

1. Ο μεσολαβητής ακετυλοχολίνη (ACh) συντίθεται στη συναπτική πλάκα από ακετυλο-CoA (το ακετυλο-συνένζυμο Α σχηματίζεται στα μιτοχόνδρια) και χολίνη (συντίθεται από το ήπαρ) χρησιμοποιώντας τρανσφεράση ακετυλοχολίνης (Εικ. 3, 1).

2. Ο διαμεσολαβητής είναι γεμάτος συναπτικά κυστίδια ( Castillo, Katz; 1955). Η ποσότητα του μεσολαβητή σε ένα κυστίδιο είναι αρκετές χιλιάδες μόρια ( κβαντικό μεσολαβητή). Μερικά από τα κυστίδια βρίσκονται στο PreCM και είναι έτοιμα για απελευθέρωση του μεσολαβητή (Εικ. 3, 2).

3. Ο διαμεσολαβητής αφήνεται ελεύθερος από εξωκυττάρωσηκατά τη διέγερση του PreSM. Το εισερχόμενο ρεύμα παίζει σημαντικό ρόλο στη ρήξη της μεμβράνης και στην απελευθέρωση του κβαντικού πομπού. Ca 2+(Εικ. 3, 3).

4. Απελευθερώθηκε μεσολαβητής συνδέεται με μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη υποδοχέα PostSM (Εικ. 3, 4).

5. Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του μεσολαβητή και του υποδοχέα αλλαγές ιοντικής αγωγιμότητας PostCM: όταν ανοίγουν κανάλια Na +, αποπόλωση?άνοιγμα καναλιών K + ή Cl - οδηγεί σε υπερπόλωση(Εικ. 3, 5).

6 . Μετά την εκπόλωση, πυροδοτούνται βιοχημικές διεργασίες στο μετασυναπτικό κυτταρόπλασμα (Εικ. 3, 6).

7. Ο υποδοχέας απελευθερώνεται από τον μεσολαβητή: Η ACh καταστρέφεται από την ακετυλοχολινεστεράση (AChE, Εικ. 3.7).

σημειώστε ότι ο μεσολαβητής συνήθως αλληλεπιδρά με έναν συγκεκριμένο υποδοχέα με συγκεκριμένη ισχύ και διάρκεια. Γιατί το curare είναι δηλητήριο; Ο τόπος δράσης του curare είναι ακριβώς η σύναψη ACh. Το Curare συνδέεται πιο ισχυρά με τον υποδοχέα της ακετυλοχολίνης και του στερεί την αλληλεπίδραση με τον μεσολαβητή (ACh). Η διέγερση από τα σωματικά νεύρα στους σκελετικούς μύες, συμπεριλαμβανομένου του φρενικού νεύρου στον κύριο αναπνευστικό μυ (διάφραγμα), μεταδίδεται με τη βοήθεια της ACH, έτσι το curare προκαλεί χαλάρωση (χαλάρωση) των μυών και αναπνευστική ανακοπή (εξαιτίας της οποίας, στην πραγματικότητα, , επέρχεται θάνατος).

Σημειώνουμε το κύριο χαρακτηριστικά μετάδοσης διέγερσης σε μια χημική σύναψη.

1. Η διέγερση μεταδίδεται με τη βοήθεια χημικού μεσολαβητή - μεσολαβητή.

2. Η διέγερση μεταδίδεται προς μία κατεύθυνση: από το PreSm στο PostSm.

3. Σε μια χημική σύναψη, προσωρινή καθυστέρησηστη διεξαγωγή της διέγερσης, έτσι έχει η σύναψη χαμηλή αστάθεια.

4. Η χημική σύναψη είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στη δράση όχι μόνο μεσολαβητών, αλλά και άλλων βιολογικά δραστικών ουσιών, φαρμάκων και δηλητηρίων.

5. Ο μετασχηματισμός των διεγέρσεων λαμβάνει χώρα στη χημική σύναψη: η ηλεκτροχημική φύση της διέγερσης στο PreCM συνεχίζεται στη βιοχημική διαδικασία εξωκυττάρωσης των συναπτικών κυστιδίων και δέσμευσης του μεσολαβητή σε έναν συγκεκριμένο υποδοχέα. Ακολουθεί μια αλλαγή στην ιοντική αγωγιμότητα του PostCM (επίσης ηλεκτροχημική διαδικασία), η οποία συνεχίζεται με βιοχημικές αντιδράσεις στο μετασυναπτικό κυτταρόπλασμα.

Κατ' αρχήν, μια τέτοια μετάδοση διέγερσης πολλαπλών σταδίων θα πρέπει να έχει σημαντική βιολογική σημασία. Σημειώστε ότι σε κάθε ένα από τα στάδια είναι δυνατό να ρυθμιστεί η διαδικασία μεταφοράς διέγερσης. Παρά τον περιορισμένο αριθμό μεσολαβητών (λίγο περισσότεροι από μια ντουζίνα), σε μια χημική σύναψη υπάρχουν προϋποθέσεις για μια μεγάλη ποικιλία στην απόφαση για την τύχη της νευρικής διέγερσης που έρχεται στη σύναψη. Ο συνδυασμός χαρακτηριστικών των χημικών συνάψεων εξηγεί την ατομική βιοχημική ποικιλομορφία των νευρικών και νοητικών διεργασιών.

Ας σταθούμε τώρα σε δύο σημαντικές διαδικασίες που συμβαίνουν στον μετασυναπτικό χώρο. Σημειώσαμε ότι τόσο η εκπόλωση όσο και η υπερπόλωση μπορεί να αναπτυχθούν ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της ACh με τον υποδοχέα στο PostCM. Τι καθορίζει εάν ο μεσολαβητής θα είναι διεγερτικός ή ανασταλτικός; Το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του μεσολαβητή και του υποδοχέα καθορίζεται από τις ιδιότητες της πρωτεΐνης υποδοχέα(μια άλλη σημαντική ιδιότητα μιας χημικής σύναψης είναι ότι το PostSM είναι ενεργό σε σχέση με τη διέγερση που έρχεται σε αυτήν). Κατ 'αρχήν, μια χημική σύναψη είναι ένας δυναμικός σχηματισμός, αλλάζοντας τον υποδοχέα, το κύτταρο που δέχεται τη διέγερση μπορεί να επηρεάσει την περαιτέρω μοίρα του. Εάν οι ιδιότητες του υποδοχέα είναι τέτοιες που η αλληλεπίδρασή του με τον μεσολαβητή ανοίγει κανάλια Na +, τότε όταν Η απελευθέρωση ενός φωτονίου του μεσολαβητή στο PostSM αναπτύσσει ένα τοπικό δυναμικό(για τη νευρομυϊκή σύνδεση, ονομάζεται μικροσκοπικό δυναμικό τελικής πλάκας - MEPP).

Πότε εμφανίζεται η PD; Η διέγερση PostCM (διεγερτικό μετασυναπτικό δυναμικό - EPSP) προκύπτει ως αποτέλεσμα της άθροισης των τοπικών δυναμικών. Μπορεί να διακριθεί δύο τύπων διαδικασιών άθροισης. Στο διαδοχική απελευθέρωση πολλών κβαντών πομπού στην ίδια σύναψη(το νερό και η πέτρα φθείρονται) προκύπτει προσωρινός ΕΝΑ i άθροιση. Αν Οι κβαντικοί μεσολαβητές απελευθερώνονται ταυτόχρονα σε διαφορετικές συνάψεις(μπορεί να υπάρχουν αρκετές χιλιάδες από αυτά στη μεμβράνη ενός νευρώνα) χωρική άθροιση. Η επαναπόλωση της μεμβράνης PostCM συμβαίνει αργά και μετά την απελευθέρωση μεμονωμένων κβάντων του μεσολαβητή, το PostCM βρίσκεται σε κατάσταση ανάτασης για κάποιο χρονικό διάστημα (η λεγόμενη συναπτική ενίσχυση, Εικ. 4). Ίσως, με αυτόν τον τρόπο, η σύναψη εκπαιδεύεται (η απελευθέρωση κβαντικών μεσολαβητών σε ορισμένες συνάψεις μπορεί να «προετοιμάσει» τη μεμβράνη για μια αποφασιστική αλληλεπίδραση με τον μεσολαβητή).

Όταν ανοίγουν τα κανάλια K + ή Cl -, εμφανίζεται ένα ανασταλτικό μετασυναπτικό δυναμικό (IPSP, Εικ. 4) στο PostCM.

Ρύζι. 4. Δυνατότητες της μετασυναπτικής μεμβράνης

Φυσικά, στην περίπτωση ανάπτυξης του IPSP, η περαιτέρω διάδοση της διέγερσης μπορεί να σταματήσει. Μια άλλη επιλογή για τη διακοπή της διαδικασίας διέγερσης είναι προσυναπτική αναστολή.Εάν σχηματιστεί μια ανασταλτική σύναψη στη μεμβράνη της συναπτικής πλάκας, η εξωκυττάρωση των συναπτικών κυστιδίων μπορεί να αποκλειστεί ως αποτέλεσμα της υπερπόλωσης PreCM.

Η δεύτερη σημαντική διαδικασία είναι η ανάπτυξη βιοχημικών αντιδράσεων στο μετασυναπτικό κυτταρόπλασμα. Μια αλλαγή στην ιοντική αγωγιμότητα του PostSM ενεργοποιεί το λεγόμενο δευτερεύοντες αγγελιοφόροι (μεσάζοντες): cAMP, cGMP, Ca2+-εξαρτώμενη πρωτεϊνική κινάση, η οποία, με τη σειρά της, ενεργοποιεί διάφορες πρωτεϊνικές κινάσες με τη φωσφορυλίωση τους. Αυτές οι βιοχημικές αντιδράσεις μπορούν να «κατέβουν» βαθιά στο κυτταρόπλασμα μέχρι τον πυρήνα του νευρώνα, ρυθμίζοντας τις διαδικασίες της πρωτεϊνοσύνθεσης. Έτσι, ένα νευρικό κύτταρο μπορεί να ανταποκριθεί σε μια εισερχόμενη διέγερση όχι μόνο αποφασίζοντας τη μελλοντική του μοίρα (ανταποκρίνοντας σε EPSP ή IPSP, δηλ. να διεξάγει ή όχι περαιτέρω), αλλά να αλλάξει τον αριθμό των υποδοχέων ή να συνθέσει μια πρωτεΐνη υποδοχέα με νέες ιδιότητες σε σχέση με έναν συγκεκριμένο διαμεσολαβητή. Επομένως, μια άλλη σημαντική ιδιότητα της χημικής σύναψης είναι ότι λόγω των βιοχημικών διεργασιών του μετασυναπτικού κυτταροπλάσματος, το κύτταρο προετοιμάζεται (μαθαίνει) για μελλοντικές αλληλεπιδράσεις.

Μια ποικιλία συνάψεων λειτουργούν στο νευρικό σύστημα, οι οποίες διαφέρουν ως προς τους μεσολαβητές και τους υποδοχείς. Το όνομα των συνάψεων καθορίζεται από τον μεσολαβητή, ή μάλλον το όνομα του υποδοχέα για έναν συγκεκριμένο μεσολαβητή. Επομένως, θα εξετάσουμε την ταξινόμηση των κύριων μεσολαβητών και υποδοχέων του νευρικού συστήματος (δείτε επίσης το υλικό που διανεμήθηκε στη διάλεξη !!).

Έχουμε ήδη σημειώσει ότι η επίδραση της αλληλεπίδρασης μεταξύ του μεσολαβητή και του υποδοχέα καθορίζεται από τις ιδιότητες του υποδοχέα. Επομένως, γνωστοί μεσολαβητές, με εξαίρεση το g-αμινοβουτυρικό οξύ, μπορούν να επιτελούν τις λειτουργίες τόσο διεγερτικών όσο και ανασταλτικών μεσολαβητών.Οι ακόλουθες ομάδες μεσολαβητών διακρίνονται ως προς τη χημική δομή.

Ακετυλοχολίνη, ευρέως κατανεμημένο στο ΚΝΣ, είναι μεσολαβητής στις χολινεργικές συνάψεις του αυτόνομου νευρικού συστήματος, καθώς και σε σωματικές νευρομυϊκές συνάψεις (Εικ. 5).

Ρύζι. 5. Μόριο ακετυλοχολίνης

γνωστός δύο τύπων χολινεργικών υποδοχέων: νικοτίνη ( Ν-χολινεργικοί υποδοχείς) και μουσκαρινικό ( Μ-χολινεργικοί υποδοχείς). Το όνομα δόθηκε σε ουσίες που προκαλούν ένα αποτέλεσμα παρόμοιο με την ακετυλοχολίνη σε αυτές τις συνάψεις: Ν-χολινομιμητικόείναι νικοτίνη, ΕΝΑ Μ-χολινομιμητικό- τοξίνη μύγας Amanita muscaria ( μουσκαρίνη). Αναστολέας (αντιχολινεργικός) Η-χολινεργικός υποδοχέαςείναι d-τουμποκουραρίνη(το κύριο συστατικό του δηλητηρίου curare), και Μ-αντιχολινεργικόείναι η τοξίνη της belladonna Atropa belladonna - ατροπίνη. Είναι ενδιαφέρον ότι οι ιδιότητες της ατροπίνης ήταν από καιρό γνωστές και υπήρχε μια εποχή που οι γυναίκες χρησιμοποιούσαν ατροπίνη belladonna για να προκαλέσουν διαστολή της κόρης (κάνουν τα μάτια σκούρα και «όμορφα»).

Οι παρακάτω τέσσερις κύριοι μεσολαβητές έχουν ομοιότητες στη χημική δομή, επομένως ταξινομούνται στην ομάδα μονοαμίνες. Αυτό σεροτονίνηή 5-υδροξυτρυπτάμη (5-HT), παίζει σημαντικό ρόλο στους μηχανισμούς ενίσχυσης (ορμόνη της χαράς). Συντίθεται από ένα απαραίτητο αμινοξύ για τον άνθρωπο - την τρυπτοφάνη (Εικ. 6).

Ρύζι. 6. Μόριο σεροτονίνης (5-υδροξυτρυπταμίνη)

Οι άλλοι τρεις νευροδιαβιβαστές συντίθενται από το βασικό αμινοξύ φαινυλαλανίνη και επομένως ονομάζονται συλλογικά κατεχολαμίνες- Αυτό ντοπαμίνη (ντοπαμίνη), νορεπινεφρίνη (νορεπινεφρίνη) και επινεφρίνη (επινεφρίνη, Εικόνα 7).

Ρύζι. 7. Κατεχολαμίνες

Αναμεταξύ αμινοξέαδιαμεσολαβητές είναι γ-αμινοβουτυρικό οξύ(g-AMA ή GABA - γνωστός ως ο μόνος ανασταλτικός νευροδιαβιβαστής), γλυκίνη, γλουταμικό οξύ, ασπαρτικό οξύ.

Οι διαμεσολαβητές περιλαμβάνουν πεπτίδια. Το 1931, ο Euler ανακάλυψε μια ουσία σε εκχυλίσματα του εγκεφάλου και των εντέρων που προκαλεί συστολή των λείων μυών του εντέρου και διαστολή των αιμοφόρων αγγείων. Αυτός ο νευροδιαβιβαστής απομονώθηκε στην καθαρή του μορφή από τον υποθάλαμο και ονομάστηκε ουσίες Π(από την αγγλική πούδρα - πούδρα, αποτελείται από 11 αμινοξέα). Διαπιστώθηκε περαιτέρω ότι η ουσία P παίζει σημαντικό ρόλο στη διεξαγωγή των διεγέρσεων του πόνου (το όνομα δεν έπρεπε να αλλάξει, επειδή ο πόνος στα αγγλικά είναι πόνος).

πεπτίδιο δέλτα ύπνουπήρε το όνομά του για την ικανότητα να προκαλεί αργούς ρυθμούς μεγάλου πλάτους (δέλτα ρυθμούς) στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα.

Ένας αριθμός πρωτεϊνικών μεσολαβητών ναρκωτικής (οπιούχου) φύσης συντίθεται στον εγκέφαλο. Αυτά είναι πενταπεπτίδια Μετ-εγκεφαλίνηΚαι Leu-εγκεφαλίνη, και ενδορφίνες. Αυτοί είναι οι πιο σημαντικοί αναστολείς των διεγέρσεων του πόνου και μεσολαβητές ενίσχυσης (χαρά και ευχαρίστηση). Με άλλα λόγια, ο εγκέφαλός μας είναι ένα εξαιρετικό εργοστάσιο για ενδογενή φάρμακα. Το κύριο πράγμα είναι να διδάξουμε τον εγκέφαλο να τα παράγει. "Πως?" - εσύ ρωτάς. Είναι απλό - τα ενδογενή οπιούχα παράγονται όταν απολαμβάνουμε. Κάντε τα πάντα με ευχαρίστηση, αναγκάστε το ενδογενές εργοστάσιό σας να συνθέσει οπιούχα! Μας δίνεται φυσικά αυτή η ευκαιρία από τη γέννηση - η συντριπτική πλειοψηφία των νευρώνων αντιδρούν στη θετική ενίσχυση.

Η έρευνα των τελευταίων δεκαετιών κατέστησε δυνατή την ανακάλυψη ενός άλλου πολύ ενδιαφέροντος διαμεσολαβητή - μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ).Αποδείχθηκε ότι το ΝΟ όχι μόνο παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση του τόνου των αιμοφόρων αγγείων (η νιτρογλυκερίνη, που ξέρετε ότι είναι πηγή ΝΟ και διαστέλλει τα στεφανιαία αγγεία), αλλά συντίθεται και στους νευρώνες του ΚΝΣ.

Κατ' αρχήν, η ιστορία των μεσολαβητών δεν έχει τελειώσει ακόμη, υπάρχει ένας αριθμός ουσιών που εμπλέκονται στη ρύθμιση της νευρικής διέγερσης. Απλώς το γεγονός της σύνθεσής τους σε νευρώνες δεν έχει ακόμη εξακριβωθεί με ακρίβεια, δεν έχουν βρεθεί σε συναπτικά κυστίδια και δεν έχουν βρεθεί ειδικοί υποδοχείς για αυτούς.

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΗΣ ΡΩΣΙΑΣ

Ομοσπονδιακό κρατικό προϋπολογισμό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ανώτατης Επαγγελματικής Εκπαίδευσης

"ΡΩΣΙΚΟ ΚΡΑΤΙΚΟ ΑΝΘΡΩΠΙΣΤΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ"

ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ, ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΝΟΜΙΚΗΣ

ΤΜΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ

Δομή και λειτουργία της σύναψης. Ταξινομήσεις Synapse. Χημική σύναψη, νευροδιαβιβαστής

Τελικό τεστ στην Αναπτυξιακή Ψυχολογία

μαθητής του 2ου έτους εξ αποστάσεως (αλληλογραφίας) μορφής εκπαίδευσης

Kundirenko Ekaterina Viktorovna

Επόπτης

Ουσένκο Άννα Μπορίσοφνα

Υποψήφιος Ψυχολογικών Επιστημών, Αναπληρωτής Καθηγητής

Μόσχα 2014

Πράξη. Φυσιολογία του νευρώνα και η δομή του. Δομή και λειτουργίες της σύναψης. χημική σύναψη. Απομόνωση του διαμεσολαβητή. Χημικοί μεσολαβητές και οι τύποι τους

συμπέρασμα

νευρώνας μεσολαβητή σύναψης

Εισαγωγή

Το νευρικό σύστημα είναι υπεύθυνο για τη συντονισμένη δραστηριότητα διαφόρων οργάνων και συστημάτων, καθώς και για τη ρύθμιση των λειτουργιών του σώματος. Συνδέει επίσης τον οργανισμό με το εξωτερικό περιβάλλον, χάρη στο οποίο αισθανόμαστε διάφορες αλλαγές στο περιβάλλον και αντιδρούμε σε αυτές. Οι κύριες λειτουργίες του νευρικού συστήματος είναι η λήψη, αποθήκευση και επεξεργασία πληροφοριών από το εξωτερικό και εσωτερικό περιβάλλον, η ρύθμιση και ο συντονισμός των δραστηριοτήτων όλων των οργάνων και συστημάτων οργάνων.

Στον άνθρωπο, όπως και σε όλα τα θηλαστικά, το νευρικό σύστημα περιλαμβάνει τρία κύρια συστατικά: 1) νευρικά κύτταρα (νευρώνες). 2) νευρογλοιακά κύτταρα που σχετίζονται με αυτά, ιδιαίτερα νευρογλοιακά κύτταρα, καθώς και κύτταρα που σχηματίζουν νευριλήματα. 3) συνδετικός ιστός. Οι νευρώνες παρέχουν την αγωγή των νευρικών ερεθισμάτων. η νευρογλοία εκτελεί υποστηρικτικές, προστατευτικές και τροφικές λειτουργίες τόσο στον εγκέφαλο όσο και στον νωτιαίο μυελό, και το νευρίλημα, το οποίο αποτελείται κυρίως από εξειδικευμένες, λεγόμενες. κύτταρα Schwann, συμμετέχει στο σχηματισμό περιβλημάτων περιφερικών νευρικών ινών. ο συνδετικός ιστός υποστηρίζει και συνδέει τα διάφορα μέρη του νευρικού συστήματος.

Η μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων από τον έναν νευρώνα στον άλλο πραγματοποιείται με χρήση σύναψης. Σύναψη (σύναψη, από το ελληνικό synapsys - σύνδεση): εξειδικευμένες μεσοκυτταρικές επαφές μέσω των οποίων τα κύτταρα του νευρικού συστήματος (νευρώνες) μεταδίδουν ένα σήμα (νευρική ώθηση) μεταξύ τους ή σε μη νευρωνικά κύτταρα. Οι πληροφορίες με τη μορφή δυναμικών δράσης προέρχονται από το πρώτο κύτταρο, που ονομάζεται προσυναπτικό, στο δεύτερο, που ονομάζεται μετασυναπτικό. Κατά κανόνα, μια σύναψη νοείται ως μια χημική σύναψη στην οποία τα σήματα μεταδίδονται χρησιμοποιώντας νευροδιαβιβαστές.

Ι. Φυσιολογία του νευρώνα και η δομή του

Η δομική και λειτουργική μονάδα του νευρικού συστήματος είναι το νευρικό κύτταρο - ο νευρώνας.

Οι νευρώνες είναι εξειδικευμένα κύτταρα ικανά να λαμβάνουν, να επεξεργάζονται, να κωδικοποιούν, να μεταδίδουν και να αποθηκεύουν πληροφορίες, να οργανώνουν αντιδράσεις σε ερεθίσματα και να δημιουργούν επαφές με άλλους νευρώνες και κύτταρα οργάνων. Τα μοναδικά χαρακτηριστικά ενός νευρώνα είναι η ικανότητα να δημιουργεί ηλεκτρικές εκκενώσεις και να μεταδίδει πληροφορίες χρησιμοποιώντας εξειδικευμένες απολήξεις - συνάψεις.

Η εκτέλεση των λειτουργιών ενός νευρώνα διευκολύνεται από τη σύνθεση στο αξόπλασμά του ουσιών-διαβιβαστών - νευροδιαβιβαστών (νευροδιαβιβαστών): ακετυλοχολίνης, κατεχολαμινών κ.λπ. Τα μεγέθη των νευρώνων κυμαίνονται από 6 έως 120 μικρά.

Ο αριθμός των νευρώνων στον ανθρώπινο εγκέφαλο πλησιάζει τους 1011. Μπορεί να υπάρχουν έως και 10.000 συνάψεις σε έναν νευρώνα. Εάν μόνο αυτά τα στοιχεία θεωρούνται κύτταρα αποθήκευσης πληροφοριών, τότε μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το νευρικό σύστημα μπορεί να αποθηκεύσει 1019 μονάδες. πληροφορίες, δηλαδή, ικανές να φιλοξενήσουν σχεδόν όλη τη γνώση που έχει συσσωρεύσει η ανθρωπότητα. Επομένως, η αντίληψη ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος θυμάται όλα όσα συμβαίνουν στο σώμα και όταν επικοινωνεί με το περιβάλλον είναι αρκετά λογική. Ωστόσο, ο εγκέφαλος δεν μπορεί να εξάγει από τη μνήμη όλες τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε αυτήν.

Ορισμένοι τύποι νευρωνικής οργάνωσης είναι χαρακτηριστικά διαφόρων δομών του εγκεφάλου. Οι νευρώνες που οργανώνουν μια ενιαία λειτουργία σχηματίζουν τις λεγόμενες ομάδες, πληθυσμούς, σύνολα, στήλες, πυρήνες. Στον εγκεφαλικό φλοιό, την παρεγκεφαλίδα, οι νευρώνες σχηματίζουν στρώματα κυττάρων. Κάθε στρώμα έχει τη συγκεκριμένη λειτουργία του.

Συστάδες κυττάρων σχηματίζουν τη φαιά ουσία του εγκεφάλου. Μεταξύ των πυρήνων, ομάδες κυττάρων και μεταξύ μεμονωμένων κυττάρων περνούν μυελινωμένες ή μη μυελινωμένες ίνες: άξονες και δενδρίτες.

Μία νευρική ίνα από τις υποκείμενες δομές του εγκεφάλου στον φλοιό διακλαδίζεται σε νευρώνες που καταλαμβάνουν όγκο 0,1 mm3, δηλαδή, μία νευρική ίνα μπορεί να διεγείρει έως και 5000 νευρώνες. Στη μεταγεννητική ανάπτυξη, συμβαίνουν ορισμένες αλλαγές στην πυκνότητα των νευρώνων, τον όγκο τους και τη διακλάδωση των δενδριτών.

Η δομή ενός νευρώνα.

Λειτουργικά, τα ακόλουθα μέρη διακρίνονται σε έναν νευρώνα: ο αντιληπτός - δενδρίτες, η μεμβράνη του σώματος του νευρώνα. ενσωματωτικό - σόμα με ανάχωμα άξονα. διαβιβάζοντας - άξονας με άξονα.

Το σώμα ενός νευρώνα (soma), εκτός από πληροφορίες, εκτελεί μια τροφική λειτουργία σε σχέση με τις διεργασίες του και τις συνάψεις τους. Η τομή ενός άξονα ή δενδρίτη οδηγεί στο θάνατο των διεργασιών που βρίσκονται περιφερικά της τομής και, κατά συνέπεια, στο θάνατο των συνάψεων αυτών των διεργασιών. Το Soma παρέχει επίσης την ανάπτυξη δενδριτών και αξόνων.

Το σώμα του νευρώνα περικλείεται σε μια πολυστρωματική μεμβράνη που παρέχει το σχηματισμό και τη διάδοση του ηλεκτροτονικού δυναμικού στο λόφο του άξονα.

Οι νευρώνες είναι σε θέση να εκτελούν τη λειτουργία πληροφοριών τους κυρίως λόγω του γεγονότος ότι η μεμβράνη τους έχει ειδικές ιδιότητες. Η μεμβράνη του νευρώνα έχει πάχος 6 nm και αποτελείται από δύο στρώματα λιπιδικών μορίων, τα οποία, με τα υδρόφιλα άκρα τους, στρέφονται προς την υδατική φάση: το ένα στρώμα μορίων στρέφεται μέσα, το άλλο - προς τα έξω του κυττάρου. Τα υδρόφοβα άκρα στρέφονται το ένα προς το άλλο - μέσα στη μεμβράνη. Οι μεμβρανικές πρωτεΐνες είναι ενσωματωμένες στη διπλή στιβάδα των λιπιδίων και εκτελούν διάφορες λειτουργίες: οι πρωτεΐνες «αντλίας» εξασφαλίζουν την κίνηση των ιόντων και των μορίων ενάντια στη βαθμίδα συγκέντρωσης στο κύτταρο. Οι πρωτεΐνες που είναι ενσωματωμένες στα κανάλια παρέχουν επιλεκτική διαπερατότητα της μεμβράνης. Οι πρωτεΐνες των υποδοχέων αναγνωρίζουν τα επιθυμητά μόρια και τα στερεώνουν στη μεμβράνη. ένζυμα, που βρίσκονται στη μεμβράνη, διευκολύνουν τη ροή των χημικών αντιδράσεων στην επιφάνεια του νευρώνα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ίδια πρωτεΐνη μπορεί να είναι και υποδοχέας, ένζυμο και «αντλία».

Τα ριβοσώματα βρίσκονται, κατά κανόνα, κοντά στον πυρήνα και πραγματοποιούν πρωτεϊνοσύνθεση σε μήτρες tRNA. Τα ριβοσώματα των νευρώνων έρχονται σε επαφή με το ενδοπλασματικό δίκτυο του ελασματοειδούς συμπλέγματος και σχηματίζουν μια βασεόφιλη ουσία.

Βασόφιλη ουσία (ουσία Nissl, ουσία tigroid, tigroid) - μια σωληνοειδής δομή που καλύπτεται με μικρούς κόκκους, περιέχει RNA και συμμετέχει στη σύνθεση πρωτεϊνικών συστατικών του κυττάρου. Η παρατεταμένη διέγερση ενός νευρώνα οδηγεί στην εξαφάνιση της βασεόφιλης ουσίας στο κύτταρο και ως εκ τούτου στη διακοπή της σύνθεσης μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης. Στα νεογνά, οι νευρώνες του μετωπιαίου λοβού του εγκεφαλικού φλοιού δεν έχουν βασεόφιλη ουσία. Ταυτόχρονα, στις δομές που παρέχουν ζωτικά αντανακλαστικά - ο νωτιαίος μυελός, το εγκεφαλικό στέλεχος, οι νευρώνες περιέχουν μεγάλη ποσότητα βασεόφιλης ουσίας. Κινείται με αξοπλασματικό ρεύμα από το σώμα του κυττάρου στον άξονα.

Το φυλλωτό σύμπλεγμα (συσκευή Golgi) είναι ένα οργανίδιο ενός νευρώνα που περιβάλλει τον πυρήνα με τη μορφή δικτύου. Το φυλλωτό σύμπλεγμα εμπλέκεται στη σύνθεση νευροεκκριτικών και άλλων βιολογικά ενεργών ενώσεων του κυττάρου.

Τα λυσοσώματα και τα ένζυμα τους παρέχουν υδρόλυση ενός αριθμού ουσιών στον νευρώνα.

Οι χρωστικές των νευρώνων - η μελανίνη και η λιποφουσκίνη βρίσκονται στους νευρώνες της μέλαινας ουσίας του μεσεγκεφάλου, στους πυρήνες του πνευμονογαστρικού νεύρου και στα κύτταρα του συμπαθητικού συστήματος.

Τα μιτοχόνδρια είναι οργανίδια που παρέχουν τις ενεργειακές ανάγκες ενός νευρώνα. Παίζουν σημαντικό ρόλο στην κυτταρική αναπνοή. Τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται στα πιο ενεργά μέρη του νευρώνα: το λόφο του άξονα, στην περιοχή των συνάψεων. Με την ενεργό δραστηριότητα του νευρώνα, ο αριθμός των μιτοχονδρίων αυξάνεται.

Οι νευροσωληνίσκοι διεισδύουν στο σώμα του νευρώνα και συμμετέχουν στην αποθήκευση και μετάδοση πληροφοριών.

Ο πυρήνας του νευρώνα περιβάλλεται από μια πορώδη μεμβράνη δύο στρωμάτων. Μέσω των πόρων υπάρχει ανταλλαγή μεταξύ του πυρηνοπλάσματος και του κυτταροπλάσματος. Όταν ένας νευρώνας ενεργοποιείται, ο πυρήνας αυξάνει την επιφάνειά του λόγω προεξοχών, γεγονός που ενισχύει τις πυρηνικές-πλασματικές σχέσεις που διεγείρουν τις λειτουργίες του νευρικού κυττάρου. Ο πυρήνας ενός νευρώνα περιέχει το γενετικό υλικό. Η γενετική συσκευή παρέχει τη διαφοροποίηση, την τελική μορφή του κυττάρου, καθώς και τις τυπικές συνδέσεις για αυτό το κύτταρο. Μια άλλη βασική λειτουργία του πυρήνα είναι η ρύθμιση της πρωτεϊνικής σύνθεσης των νευρώνων καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του.

Ο πυρήνας περιέχει μεγάλη ποσότητα RNA, καλυμμένη με ένα λεπτό στρώμα DNA.

Υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ της ανάπτυξης του πυρήνα και της βασεόφιλης ουσίας στην οντογένεση και του σχηματισμού πρωτογενών αποκρίσεων συμπεριφοράς στους ανθρώπους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η δραστηριότητα των νευρώνων, η δημιουργία επαφών με άλλους νευρώνες εξαρτώνται από τη συσσώρευση βασεόφιλων ουσιών σε αυτούς.

Οι δενδρίτες είναι το κύριο πεδίο αντίληψης του νευρώνα. Η μεμβράνη του δενδρίτη και το συναπτικό τμήμα του σώματος του κυττάρου είναι σε θέση να ανταποκριθεί στους μεσολαβητές που απελευθερώνονται από τις απολήξεις των νευραξόνων αλλάζοντας το ηλεκτρικό δυναμικό.

Τυπικά, ένας νευρώνας έχει αρκετούς διακλαδιζόμενους δενδρίτες. Η ανάγκη για τέτοια διακλάδωση οφείλεται στο γεγονός ότι ένας νευρώνας, ως δομή πληροφοριών, πρέπει να έχει μεγάλο αριθμό εισόδων. Πληροφορίες έρχονται σε αυτό από άλλους νευρώνες μέσω εξειδικευμένων επαφών, των λεγόμενων σπονδυλικών.

Οι «ακίδες» έχουν πολύπλοκη δομή και παρέχουν την αντίληψη των σημάτων από τον νευρώνα. Όσο πιο περίπλοκη είναι η λειτουργία του νευρικού συστήματος, όσο περισσότεροι διαφορετικοί αναλυτές στέλνουν πληροφορίες σε μια δεδομένη δομή, τόσο περισσότερα «αγκάθια» στους δενδρίτες των νευρώνων. Ο μέγιστος αριθμός τους περιέχεται στους πυραμιδικούς νευρώνες του κινητικού φλοιού του εγκεφαλικού φλοιού και φτάνει σε αρκετές χιλιάδες. Καταλαμβάνουν έως και το 43% της επιφάνειας της σωματικής μεμβράνης και των δενδριτών. Λόγω των «αγκάθων» η επιφάνεια αντίληψης του νευρώνα αυξάνεται σημαντικά και μπορεί να φτάσει, για παράδειγμα, στα κύτταρα Purkinje, τα 250.000 μικρά.

Θυμηθείτε ότι οι κινητικοί πυραμιδικοί νευρώνες λαμβάνουν πληροφορίες από όλα σχεδόν τα αισθητήρια συστήματα, έναν αριθμό υποφλοιικών σχηματισμών και από τα συνειρμικά συστήματα του εγκεφάλου. Εάν μια δεδομένη σπονδυλική στήλη ή ομάδα σπονδυλικών στήλης πάψει να λαμβάνει πληροφορίες για μεγάλο χρονικό διάστημα, τότε αυτές οι σπονδυλικές στήλες εξαφανίζονται.

Ο άξονας είναι μια έκφυση του κυτταροπλάσματος, προσαρμοσμένη να μεταφέρει πληροφορίες που συλλέγονται από δενδρίτες, επεξεργάζονται στον νευρώνα και μεταδίδονται στον άξονα μέσω του λόφου του άξονα - το σημείο εξόδου του άξονα από τον νευρώνα. Ο άξονας αυτού του κυττάρου έχει σταθερή διάμετρο, στις περισσότερες περιπτώσεις είναι ντυμένος με ένα περίβλημα μυελίνης που σχηματίζεται από γλοία. Ο άξονας έχει διακλαδισμένες απολήξεις. Στις απολήξεις υπάρχουν μιτοχόνδρια και εκκριτικοί σχηματισμοί.

Τύποι νευρώνων.

Η δομή των νευρώνων αντιστοιχεί σε μεγάλο βαθμό στο λειτουργικό τους σκοπό. Σύμφωνα με τη δομή, οι νευρώνες χωρίζονται σε τρεις τύπους: μονοπολικούς, διπολικούς και πολυπολικούς.

Οι αληθινοί μονοπολικοί νευρώνες βρίσκονται μόνο στον μεσεγκεφαλικό πυρήνα του τριδύμου νεύρου. Αυτοί οι νευρώνες παρέχουν ιδιοδεκτική ευαισθησία στους μασητικούς μύες.

Άλλοι μονοπολικοί νευρώνες ονομάζονται ψευδο-μονοπολικοί, στην πραγματικότητα έχουν δύο διεργασίες (η μία προέρχεται από την περιφέρεια από τους υποδοχείς, η άλλη πηγαίνει στις δομές του κεντρικού νευρικού συστήματος). Και οι δύο διαδικασίες συγχωνεύονται κοντά στο κυτταρικό σώμα σε μια ενιαία διαδικασία. Όλα αυτά τα κύτταρα βρίσκονται σε αισθητήριους κόμβους: νωτιαίο, τρίδυμο κ.λπ. Παρέχουν την αντίληψη του πόνου, της θερμοκρασίας, της απτικής, ιδιοδεκτικής, βαροδεκτικής, δονητικής σηματοδότησης.

Οι διπολικοί νευρώνες έχουν έναν άξονα και έναν δενδρίτη. Οι νευρώνες αυτού του τύπου βρίσκονται κυρίως στα περιφερειακά μέρη του οπτικού, ακουστικού και οσφρητικού συστήματος. Οι διπολικοί νευρώνες συνδέονται με έναν υποδοχέα μέσω ενός δενδρίτη και από έναν άξονα με έναν νευρώνα του επόμενου επιπέδου οργάνωσης του αντίστοιχου αισθητηριακού συστήματος.

Οι πολυπολικοί νευρώνες έχουν πολλούς δενδρίτες και έναν άξονα. Επί του παρόντος, υπάρχουν έως και 60 διαφορετικές παραλλαγές της δομής των πολυπολικών νευρώνων, αλλά όλες αντιπροσωπεύουν ποικιλίες ατρακτοειδών, αστρικών, καλαθόμορφων και πυραμιδικών κυττάρων.

Μεταβολισμός στον νευρώνα.

Τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά και άλατα χορηγούνται στο νευρικό κύτταρο με τη μορφή υδατικών διαλυμάτων. Τα μεταβολικά προϊόντα απομακρύνονται επίσης από τον νευρώνα με τη μορφή υδατικών διαλυμάτων.

Οι πρωτεΐνες των νευρώνων χρησιμεύουν για πλαστικούς και ενημερωτικούς σκοπούς. Ο πυρήνας ενός νευρώνα περιέχει DNA, ενώ το RNA κυριαρχεί στο κυτταρόπλασμα. Το RNA συγκεντρώνεται κυρίως στη βασεόφιλη ουσία. Η ένταση του μεταβολισμού των πρωτεϊνών στον πυρήνα είναι μεγαλύτερη από ότι στο κυτταρόπλασμα. Ο ρυθμός ανανέωσης των πρωτεϊνών σε φυλογενετικά νεότερες δομές του νευρικού συστήματος είναι υψηλότερος από ότι σε παλαιότερες. Το υψηλότερο ποσοστό μεταβολισμού πρωτεϊνών στη φαιά ουσία του εγκεφαλικού φλοιού. Λιγότερο - στην παρεγκεφαλίδα, το μικρότερο - στο νωτιαίο μυελό.

Τα νευρωνικά λιπίδια χρησιμεύουν ως ενέργεια και πλαστικό υλικό. Η παρουσία λιπιδίων στο περίβλημα της μυελίνης προκαλεί την υψηλή ηλεκτρική αντίστασή τους, φτάνοντας τα 1000 Ohm/cm2 επιφάνειας σε ορισμένους νευρώνες. Η ανταλλαγή των λιπιδίων στο νευρικό κύτταρο είναι αργή. η διέγερση του νευρώνα οδηγεί σε μείωση της ποσότητας των λιπιδίων. Συνήθως, μετά από παρατεταμένη νοητική εργασία, με την κούραση, η ποσότητα των φωσφολιπιδίων στο κύτταρο μειώνεται.

Οι υδατάνθρακες των νευρώνων είναι η κύρια πηγή ενέργειας για αυτούς. Η γλυκόζη, εισερχόμενη στο νευρικό κύτταρο, μετατρέπεται σε γλυκογόνο, το οποίο, εάν είναι απαραίτητο, υπό την επίδραση των ενζύμων του ίδιου του κυττάρου, μετατρέπεται ξανά σε γλυκόζη. Λόγω του γεγονότος ότι οι αποθήκες γλυκογόνου κατά τη λειτουργία του νευρώνα δεν εξασφαλίζουν πλήρως την ενεργειακή δαπάνη του, η πηγή ενέργειας για το νευρικό κύτταρο είναι η γλυκόζη του αίματος.

Η γλυκόζη διασπάται στον νευρώνα αερόβια και αναερόβια. Η διάσπαση είναι κυρίως αερόβια, γεγονός που εξηγεί την υψηλή ευαισθησία των νευρικών κυττάρων στην έλλειψη οξυγόνου. Η αύξηση της αδρεναλίνης στο αίμα, η έντονη δραστηριότητα του σώματος οδηγούν σε αύξηση της κατανάλωσης υδατανθράκων. Υπό αναισθησία, η πρόσληψη υδατανθράκων μειώνεται.

Ο νευρικός ιστός περιέχει άλατα καλίου, νατρίου, ασβεστίου, μαγνησίου κ.λπ. Μεταξύ των κατιόντων κυριαρχούν τα K+, Na+, Mg2+, Ca2+. από ανιόντα - Cl-, HCO3-. Επιπλέον, υπάρχουν διάφορα ιχνοστοιχεία στον νευρώνα (για παράδειγμα, χαλκός και μαγγάνιο). Λόγω της υψηλής βιολογικής τους δράσης, ενεργοποιούν ένζυμα. Ο αριθμός των ιχνοστοιχείων σε έναν νευρώνα εξαρτάται από τη λειτουργική του κατάσταση. Έτσι, με αντανακλαστική ή διέγερση καφεΐνης, η περιεκτικότητα σε χαλκό και μαγγάνιο στον νευρώνα μειώνεται απότομα.

Η ανταλλαγή ενέργειας σε έναν νευρώνα σε ηρεμία και διέγερση είναι διαφορετική. Αυτό αποδεικνύεται από την τιμή του αναπνευστικού συντελεστή στο κύτταρο. Σε κατάσταση ηρεμίας είναι 0,8 και όταν είναι ενθουσιασμένος είναι 1,0. Όταν είστε ενθουσιασμένοι, η κατανάλωση οξυγόνου αυξάνεται κατά 100%. Μετά τη διέγερση, η ποσότητα των νουκλεϊκών οξέων στο κυτταρόπλασμα των νευρώνων μερικές φορές μειώνεται κατά 5 φορές.

Οι ενεργειακές διεργασίες του ίδιου του νευρώνα (το σώμα του) σχετίζονται στενά με τις τροφικές επιδράσεις των νευρώνων, οι οποίες επηρεάζουν κυρίως τους άξονες και τους δενδρίτες. Ταυτόχρονα, οι νευρικές απολήξεις των νευραξόνων έχουν τροφικές επιδράσεις στους μυς ή στα κύτταρα άλλων οργάνων. Έτσι, μια παραβίαση της μυϊκής νεύρωσης οδηγεί στην ατροφία της, στην αυξημένη διάσπαση των πρωτεϊνών και στον θάνατο των μυϊκών ινών.

Ταξινόμηση νευρώνων.

Υπάρχει μια ταξινόμηση των νευρώνων που λαμβάνει υπόψη τη χημική δομή των ουσιών που απελευθερώνονται στα άκρα των αξόνων τους: χολινεργικοί, πεπτιδεργικοί, νορεπινεφρίνης, ντοπαμινεργικοί, σεροτονινεργικοί κ.λπ.

Με την ευαισθησία στη δράση των ερεθισμάτων, οι νευρώνες χωρίζονται σε μονο-, δι-, πολυαισθητηριακές.

μονοαισθητηριακούς νευρώνες. Εντοπίζονται συχνότερα στις πρωτεύουσες ζώνες προβολής του φλοιού και αντιδρούν μόνο στα σήματα των αισθητήριων τους. Για παράδειγμα, ένα σημαντικό μέρος των νευρώνων στην πρωτογενή ζώνη του οπτικού φλοιού ανταποκρίνεται μόνο σε ελαφριά διέγερση του αμφιβληστροειδούς.

Οι μονοαισθητηριακές νευρώνες υποδιαιρούνται λειτουργικά ανάλογα με την ευαισθησία τους σε διαφορετικές ποιότητες ενός μεμονωμένου ερεθίσματος. Έτσι, μεμονωμένοι νευρώνες στην ακουστική ζώνη του εγκεφαλικού φλοιού μπορούν να ανταποκριθούν στην παρουσίαση ενός τόνου 1000 Hz και να μην ανταποκρίνονται σε τόνους διαφορετικής συχνότητας. Ονομάζονται μονοτροπικά. Οι νευρώνες που ανταποκρίνονται σε δύο διαφορετικούς τόνους ονομάζονται διτροπικοί, σε τρεις ή περισσότερους - πολυτροπικοί.

διαισθητικοί νευρώνες. Εντοπίζονται συχνότερα στις δευτερεύουσες ζώνες του φλοιού οποιουδήποτε αναλυτή και μπορούν να ανταποκριθούν σε σήματα τόσο των δικών τους όσο και άλλων αισθητηρίων. Για παράδειγμα, οι νευρώνες στη δευτερεύουσα ζώνη του οπτικού φλοιού ανταποκρίνονται σε οπτικά και ακουστικά ερεθίσματα.

πολυαισθητηριακούς νευρώνες. Αυτοί είναι συχνότερα νευρώνες των συνειρμικών ζωνών του εγκεφάλου. είναι σε θέση να ανταποκριθούν σε ερεθισμούς του ακουστικού, οπτικού, δέρματος και άλλων δεκτικών συστημάτων.

Τα νευρικά κύτταρα διαφορετικών τμημάτων του νευρικού συστήματος μπορεί να είναι ενεργά έξω από την επιρροή - υπόβαθρο ή ενεργά υπόβαθρο (Εικ. 2.16). Άλλοι νευρώνες εμφανίζουν παλμική δραστηριότητα μόνο ως απόκριση σε κάποιο είδος διέγερσης.

Οι νευρώνες που δραστηριοποιούνται στο υπόβαθρο χωρίζονται σε ανασταλτικούς - επιβραδύνοντας τη συχνότητα των εκκενώσεων και διεγερτικούς - αυξάνοντας τη συχνότητα των εκκενώσεων ως απόκριση σε κάποιου είδους ερεθισμό. Οι νευρώνες που δραστηριοποιούνται στο υπόβαθρο μπορούν να παράγουν παλμούς συνεχώς με κάποια επιβράδυνση ή αύξηση της συχνότητας των εκκενώσεων - αυτός είναι ο πρώτος τύπος δραστηριότητας - συνεχώς αρρυθμικές. Τέτοιοι νευρώνες παρέχουν τον τόνο των νευρικών κέντρων. Οι νευρώνες που δραστηριοποιούνται στο υπόβαθρο έχουν μεγάλη σημασία για τη διατήρηση του επιπέδου διέγερσης του φλοιού και άλλων εγκεφαλικών δομών. Ο αριθμός των νευρώνων που ενεργούν στο φόντο αυξάνεται στην κατάσταση εγρήγορσης.

Οι νευρώνες του δεύτερου τύπου εκπέμπουν μια ομάδα παλμών με ένα σύντομο διάστημα μεταξύ των παλμών, μετά το οποίο ακολουθεί μια περίοδος σιωπής και μια ομάδα ή ένα πακέτο παλμών επανεμφανίζεται. Αυτό το είδος δραστηριότητας ονομάζεται έκρηξη. Η αξία του τύπου ριπής δραστηριότητας έγκειται στη δημιουργία συνθηκών για τη μετάδοση σημάτων με μείωση της λειτουργικότητας των αγώγιμων ή αντιληπτικών δομών του εγκεφάλου. Τα διαστήματα παρεμβολών σε μια ριπή είναι περίπου 1-3 ms, μεταξύ των ριπών αυτό το διάστημα είναι 15-120 ms.

Η τρίτη μορφή δραστηριότητας υποβάθρου είναι η ομαδική δραστηριότητα. Ο ομαδικός τύπος δραστηριότητας χαρακτηρίζεται από την μη περιοδική εμφάνιση μιας ομάδας παλμών στο παρασκήνιο (τα διαστήματα παρεμβολής κυμαίνονται από 3 έως 30 ms), ακολουθούμενη από μια περίοδο σιωπής.

Λειτουργικά, οι νευρώνες μπορούν επίσης να χωριστούν σε τρεις τύπους: προσαγωγούς, ενδονευρώνες (ενδιάμεσους), απαγωγούς. Οι πρώτες εκτελούν τη λειτουργία λήψης και μετάδοσης πληροφοριών στις υπερκείμενες δομές του ΚΝΣ, οι δεύτερες - παρέχουν αλληλεπίδραση μεταξύ των νευρώνων του ΚΝΣ, οι τρίτοι - μεταδίδουν πληροφορίες στις υποκείμενες δομές του ΚΝΣ, στους νευρικούς κόμβους που βρίσκονται έξω από το ΚΝΣ και στα όργανα του σώματος.

Οι λειτουργίες των προσαγωγών νευρώνων σχετίζονται στενά με τις λειτουργίες των υποδοχέων.

Δομή και λειτουργίες της σύναψης

Οι συνάψεις ονομάζονται επαφές που καθιερώνουν τους νευρώνες ως ανεξάρτητους σχηματισμούς. Η σύναψη είναι μια σύνθετη δομή και αποτελείται από το προσυναπτικό μέρος (το άκρο του άξονα που μεταδίδει το σήμα), τη συναπτική σχισμή και το μετασυναπτικό μέρος (τη δομή του κυττάρου που αντιλαμβάνεται).

Ταξινόμηση Synapse. Οι συνάψεις ταξινομούνται κατά τοποθεσία, φύση δράσης, μέθοδο μετάδοσης σήματος.

Ανά τοποθεσία, διακρίνονται οι νευρομυϊκές συνάψεις και οι νευρο-νευρωνικές συνάψεις, οι τελευταίες, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε αξοσωματικές, αξονοαξονικές, αξοδενδρικές, δενδροσωματικές.

Από τη φύση της δράσης στη δομή αντίληψης, οι συνάψεις μπορεί να είναι διεγερτικές και ανασταλτικές.

Σύμφωνα με τη μέθοδο μετάδοσης σήματος, οι συνάψεις χωρίζονται σε ηλεκτρικές, χημικές, μικτές.

Η φύση της αλληλεπίδρασης των νευρώνων. Καθορίζεται με τη μέθοδο αυτής της αλληλεπίδρασης: απόμακρη, γειτονική, επαφή.

Η μακρινή αλληλεπίδραση μπορεί να παρέχεται από δύο νευρώνες που βρίσκονται σε διαφορετικές δομές του σώματος. Για παράδειγμα, στα κύτταρα ενός αριθμού εγκεφαλικών δομών, σχηματίζονται νευροορμόνες, νευροπεπτίδια, τα οποία είναι ικανά να επηρεάζουν χυμικά τους νευρώνες σε άλλα τμήματα.

Η γειτονική αλληλεπίδραση των νευρώνων πραγματοποιείται στην περίπτωση που οι μεμβράνες των νευρώνων διαχωρίζονται μόνο από τον μεσοκυττάριο χώρο. Τυπικά, μια τέτοια αλληλεπίδραση συμβαίνει όπου δεν υπάρχουν γλοιακά κύτταρα μεταξύ των μεμβρανών των νευρώνων. Αυτή η γειτνίαση είναι χαρακτηριστική για τους άξονες του οσφρητικού νεύρου, τις παράλληλες ίνες της παρεγκεφαλίδας κ.λπ. Πιστεύεται ότι η γειτονική αλληλεπίδραση εξασφαλίζει τη συμμετοχή γειτονικών νευρώνων στην εκτέλεση μιας μεμονωμένης λειτουργίας. Αυτό συμβαίνει, ειδικότερα, επειδή οι μεταβολίτες, προϊόντα της δραστηριότητας των νευρώνων, που εισέρχονται στον μεσοκυττάριο χώρο, επηρεάζουν τους γειτονικούς νευρώνες. Η γειτονική αλληλεπίδραση μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να εξασφαλίσει τη μετάδοση ηλεκτρικών πληροφοριών από νευρώνα σε νευρώνα.

Η αλληλεπίδραση επαφής οφείλεται σε συγκεκριμένες επαφές των μεμβρανών των νευρώνων, οι οποίες σχηματίζουν τις λεγόμενες ηλεκτρικές και χημικές συνάψεις.

ηλεκτρικές συνάψεις. Μορφολογικά, αντιπροσωπεύουν μια σύντηξη, ή σύγκλιση, τμημάτων μεμβράνης. Στην τελευταία περίπτωση, η συναπτική σχισμή δεν είναι συνεχής, αλλά διακόπτεται από γέφυρες πλήρους επαφής. Αυτές οι γέφυρες σχηματίζουν μια επαναλαμβανόμενη κυτταρική δομή της σύναψης και τα κύτταρα περιορίζονται από περιοχές συνεχόμενων μεμβρανών, η απόσταση μεταξύ των οποίων στις συνάψεις των θηλαστικών είναι 0,15-0,20 nm. Οι θέσεις σύντηξης μεμβράνης περιέχουν κανάλια μέσω των οποίων τα κύτταρα μπορούν να ανταλλάξουν ορισμένα προϊόντα. Εκτός από τις περιγραφόμενες κυτταρικές συνάψεις, άλλες διακρίνονται μεταξύ των ηλεκτρικών συνάψεων - με τη μορφή ενός συνεχούς κενού. η περιοχή καθενός από αυτά φτάνει τα 1000 μικρά, όπως, για παράδειγμα, μεταξύ των νευρώνων του ακτινωτού γαγγλίου.

Οι ηλεκτρικές συνάψεις έχουν μονόδρομη αγωγή διέγερσης. Αυτό είναι εύκολο να αποδειχθεί κατά την καταγραφή του ηλεκτρικού δυναμικού στη σύναψη: όταν διεγείρονται οι προσαγωγές οδοί, η μεμβράνη της συνάψεως εκπολώνεται και όταν οι απαγωγές ίνες διεγείρονται, υπερπολώνεται. Αποδείχθηκε ότι οι συνάψεις νευρώνων με την ίδια λειτουργία έχουν αμφίδρομη αγωγή διέγερσης (για παράδειγμα, συνάψεις μεταξύ δύο ευαίσθητων κυττάρων) και οι συνάψεις μεταξύ νευρώνων με διαφορετικές λειτουργίες (αισθητηριακές και κινητικές) έχουν μονόδρομη αγωγή. Οι λειτουργίες των ηλεκτρικών συνάψεων είναι κυρίως να παρέχουν επείγουσες αντιδράσεις του σώματος. Αυτό, προφανώς, εξηγεί τη θέση τους σε ζώα σε δομές που παρέχουν την αντίδραση φυγής, διαφυγής από τον κίνδυνο κ.λπ.

Η ηλεκτρική σύναψη είναι σχετικά ακούραστη και ανθεκτική στις αλλαγές στο εξωτερικό και εσωτερικό περιβάλλον. Προφανώς, αυτές οι ιδιότητες, μαζί με την ταχύτητα, εξασφαλίζουν υψηλή αξιοπιστία της λειτουργίας του.

χημικές συνάψεις. Δομικά, αντιπροσωπεύονται από το προσυναπτικό μέρος, τη συναπτική σχισμή και το μετασυναπτικό μέρος. Το προσυναπτικό τμήμα της χημικής σύναψης σχηματίζεται από την επέκταση του άξονα κατά μήκος της πορείας ή του άκρου του. Στο προσυναπτικό τμήμα υπάρχουν κοκκώδη και κοκκώδη κυστίδια (Εικ. 1). Οι φυσαλίδες (κβάντα) περιέχουν μεσολαβητή. Στην προσυναπτική διαστολή υπάρχουν μιτοχόνδρια που παρέχουν τη σύνθεση του μεσολαβητή, κοκκία γλυκογόνου κλπ. Με την επαναλαμβανόμενη διέγερση της προσυναπτικής κατάληξης εξαντλούνται οι αποθήκες του μεσολαβητή στα συναπτικά κυστίδια. Πιστεύεται ότι τα μικρά κοκκώδη κυστίδια περιέχουν νορεπινεφρίνη, μεγάλες - άλλες κατεχολαμίνες. Τα κοκκώδη κυστίδια περιέχουν ακετυλοχολίνη. Οι μεσολαβητές διέγερσης μπορεί επίσης να είναι παράγωγα γλουταμικού και ασπαρτικού οξέος.

Ρύζι. 1. Σχέδιο της διαδικασίας μετάδοσης νευρικού σήματος σε μια χημική σύναψη.

χημική σύναψη

Η ουσία του μηχανισμού μετάδοσης μιας ηλεκτρικής ώθησης από το ένα νευρικό κύτταρο στο άλλο μέσω μιας χημικής σύναψης είναι η εξής. Ένα ηλεκτρικό σήμα που διέρχεται από τη διαδικασία ενός νευρώνα ενός κυττάρου έρχεται στην προσυναπτική περιοχή και προκαλεί μια ορισμένη χημική ένωση, έναν μεσολαβητή ή μεσολαβητή, να εξέλθει από αυτήν στη συναπτική σχισμή. Ο μεσολαβητής, διαχέοντας μέσω της συναπτικής σχισμής, φτάνει στην μετασυναπτική περιοχή και συνδέεται χημικά με ένα μόριο που βρίσκεται εκεί, που ονομάζεται υποδοχέας. Ως αποτέλεσμα αυτής της δέσμευσης, ένας αριθμός φυσικοχημικών μετασχηματισμών εκτοξεύεται στη μετασυναπτική ζώνη, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται ένας παλμός ηλεκτρικού ρεύματος στην περιοχή του, ο οποίος διαδίδεται περαιτέρω στο δεύτερο κύτταρο.

Η περιοχή της προσυνάψεως χαρακτηρίζεται από αρκετούς σημαντικούς μορφολογικούς σχηματισμούς που παίζουν σημαντικό ρόλο στο έργο της. Σε αυτή την περιοχή υπάρχουν συγκεκριμένοι κόκκοι - κυστίδια - που περιέχουν τη μία ή την άλλη χημική ένωση, που γενικά ονομάζεται μεσολαβητής. Αυτός ο όρος έχει μια καθαρά λειτουργική σημασία, όπως, για παράδειγμα, ο όρος ορμόνη. Μία και η ίδια ουσία μπορεί να αποδοθεί είτε σε μεσολαβητές είτε σε ορμόνες. Για παράδειγμα, η νοραδρεναλίνη θα πρέπει να ονομάζεται νευροδιαβιβαστής εάν απελευθερώνεται από τα κυστίδια της προσυνάψεως. εάν η νορεπινεφρίνη εκκρίνεται στο αίμα από τα επινεφρίδια, τότε σε αυτή την περίπτωση ονομάζεται ορμόνη.

Επιπλέον, στη ζώνη προσυνάψεως υπάρχουν μιτοχόνδρια που περιέχουν ιόντα ασβεστίου και ειδικές δομές μεμβράνης - κανάλια ιόντων. Η ενεργοποίηση της προσυνάψεως ξεκινά τη στιγμή που μια ηλεκτρική ώθηση από το κύτταρο φτάνει σε αυτή την περιοχή. Αυτή η ώθηση οδηγεί στο γεγονός ότι μια μεγάλη ποσότητα ασβεστίου εισέρχεται στην προσύναψη μέσω διαύλων ιόντων. Επιπλέον, ως απόκριση σε μια ηλεκτρική ώθηση, τα ιόντα ασβεστίου εγκαταλείπουν τα μιτοχόνδρια. Και οι δύο αυτές διαδικασίες οδηγούν σε αύξηση της συγκέντρωσης ασβεστίου στην προσύναψη. Η εμφάνιση περίσσειας ασβεστίου οδηγεί στη σύνδεση της προσυναπτικής μεμβράνης με τη μεμβράνη των κυστιδίων και τα τελευταία αρχίζουν να έλκονται προς την προσυναπτική μεμβράνη, εκτοξεύοντας τελικά το περιεχόμενό τους στη συναπτική σχισμή.

Η κύρια δομή της μετασυναπτικής περιοχής είναι η μεμβράνη της περιοχής του δεύτερου κυττάρου σε επαφή με την προσύναψη. Αυτή η μεμβράνη περιέχει ένα γενετικά καθορισμένο μακρομόριο, τον υποδοχέα, ο οποίος δεσμεύεται επιλεκτικά στον μεσολαβητή. Αυτό το μόριο περιέχει δύο περιοχές. Η πρώτη θέση είναι υπεύθυνη για την αναγνώριση του μεσολαβητή «του», η δεύτερη θέση είναι υπεύθυνη για τις φυσικοχημικές αλλαγές στη μεμβράνη, που οδηγούν στην εμφάνιση ηλεκτρικού δυναμικού.

Η συμπερίληψη του έργου της μετασυνάψεως ξεκινά τη στιγμή που το μόριο μεσολαβητή φτάνει σε αυτήν την περιοχή. Το κέντρο αναγνώρισης «αναγνωρίζει» το μόριο του και συνδέεται με αυτό μέσω ενός συγκεκριμένου τύπου χημικού δεσμού, ο οποίος μπορεί να απεικονιστεί ως η αλληλεπίδραση μιας κλειδαριάς με το κλειδί της. Αυτή η αλληλεπίδραση περιλαμβάνει το έργο του δεύτερου τμήματος του μορίου και το έργο του οδηγεί στην εμφάνιση μιας ηλεκτρικής ώθησης.

Τα χαρακτηριστικά της μετάδοσης σήματος μέσω μιας χημικής σύναψης καθορίζονται από τα χαρακτηριστικά της δομής της. Πρώτον, ένα ηλεκτρικό σήμα από ένα κύτταρο μεταδίδεται σε άλλο με τη βοήθεια ενός χημικού μεσολαβητή - ενός μεσολαβητή. Δεύτερον, το ηλεκτρικό σήμα μεταδίδεται μόνο προς μία κατεύθυνση, η οποία καθορίζεται από τα δομικά χαρακτηριστικά της σύναψης. Τρίτον, υπάρχει μια μικρή καθυστέρηση στην αγωγή του σήματος, ο χρόνος της οποίας καθορίζεται από το χρόνο διάχυσης του πομπού μέσω της συναπτικής σχισμής. Τέταρτον, η αγωγιμότητα μέσω μιας χημικής σύναψης μπορεί να αποκλειστεί με διάφορους τρόπους.

Το έργο της χημικής σύναψης ρυθμίζεται τόσο στο επίπεδο της προσυνάψεως όσο και στο επίπεδο της μετασύναψης. Στον τυπικό τρόπο λειτουργίας, ένας νευροδιαβιβαστής εκτινάσσεται από την προσύναψη αφού φθάσει εκεί ένα ηλεκτρικό σήμα, το οποίο συνδέεται με τον υποδοχέα μετασυνάψεως και προκαλεί την εμφάνιση ενός νέου ηλεκτρικού σήματος. Πριν εισέλθει ένα νέο σήμα στην προσύναψη, η ποσότητα του νευροδιαβιβαστή έχει χρόνο να ανακάμψει. Ωστόσο, εάν τα σήματα από το νευρικό κύτταρο πάνε πολύ συχνά ή για μεγάλο χρονικό διάστημα, η ποσότητα του νευροδιαβιβαστή εκεί εξαντλείται και η σύναψη σταματά να λειτουργεί.

Ταυτόχρονα, η σύναψη μπορεί να «εκπαιδευτεί» να μεταδίδει πολύ συχνά σήματα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτός ο μηχανισμός είναι εξαιρετικά σημαντικός για την κατανόηση των μηχανισμών της μνήμης. Έχει αποδειχθεί ότι εκτός από την ουσία που παίζει το ρόλο του μεσολαβητή, τα κυστίδια περιέχουν και άλλες ουσίες πρωτεϊνικής φύσης και ειδικοί υποδοχείς που τις αναγνωρίζουν βρίσκονται στη μεμβράνη της προσύναψης και της μετασυνάψεως. Αυτοί οι υποδοχείς για πεπτίδια διαφέρουν θεμελιωδώς από τους υποδοχείς για μεσολαβητές στο ότι η αλληλεπίδραση μαζί τους δεν προκαλεί την εμφάνιση δυναμικών, αλλά πυροδοτεί βιοχημικές συνθετικές αντιδράσεις.

Έτσι, αφού η ώθηση φτάσει στην προσύναψη, μαζί με τους μεσολαβητές απελευθερώνονται και ρυθμιστικά πεπτίδια. Μερικά από αυτά αλληλεπιδρούν με πεπτιδικούς υποδοχείς στην προσυναπτική μεμβράνη και αυτή η αλληλεπίδραση ενεργοποιεί τον μηχανισμό σύνθεσης μεσολαβητή. Επομένως, όσο πιο συχνά απελευθερώνονται ο μεσολαβητής και τα ρυθμιστικά πεπτίδια, τόσο πιο έντονη θα είναι η σύνθεση του μεσολαβητή. Ένα άλλο μέρος των ρυθμιστικών πεπτιδίων, μαζί με τον μεσολαβητή, φθάνει στη μετασύναψη. Ο μεσολαβητής συνδέεται με τον υποδοχέα του και τα ρυθμιστικά πεπτίδια με τον δικό τους, και αυτή η τελευταία αλληλεπίδραση πυροδοτεί τη σύνθεση μορίων υποδοχέα για τον μεσολαβητή. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας διαδικασίας, το πεδίο του υποδοχέα που είναι ευαίσθητο στον μεσολαβητή αυξάνεται έτσι ώστε όλα τα μόρια του μεσολαβητή χωρίς ίχνος να συνδέονται με τα μόρια του υποδοχέα τους. Γενικά, αυτή η διαδικασία οδηγεί στη λεγόμενη διευκόλυνση της αγωγής μέσω της χημικής σύναψης.

Απομόνωση του διαμεσολαβητή

Ο παράγοντας που εκτελεί τη λειτουργία του μεσολαβητή παράγεται στο σώμα του νευρώνα και από εκεί μεταφέρεται στο άκρο του άξονα. Ο μεσολαβητής που περιέχεται στις προσυναπτικές καταλήξεις πρέπει να απελευθερωθεί στη συνοπτική σχισμή προκειμένου να δράσει στους υποδοχείς της μετασυναπτικής μεμβράνης, παρέχοντας διασυναπτική σηματοδότηση. Ουσίες όπως η ακετυλοχολίνη, η ομάδα κατεχολαμινών, η σεροτονίνη, τα νευροπιπτίδια και πολλές άλλες μπορούν να δράσουν ως μεσολαβητές, οι γενικές ιδιότητές τους θα περιγραφούν παρακάτω.

Ακόμη και πριν αποσαφηνιστούν πολλά από τα βασικά χαρακτηριστικά της διαδικασίας απελευθέρωσης νευροδιαβιβαστών, βρέθηκε ότι οι προσυναπτικές καταλήξεις μπορούν να αλλάξουν καταστάσεις αυθόρμητης εκκριτικής δραστηριότητας. Τα συνεχώς εκκρινόμενα μικρά τμήματα του μεσολαβητή προκαλούν τα λεγόμενα αυθόρμητα, μικροσκοπικά μετασυναπτικά δυναμικά στο μετασυναπτικό κύτταρο. Αυτό καθιερώθηκε το 1950 από τους Άγγλους επιστήμονες Fett και Katz, οι οποίοι, μελετώντας το έργο της νευρομυϊκής σύναψης ενός βατράχου, διαπίστωσαν ότι χωρίς καμία δράση στο νεύρο του μυός στην περιοχή της μετασυναπτικής μεμβράνης, μικρό Οι πιθανές διακυμάνσεις προκύπτουν από μόνες τους σε τυχαία διαστήματα, με πλάτος περίπου στα 0,5 mV.

Η ανακάλυψη της απελευθέρωσης νευροδιαβιβαστή που δεν σχετίζεται με την άφιξη ενός νευρικού παλμού βοήθησε να διαπιστωθεί η κβαντική φύση της απελευθέρωσής του, δηλαδή, αποδείχθηκε ότι σε μια χημική σύναψη ο μεσολαβητής απελευθερώνεται σε ηρεμία, αλλά περιστασιακά και σε μικρές μερίδες. Η διακριτικότητα εκφράζεται στο γεγονός ότι ο μεσολαβητής φεύγει από το άκρο όχι διάχυτα, όχι με τη μορφή μεμονωμένων μορίων, αλλά με τη μορφή πολυμοριακών μερών (ή κβαντών), καθένα από τα οποία περιέχει πολλά.

Αυτό συμβαίνει ως εξής: στο αξόπλασμα των απολήξεων των νευρώνων σε κοντινή απόσταση από την προσυναπτική μεμβράνη, όταν παρατηρούνται κάτω από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, βρέθηκαν πολλά κυστίδια ή κυστίδια, καθένα από τα οποία περιέχει ένα κβαντικό πομπό. Τα ρεύματα δράσης που προκαλούνται από προσυναπτικά ερεθίσματα δεν έχουν αξιοσημείωτη επίδραση στη μετασυναπτική μεμβράνη, αλλά οδηγούν στην καταστροφή του κελύφους των κυστιδίων με τον μεσολαβητή. Αυτή η διαδικασία (εξωκυττάρωση) συνίσταται στο γεγονός ότι το κυστίδιο, έχοντας πλησιάσει την εσωτερική επιφάνεια της μεμβράνης του προσυναπτικού άκρου παρουσία ασβεστίου (Ca2+), συγχωνεύεται με την προσυναπτική μεμβράνη, με αποτέλεσμα το κυστίδιο να εκκενωθεί σε η συνοπτική σχισμή. Μετά την καταστροφή του κυστιδίου, η μεμβράνη που το περιβάλλει εντάσσεται στη μεμβράνη της προσυναπτικής απόληξης, αυξάνοντας την επιφάνειά του. Στη συνέχεια, ως αποτέλεσμα της διαδικασίας της ενδομίτωσης, μικρά τμήματα της προσυναπτικής μεμβράνης διογκώνονται προς τα μέσα, σχηματίζοντας πάλι κυστίδια, τα οποία στη συνέχεια είναι και πάλι ικανά να ενεργοποιήσουν τον μεσολαβητή και να εισέλθουν σε έναν κύκλο απελευθέρωσής του.

V. Χημικοί μεσολαβητές και τύποι τους

Στο κεντρικό νευρικό σύστημα, η λειτουργία του μεσολαβητή εκτελείται από μια μεγάλη ομάδα ετερογενών χημικών ουσιών. Ο κατάλογος των χημικών μεσολαβητών που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα αυξάνεται σταθερά. Σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα, υπάρχουν περίπου 30. Θα ήθελα επίσης να σημειώσω ότι, σύμφωνα με την αρχή του Dale, κάθε νευρώνας σε όλες τις συνοπτικές του καταλήξεις απελευθερώνει τον ίδιο μεσολαβητή. Με βάση αυτή την αρχή, είναι σύνηθες να ορίζονται νευρώνες ανάλογα με τον τύπο του μεσολαβητή που εκπέμπουν οι καταλήξεις τους. Έτσι, για παράδειγμα, οι νευρώνες που απελευθερώνουν ακετυλοχολίνη ονομάζονται χολινεργικοί, σεροτονινικοί - σεροτονινεργικοί. Αυτή η αρχή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναφερθεί σε διάφορες χημικές συνάψεις. Εξετάστε μερικούς από τους πιο γνωστούς χημικούς μεσολαβητές:

Ακετυλοχολίνη. Ένας από τους πρώτους νευροδιαβιβαστές που ανακαλύφθηκε (ήταν επίσης γνωστός ως η «ουσία του πνευμονογαστρικού νεύρου» λόγω της επίδρασής της στην καρδιά).

Ένα χαρακτηριστικό της ακετυλοχολίνης ως μεσολαβητή είναι η ταχεία καταστροφή της μετά την απελευθέρωση από τις προσυναπτικές απολήξεις με τη βοήθεια του ενζύμου ακετυλχολινεστεράση. Η ακετυλοχολίνη δρα ως μεσολαβητής στις συνάψεις που σχηματίζονται από τις επαναλαμβανόμενες παράπλευρες άξονες των κινητικών νευρώνων του νωτιαίου μυελού στα ενδιάμεσα κύτταρα Renshaw, τα οποία με τη σειρά τους, με τη βοήθεια ενός άλλου μεσολαβητή, έχουν ανασταλτική επίδραση στους κινητικούς νευρώνες.

Οι χολινεργικοί νευρώνες είναι επίσης νευρώνες του νωτιαίου μυελού που νευρώνουν τα χρωμαφινικά κύτταρα και οι προγαγγλιακοί νευρώνες που νευρώνουν τα νευρικά κύτταρα των ενδοτοιχωμάτων και των εξωτοιχωματικών γαγγλίων. Πιστεύεται ότι οι χολινεργικοί νευρώνες υπάρχουν στον δικτυωτό σχηματισμό του μεσεγκεφάλου, της παρεγκεφαλίδας, των βασικών γαγγλίων και του φλοιού.

Κατεχολαμίνες. Πρόκειται για τρεις χημικά συγγενείς ουσίες. Αυτές περιλαμβάνουν: ντοπαμίνη, νορεπινεφρίνη και αδρεναλίνη, τα οποία είναι παράγωγα της τυροσίνης και επιτελούν μια μεσολαβητική λειτουργία όχι μόνο στις περιφερικές, αλλά και στις κεντρικές συνάψεις. Οι ντοπαμινεργικοί νευρώνες βρίσκονται στα θηλαστικά κυρίως στον μεσεγκέφαλο. Η ντοπαμίνη παίζει ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στο ραβδωτό σώμα, όπου εντοπίζονται ιδιαίτερα μεγάλες ποσότητες αυτού του μεσολαβητή. Επιπλέον, ντοπαμινεργικοί νευρώνες υπάρχουν στον υποθάλαμο. Οι νοραδρενεργικοί νευρώνες βρίσκονται επίσης στον μεσεγκέφαλο, τη γέφυρα και τον προμήκη μυελό. Οι άξονες των νοραδρενεργικών νευρώνων σχηματίζουν ανοδικές οδούς που κατευθύνονται προς τον υποθάλαμο, τον θάλαμο, τον μεταιχμιακό φλοιό και την παρεγκεφαλίδα. Οι κατερχόμενες ίνες των νοραδρενεργικών νευρώνων νευρώνουν τα νευρικά κύτταρα του νωτιαίου μυελού.

Οι κατεχολαμίνες έχουν τόσο διεγερτικές όσο και ανασταλτικές επιδράσεις στους νευρώνες του ΚΝΣ.

Σεροτονίνη. Όπως και οι κατεχολαμίνες, ανήκει στην ομάδα των μονοαμινών, δηλαδή συντίθεται από το αμινοξύ τρυπτοφάνη. Στα θηλαστικά, οι σεροτονινεργικοί νευρώνες βρίσκονται κυρίως στο εγκεφαλικό στέλεχος. Αποτελούν μέρος της ραχιαία και έσω ραφής, πυρήνες του προμήκη μυελού, γέφυρα και μεσεγκέφαλο. Οι σεροτονινεργικοί νευρώνες επεκτείνουν την επιρροή τους στον νεοφλοιό, τον ιππόκαμπο, την ωχρή σφαίρα, την αμυγδαλή, τον υποθάλαμο, τις δομές του στελέχους, τον φλοιό της παρεγκεφαλίδας και τον νωτιαίο μυελό. Η σεροτονίνη παίζει σημαντικό ρόλο στον κατάντη έλεγχο της δραστηριότητας του νωτιαίου μυελού και στον υποθαλαμικό έλεγχο της θερμοκρασίας του σώματος. Με τη σειρά τους, διαταραχές του μεταβολισμού της σεροτονίνης που συμβαίνουν υπό τη δράση μιας σειράς φαρμακολογικών φαρμάκων μπορεί να προκαλέσουν παραισθήσεις. Παραβίαση των λειτουργιών των σεροτονινεργικών συνάψεων παρατηρείται στη σχιζοφρένεια και άλλες ψυχικές διαταραχές. Η σεροτονίνη μπορεί να προκαλέσει διεγερτικά και ανασταλτικά αποτελέσματα ανάλογα με τις ιδιότητες των υποδοχέων της μετασυναπτικής μεμβράνης.

ουδέτερα αμινοξέα. Αυτά είναι τα δύο κύρια δικαρβοξυλικά οξέα L-γλουταμινικό και L-ασπαρτικό, τα οποία βρίσκονται σε μεγάλες ποσότητες στο κεντρικό νευρικό σύστημα και μπορούν να λειτουργήσουν ως μεσολαβητές. Το L-γλουταμινικό οξύ είναι συστατικό πολλών πρωτεϊνών και πεπτιδίων. Δεν διέρχεται καλά από τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και επομένως δεν εισέρχεται στον εγκέφαλο από το αίμα, σχηματιζόμενος κυρίως από τη γλυκόζη στον ίδιο τον νευρικό ιστό. Στο ΚΝΣ των θηλαστικών, το γλουταμικό βρίσκεται σε υψηλές συγκεντρώσεις. Πιστεύεται ότι η λειτουργία του σχετίζεται κυρίως με τη συνοπτική μετάδοση της διέγερσης.

Πολυπεπτίδια. Τα τελευταία χρόνια, έχει αποδειχθεί ότι ορισμένα πολυπεπτίδια μπορούν να εκτελέσουν τη λειτουργία του μεσολαβητή στις συνάψεις του ΚΝΣ. Αυτά τα πολυπεπτίδια περιλαμβάνουν ουσίες-Ρ, υποθαλαμικές νευροορμόνες, εγκεφαλίνες, κ.λπ. Η ουσία-Ρ αναφέρεται σε μια ομάδα παραγόντων που εξήχθησαν πρώτα από το έντερο. Αυτά τα πολυπεπτίδια βρίσκονται σε πολλά μέρη του ΚΝΣ. Η συγκέντρωσή τους είναι ιδιαίτερα υψηλή στην περιοχή της μαύρης ύλης. Η παρουσία της ουσίας-P στις οπίσθιες ρίζες του νωτιαίου μυελού υποδηλώνει ότι μπορεί να χρησιμεύσει ως μεσολαβητής στις συνάψεις που σχηματίζονται από τις κεντρικές απολήξεις του άξονα ορισμένων πρωτογενών προσαγωγών νευρώνων. Η ουσία-P έχει μια συναρπαστική επίδραση σε ορισμένους νευρώνες του νωτιαίου μυελού. Ο μεσολαβητικός ρόλος άλλων νευροπεπτιδίων είναι ακόμη λιγότερο σαφής.

συμπέρασμα

Η σύγχρονη κατανόηση της δομής και της λειτουργίας του ΚΝΣ βασίζεται στη νευρωνική θεωρία, που αποτελεί ειδική περίπτωση της κυτταρικής θεωρίας. Ωστόσο, εάν η κυτταρική θεωρία διατυπώθηκε στο πρώτο μισό του 19ου αιώνα, τότε η νευρική θεωρία, η οποία θεωρεί τον εγκέφαλο ως αποτέλεσμα της λειτουργικής συσχέτισης μεμονωμένων κυτταρικών στοιχείων - νευρώνων, αναγνωρίστηκε μόλις στις αρχές του παρόντος αιώνα. . Σημαντικό ρόλο στην αναγνώριση της νευρωνικής θεωρίας έπαιξαν οι μελέτες του Ισπανού νευροϊστολόγου R. Cajal και του Άγγλου φυσιολόγου C. Sherrington. Η τελική απόδειξη της πλήρους δομικής απομόνωσης των νευρικών κυττάρων ελήφθη χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, η υψηλή ανάλυση του οποίου επέτρεψε να διαπιστωθεί ότι κάθε νευρικό κύτταρο περιβάλλεται από μια οριακή μεμβράνη σε όλο το μήκος του και ότι υπάρχουν ελεύθεροι χώροι μεταξύ τις μεμβράνες διαφορετικών νευρώνων. Το νευρικό μας σύστημα αποτελείται από δύο τύπους κυττάρων - νευρικό και γλοιακό. Επιπλέον, ο αριθμός των νευρογλοιακών κυττάρων είναι 8-9 φορές μεγαλύτερος από τον αριθμό των νευρικών κυττάρων. Ο αριθμός των νευρικών στοιχείων, όντας πολύ περιορισμένος στους πρωτόγονους οργανισμούς, στη διαδικασία της εξελικτικής ανάπτυξης του νευρικού συστήματος φτάνει τα πολλά δισεκατομμύρια στα πρωτεύοντα θηλαστικά και στους ανθρώπους. Ταυτόχρονα, ο αριθμός των συναπτικών επαφών μεταξύ των νευρώνων προσεγγίζει ένα αστρονομικό νούμερο. Η πολυπλοκότητα της οργάνωσης του ΚΝΣ εκδηλώνεται επίσης στο γεγονός ότι η δομή και οι λειτουργίες των νευρώνων σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου ποικίλλουν σημαντικά. Ωστόσο, απαραίτητη προϋπόθεση για την ανάλυση της εγκεφαλικής δραστηριότητας είναι ο προσδιορισμός των θεμελιωδών αρχών που διέπουν τη λειτουργία των νευρώνων και των συνάψεων. Εξάλλου, αυτές οι συνδέσεις των νευρώνων είναι που παρέχουν όλη την ποικιλία των διαδικασιών που σχετίζονται με τη μετάδοση και την επεξεργασία πληροφοριών.

Μπορεί κανείς μόνο να φανταστεί τι θα συμβεί εάν αυτή η πολύπλοκη διαδικασία ανταλλαγής αποτύχει ... τι θα συμβεί σε εμάς. Μπορούμε λοιπόν να μιλήσουμε για οποιαδήποτε δομή του σώματος, μπορεί να μην είναι η κύρια, αλλά χωρίς αυτήν, η δραστηριότητα ολόκληρου του οργανισμού δεν θα είναι απολύτως σωστή και πλήρης. Δεν έχει σημασία ποιες είναι οι ώρες. Εάν λείπει μια, ακόμη και η παραμικρή λεπτομέρεια στον μηχανισμό, το ρολόι δεν θα λειτουργεί πλέον με απόλυτη ακρίβεια. Και σύντομα το ρολόι θα σπάσει. Με τον ίδιο τρόπο, το σώμα μας, σε περίπτωση παραβίασης ενός από τα συστήματα, οδηγεί σταδιακά σε αστοχία ολόκληρου του οργανισμού, και ως αποτέλεσμα στον θάνατο αυτού ακριβώς του οργανισμού. Επομένως, είναι προς το συμφέρον μας να παρακολουθούμε την κατάσταση του σώματός μας και να μην κάνουμε εκείνα τα λάθη που μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρές συνέπειες για εμάς.

Κατάλογος πηγών και βιβλιογραφίας

1. Batuev A. S. Φυσιολογία ανώτερης νευρικής δραστηριότητας και αισθητηριακών συστημάτων: εγχειρίδιο / A. S. Batuev. - Αγία Πετρούπολη. : Peter, 2009. - 317 p.

Danilova N. N. Psychophysiology: Textbook / N. N. Danilova. - M. : ASPECT PRESS, 2000. - 373s.

Danilova N. N. Φυσιολογία ανώτερης νευρικής δραστηριότητας: εγχειρίδιο / N. N. Danilova, A. L. Krylova. - Μ.: Εκπαιδευτική λογοτεχνία, 1997. - 428 σελ.

Karaulova L. K. Physiology: σχολικό βιβλίο / L. K. Karaulova, N. A. Krasnoperova, M. M. Rasulov. - Μ. : Ακαδημία, 2009. - 384 σελ.

Katalymov, L. L. Physiology of the neuron: a textbook / L. L. Katalymov, O. S. Sotnikov; Ελάχ. Ανθρωποι. εκπαίδευση της RSFSR, Ulyanovsk. κατάσταση πεδ. in-t. - Ulyanovsk: B. i., 1991. - 95 p.

Semenov, E. V. Φυσιολογία και ανατομία: εγχειρίδιο / E. V. Semenov. - M. : Dzhangar, 2005. - 480 p.

Smirnov, V. M. Φυσιολογία του κεντρικού νευρικού συστήματος: εγχειρίδιο / V. M. Smirnov, V. N. Yakovlev. - Μ.: Ακαδημία, 2002. - 352 σελ.

Smirnov V. M. Human Physiology: εγχειρίδιο / V. M. Smirnova. - Μ.: Ιατρική, 2002. - 608s.

Rossolimo T. E. Φυσιολογία ανώτερης νευρικής δραστηριότητας: ένας αναγνώστης: ένα εγχειρίδιο / T. E. Rossolimo, I. A. Moskvina - Tarkhanova, L. B. Rybalov. - Μ.; Voronezh: MPSI: MODEK, 2007. - 336 σελ.

Φροντιστήριο

Χρειάζεστε βοήθεια για να μάθετε ένα θέμα;

Οι ειδικοί μας θα συμβουλεύσουν ή θα παρέχουν υπηρεσίες διδασκαλίας σε θέματα που σας ενδιαφέρουν.
Υποβάλλω αίτησηυποδεικνύοντας το θέμα αυτή τη στιγμή για να ενημερωθείτε σχετικά με τη δυνατότητα λήψης μιας διαβούλευσης.

Τι είναι η σύναψη; Μια σύναψη είναι μια ειδική δομή που παρέχει μετάδοση σήματος από τις ίνες ενός νευρικού κυττάρου σε άλλο κύτταρο ή ίνα από ένα κύτταρο επαφής. Τι χρειάζεται για να έχουμε 2 νευρικά κύτταρα; Στην περίπτωση αυτή, η σύναψη αντιπροσωπεύεται σε 3 λειτουργικές περιοχές (προσυναπτικό θραύσμα, συναπτική σχισμή και μετασυναπτικό θραύσμα) νευρικών κυττάρων και βρίσκεται στην περιοχή όπου το κύτταρο έρχεται σε επαφή με τους μύες και τους αδένες του ανθρώπινου σώματος.

Το σύστημα των νευρικών συνάψεων πραγματοποιείται σύμφωνα με τον εντοπισμό τους, τον τύπο δραστηριότητας και τη μέθοδο διέλευσης των διαθέσιμων δεδομένων σήματος. Όσον αφορά τον εντοπισμό, οι συνάψεις διακρίνονται: νευρονευρωνική, νευρομυϊκή. Νευρονευρωνικό σε αξοσωματικό, δενδροσωματικό, αξοδενδρικό, αξοαξονικό.

Σύμφωνα με τον τύπο δραστηριότητας για την αντίληψη, οι συνάψεις διακρίνονται συνήθως: διεγερτικές και όχι λιγότερο σημαντικές ανασταλτικές. Όσον αφορά τον τρόπο διέλευσης του σήματος πληροφοριών, ταξινομούνται σε:

1. Ηλεκτρικός τύπος.
2. χημικού τύπου.
3. Μικτού τύπου.

Αιτιολογία επαφής νευρώνων περιοριστεί στον τύπο αυτής της βάσης σύνδεσης, το οποίο μπορεί να είναι απόμακρο, επαφής και επίσης οριακό. Η σύνδεση της μακρινής ιδιοκτησίας πραγματοποιείται μέσω 2 νευρώνων που βρίσκονται σε πολλά σημεία του σώματος.

Έτσι, στους ιστούς του ανθρώπινου εγκεφάλου, δημιουργούνται νευροορμόνες και νευροπεπτιδικές ουσίες που επηρεάζουν τους νευρώνες που υπάρχουν στο σώμα μιας διαφορετικής τοποθεσίας. Η σύνδεση επαφής μειώνεται σε ειδικές ενώσεις μεμβρανών μεμβράνης τυπικών νευρώνων που αποτελούν τις συνάψεις της χημικής κατεύθυνσης, καθώς και τα συστατικά της ηλεκτρικής ιδιότητας.

Η γειτονική (οριακή) εργασία των νευρώνων πραγματοποιείται σε μια στιγμή κατά την οποία οι μεμβράνες-μεμβράνες των νευρώνων μπλοκάρονται μόνο από τη συναπτική σχισμή. Κατά κανόνα, μια τέτοια σύντηξη παρατηρείται εάν μεταξύ 2 ειδικών μεμβρανών χωρίς γλοιακό ιστό. Αυτή η γειτνίαση είναι χαρακτηριστική των παράλληλων ινών της παρεγκεφαλίδας, των αξόνων ενός ειδικού νεύρου για οσφρητικούς σκοπούς και ούτω καθεξής.

Υπάρχει η άποψη ότι μια γειτονική επαφή προκαλεί το έργο γειτονικών νευρώνων στο προϊόν μιας κοινής λειτουργίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι μεταβολίτες, οι καρποί της δράσης ενός ανθρώπινου νευρώνα, που διεισδύουν στην κοιλότητα που βρίσκεται μεταξύ των κυττάρων, επηρεάζουν τους κοντινούς ενεργούς νευρώνες. Επιπλέον, η σύνδεση συνόρων μπορεί συχνά να μεταδώσει ηλεκτρικά δεδομένα από 1 νευρώνα που λειτουργεί σε 2 συμμετέχοντες στη διαδικασία.

Συνάψεις ηλεκτρικής και χημικής κατεύθυνσης

Η δράση της σύντηξης φιλμ-μεμβράνης θεωρείται ότι είναι ηλεκτρικές συνάψεις. Σε συνθήκες όπου η απαραίτητη συναπτική σχισμή είναι ασυνεχής με διαστήματα διαφραγμάτων μονολιθικής σύνδεσης. Αυτά τα χωρίσματα σχηματίζουν μια εναλλασσόμενη δομή των διαμερισμάτων συνάψεων, ενώ τα διαμερίσματα χωρίζονται από θραύσματα κατά προσέγγιση μεμβρανών, το χάσμα μεταξύ των οποίων στις συνάψεις της συνηθισμένης αποθήκης είναι 0,15 - 0,20 nm σε αντιπροσώπους θηλαστικών πλασμάτων. Στη διασταύρωση του φιλμ-μεμβρανών, υπάρχουν τρόποι μέσω των οποίων γίνεται η ανταλλαγή μέρους του καρπού.

Εκτός από ξεχωριστούς τύπους συνάψεων, υπάρχουν οι απαραίτητες ηλεκτρικές τυπικές συνάψεις με τη μορφή μιας ενιαίας συναπτικής σχισμής, η συνολική περίμετρος της οποίας εκτείνεται στα 1000 μικρά. Έτσι, αναπαρίσταται ένα παρόμοιο συναπτικό φαινόμενο στους νευρώνες του ακτινωτού γαγγλίου.

Οι ηλεκτρικές συνάψεις είναι ικανές να διεξάγουν διέγερση υψηλής ποιότητας μονομερώς. Αυτό το γεγονός σημειώνεται κατά τον καθορισμό του ηλεκτρικού αποθέματος του συναπτικού στοιχείου. Για παράδειγμα, τη στιγμή που αγγίζονται τα προσαγωγικά σωληνάρια, το συναπτικό φιλμ-μεμβράνη εκπολώνεται, όταν με το άγγιγμα των απαγωγών σωματιδίων των ινών γίνεται υπερπόλωση. Πιστεύεται ότι οι συνάψεις των ενεργών νευρώνων με κοινές ευθύνες μπορούν να πραγματοποιήσουν την απαιτούμενη διέγερση (μεταξύ 2 διερχόμενων περιοχών) και προς τις δύο κατευθύνσεις.

Αντίθετα, οι συνάψεις των νευρώνων παρουσιάζονται με διαφορετικό κατάλογο ενεργειών (κινητικών και αισθητηριακών) εκτελέστε την πράξη της διέγερσης μονομερώς. Το κύριο έργο των συναπτικών συστατικών καθορίζεται από την παραγωγή άμεσων αντιδράσεων του σώματος. Η ηλεκτρική σύναψη υπόκειται σε ασήμαντο βαθμό κόπωσης, έχει σημαντικό ποσοστό αντίστασης σε εσωτερικούς- εξωτερικούς παράγοντες.

Οι χημικές συνάψεις έχουν την εμφάνιση ενός προσυναπτικού τμήματος, μιας λειτουργικής συναπτικής σχισμής με ένα τμήμα του μετασυναπτικού συστατικού. Το προσυναπτικό θραύσμα σχηματίζεται από την αύξηση του μεγέθους του άξονα μέσα στο δικό του σωληνάριο ή προς την ολοκλήρωσή του. Αυτό το θραύσμα περιέχει κοκκώδεις καθώς και κοκκώδεις ειδικούς σάκους που περιέχουν τον νευροδιαβιβαστή.

Η προσυναπτική αύξηση παρατηρεί τον εντοπισμό ενεργών μιτοχονδρίων, δημιουργώντας σωματίδια ουσίας-γλυκογόνου, καθώς και απαιτούμενη έξοδος διαμεσολαβητήκαι άλλες. Σε συνθήκες συχνής επαφής με το προσυναπτικό πεδίο, χάνεται το απόθεμα μεσολαβητή στους υπάρχοντες σάκους.

Υπάρχει η άποψη ότι τα μικρά κοκκώδη κυστίδια έχουν μια ουσία όπως η νορεπινεφρίνη και τα μεγάλα - κατεχολαμίνες. Επιπλέον, η ακετυλχονίνη βρίσκεται σε κοκκώδεις κοιλότητες (κυστίδια). Επιπλέον, μεσολαβητές αυξημένης διέγερσης είναι ουσίες που σχηματίζονται σύμφωνα με τον τύπο της παραγόμενης ασπαρτικής ή όχι λιγότερο σημαντικής όξινης γλουταμίνης.

Οι ενεργές επαφές συνάψεων βρίσκονται συχνά μεταξύ:

• Δενδρίτης και άξονας.
• Σώμα και άξονας.
• Δενδρίτες.
• άξονες.
• κυτταρικό σώμα και δενδρίτες.

Επιρροή του ανεπτυγμένου διαμεσολαβητήσε σχέση με την παρούσα μετασυναπτική μεμβράνη μεμβράνης οφείλεται στην υπερβολική διείσδυση των σωματιδίων νατρίου της. Η δημιουργία ισχυρών εκροών σωματιδίων νατρίου από την εργαζόμενη συναπτική σχισμή μέσω της μετασυναπτικής μεμβράνης σχηματίζει την αποπόλωση της, σχηματίζοντας τη διέγερση του μετασυναπτικού αποθέματος. Η διέλευση της χημικής κατεύθυνσης των δεδομένων συνάψεων χαρακτηρίζεται από μια συναπτική αναστολή της διέγερσης σε χρόνο ίσο με 0,5 ms με την ανάπτυξη μιας μετασυναπτικής εφεδρείας, ως αντίδραση στην προσυναπτική ροή.

Αυτή η πιθανότητα τη στιγμή της διέγερσης εμφανίζεται στην εκπόλωση της μετασυναπτικής μεμβράνης και τη στιγμή της αναστολής στην υπερπόλωσή της. Εξαιτίας αυτού που υπάρχει ανασταλεί μετασυναπτικό αποθεματικό. Κατά κανόνα, κατά τη διάρκεια μιας ισχυρής διέγερσης, το επίπεδο διαπερατότητας της μεμβράνης μετασυναπτικής μεμβράνης αυξάνεται.

Η απαιτούμενη διεγερτική ιδιότητα σταθεροποιείται μέσα στους νευρώνες εάν η νορεπινεφρίνη, η ουσία ντοπαμίνη, η ακετυλοχολίνη, η σημαντική σεροτονίνη, η ουσία Ρ και το οξύ γλουταμίνης λειτουργούν σε τυπικές συνάψεις.

Το περιοριστικό δυναμικό σχηματίζεται κατά την επίδραση στις συνάψεις από γάμμα-αμινοβουτυρικό οξύ και γλυκίνη.

Διανοητικές επιδόσεις παιδιών

Η ικανότητα εργασίας ενός ατόμου καθορίζει άμεσα την ηλικία του, όταν όλες οι αξίες αυξάνονται ταυτόχρονα με την ανάπτυξη και τη σωματική ανάπτυξη των παιδιών.

Η ακρίβεια και η ταχύτητα των νοητικών ενεργειών με την ηλικία πραγματοποιείται άνισα, ανάλογα με άλλους παράγοντες που καθορίζουν την ανάπτυξη και τη φυσική ανάπτυξη του σώματος. Μαθητές όλων των ηλικιών που έχουν υπάρχουν προβλήματα υγείας, χαρακτηριστική είναι η απόδοση χαμηλής αξίας σε σχέση με τα γύρω δυνατά παιδιά.

Σε υγιή παιδιά πρώτης τάξης με μειωμένη ετοιμότητα του σώματος για μια συνεχή μαθησιακή διαδικασία, σύμφωνα με ορισμένους δείκτες, η ικανότητα δράσης είναι χαμηλή, γεγονός που περιπλέκει την καταπολέμηση των αναδυόμενων προβλημάτων στη μαθησιακή διαδικασία.

Η ταχύτητα εμφάνισης της αδυναμίας καθορίζεται από την αρχική κατάσταση του συστήματος ευαίσθητης νευρικής γένεσης του παιδιού, τον ρυθμό εργασίας και τον όγκο του φορτίου. Ταυτόχρονα, τα παιδιά είναι επιρρεπή στην υπερκόπωση κατά την παρατεταμένη ακινησία και όταν οι ενέργειες που εκτελεί το παιδί δεν είναι ενδιαφέρουσες. Μετά από ένα διάλειμμα, η ικανότητα εργασίας γίνεται η ίδια ή γίνεται υψηλότερη από την προηγούμενη και είναι καλύτερο να κάνετε τα υπόλοιπα όχι παθητικά, αλλά ενεργά, μεταβαίνοντας σε διαφορετική δραστηριότητα.

Το πρώτο μέρος της εκπαιδευτικής διαδικασίας στα συνηθισμένα παιδιά του δημοτικού σχολείου συνοδεύεται από εξαιρετική επίδοση, αλλά μέχρι το τέλος του 3ου μαθήματος έχουν υπάρχει μείωση της συγκέντρωσης:

• Κοιτάζουν έξω από το παράθυρο.
• Ακούστε προσεκτικά τα λόγια του δασκάλου.
• Αλλάξτε τη θέση του σώματός τους.
• Αρχίζουν να μιλάνε.
• Σηκώνονται από τη θέση τους.

Οι τιμές της ικανότητας εργασίας είναι ιδιαίτερα υψηλές για μαθητές γυμνασίου που σπουδάζουν στη 2η βάρδια. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό να δοθεί προσοχή στο γεγονός ότι ο χρόνος προετοιμασίας για τα μαθήματα είναι αρκετά σύντομος πριν από την έναρξη της μαθησιακής δραστηριότητας στην τάξη και δεν εγγυάται την πλήρη εξάλειψη των επιβλαβών αλλαγών στο κεντρικό νευρικό σύστημα. νοητική δραστηριότηταεξαντλείται γρήγορα τις πρώτες ώρες των μαθημάτων, κάτι που διαπιστώνεται ξεκάθαρα στην αρνητική συμπεριφορά.

Ως εκ τούτου, παρατηρούνται ποιοτικές αλλαγές στην ικανότητα εργασίας στους μαθητές του κατώτερου μπλοκ στα μαθήματα από το 1 έως το 3 και τα μπλοκ του συνδέσμου μεσαίου-πρεσβυτέρου σε 4-5 μαθήματα. Με τη σειρά του το 6ο μάθημα γίνεται σε συνθήκες ιδιαίτερα μειωμένης ικανότητας δράσης. Παράλληλα, η διάρκεια του μαθήματος για μαθητές 2-11 είναι 45 λεπτά, γεγονός που αποδυναμώνει την κατάσταση των παιδιών. Επομένως, συνιστάται να αλλάζετε περιοδικά τον τύπο της εργασίας και στη μέση του μαθήματος να κάνετε μια ενεργή παύση.

Ψυχολογικό και Κοινωνικό Ινστιτούτο Μόσχας (MPSI)

Περίληψη για την ανατομία του κεντρικού νευρικού συστήματος με θέμα:

SYNAPSE (δομή, δομή, λειτουργίες).

1ο έτος φοιτητής της σχολής ψυχολογίας,

γκρουπ 21/1-01 Logachev A.Yu.

Δάσκαλος:

Kholodova Marina Vladimirovna

έτος 2001.

Σχέδιο εργασίας:

1. Πρόλογος.

2. Φυσιολογία του νευρώνα και η δομή του.

3. Δομή και λειτουργίες της σύναψης.

4. Χημική σύναψη.

5. Απομόνωση του διαμεσολαβητή.

6. Χημικοί μεσολαβητές και τύποι τους.

7. Επίλογος.

8. Κατάλογος παραπομπών.

ΠΡΟΛΟΓΟΣ:

Το σώμα μας είναι ένας μεγάλος ρολόι.

Αποτελείται από έναν τεράστιο αριθμό μικροσκοπικών σωματιδίων που βρίσκονται μέσα αυστηρή διαταγήκαι καθένα από αυτά εκτελεί ορισμένες λειτουργίες και έχει τις δικές του μοναδικές ιδιότητες.Αυτός ο μηχανισμός - το σώμα, αποτελείται από κύτταρα, ιστούς και συστήματα που τα συνδέουν: όλο αυτό στο σύνολό του είναι μια ενιαία αλυσίδα, ένα υπερσύστημα του σώματος.

Ο μεγαλύτερος αριθμός κυτταρικών στοιχείων δεν θα μπορούσε να λειτουργήσει ως σύνολο, εάν το σώμα δεν είχε έναν εξελιγμένο μηχανισμό ρύθμισης. Το νευρικό σύστημα παίζει ιδιαίτερο ρόλο στη ρύθμιση. Όλη η περίπλοκη εργασία του νευρικού συστήματος - ρύθμιση της εργασίας των εσωτερικών οργάνων, έλεγχος των κινήσεων, είτε απλές και ασυνείδητες κινήσεις (για παράδειγμα, αναπνοή) είτε περίπλοκες, κινήσεις των ανθρώπινων χεριών - όλα αυτά, ουσιαστικά, βασίζονται σε την αλληλεπίδραση των κυττάρων μεταξύ τους.

Όλα αυτά, στην ουσία, βασίζονται στη μετάδοση ενός σήματος από το ένα κύτταρο στο άλλο. Επιπλέον, κάθε κύτταρο εκτελεί το έργο του και μερικές φορές έχει πολλές λειτουργίες. Η ποικιλία των λειτουργιών παρέχεται από δύο παράγοντες: τον τρόπο σύνδεσης των κυψελών μεταξύ τους και τον τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένες αυτές οι συνδέσεις.

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΝΕΥΡΩΝ ΚΑΙ Η ΔΟΜΗ ΤΗΣ:

Η απλούστερη αντίδραση του νευρικού συστήματος σε ένα εξωτερικό ερέθισμα είναι είναι ένα αντανακλαστικό.

Πρώτα απ 'όλα, ας εξετάσουμε τη δομή και τη φυσιολογία της δομικής στοιχειώδους μονάδας του νευρικού ιστού των ζώων και των ανθρώπων - νευρώνας.Οι λειτουργικές και βασικές ιδιότητες ενός νευρώνα καθορίζονται από την ικανότητά του να διεγείρει και να αυτοδιέγερση.

Η μετάδοση της διέγερσης πραγματοποιείται κατά μήκος των διεργασιών του νευρώνα - άξονες και δενδρίτες.

Οι άξονες είναι μακρύτερες και ευρύτερες διεργασίες. Έχουν μια σειρά από συγκεκριμένες ιδιότητες: απομονωμένη αγωγή διέγερσης και αμφίπλευρη αγωγιμότητα.

Τα νευρικά κύτταρα είναι σε θέση όχι μόνο να αντιλαμβάνονται και να επεξεργάζονται την εξωτερική διέγερση, αλλά και να εκπέμπουν αυθόρμητα ερεθίσματα που δεν προκαλούνται από εξωτερικό ερεθισμό (αυτοδιέγερση).

Σε απόκριση στη διέγερση, ο νευρώνας ανταποκρίνεται παρόρμηση δραστηριότητας- δυναμικό δράσης, η συχνότητα δημιουργίας του οποίου κυμαίνεται από 50-60 παλμούς ανά δευτερόλεπτο (για κινητικούς νευρώνες), έως 600-800 παλμούς ανά δευτερόλεπτο (για μεσοσωλήνες νευρώνες του εγκεφάλου). Ο άξονας καταλήγει σε πολλούς λεπτούς κλάδους που ονομάζονται τερματικά.

Από τα άκρα, η ώθηση περνά σε άλλα κύτταρα, απευθείας στο σώμα τους, ή πιο συχνά στις διαδικασίες τους, τους δενδρίτες. Ο αριθμός των τερματικών σε έναν άξονα μπορεί να φτάσει έως και τα χίλια, τα οποία καταλήγουν σε διαφορετικά κύτταρα. Από την άλλη πλευρά, ένας τυπικός νευρώνας σπονδυλωτών έχει 1.000 έως 10.000 τερματικά από άλλα κύτταρα.

Οι δενδρίτες είναι πιο σύντομες και πολυάριθμες διεργασίες των νευρώνων. Αντιλαμβάνονται τη διέγερση από γειτονικούς νευρώνες και τη μεταφέρουν στο κυτταρικό σώμα.

Διάκριση μεταξύ πολφωδών και μη πνευμονικών νευρικών κυττάρων και ινών.

Οι ίνες του πολτού - αποτελούν μέρος των αισθητήριων και κινητικών νεύρων των σκελετικών μυών και των αισθητήριων οργάνων. Καλύπτονται με ένα περίβλημα λιπιδικής μυελίνης.

Οι ίνες πολτού είναι πιο «ταχείας δράσης»: σε τέτοιες ίνες με διάμετρο 1-3,5 μικροχιλιοστά, η διέγερση διαδίδεται με ταχύτητα 3-18 m/s. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αγωγή των παλμών κατά μήκος του μυελινωμένου νεύρου συμβαίνει σπασμωδικά.

Σε αυτήν την περίπτωση, το δυναμικό δράσης "πηδά" μέσω της περιοχής του νεύρου που καλύπτεται με μυελίνη και στη θέση της αναχαίτισης του Ranvier (η εκτεθειμένη περιοχή του νεύρου), περνά στο περίβλημα του αξονικού κυλίνδρου του η νευρική ίνα. Το περίβλημα μυελίνης είναι καλός μονωτής και αποκλείει τη μετάδοση της διέγερσης στη διασταύρωση των παράλληλων νευρικών ινών.

Μη σαρκώδεις ίνες - αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των συμπαθητικών νεύρων.

Δεν έχουν θήκη μυελίνης και διαχωρίζονται μεταξύ τους από νευρογλοιακά κύτταρα.

Στις μη σαρκώδεις ίνες, το ρόλο των μονωτών παίζουν τα κύτταρα νευρογλοία(ιστός υποστήριξης νεύρων). Κύτταρα Schwann -ένας από τους τύπους γλοιακών κυττάρων. Εκτός από τους εσωτερικούς νευρώνες που αντιλαμβάνονται και μετατρέπουν παλμούς που προέρχονται από άλλους νευρώνες, υπάρχουν νευρώνες που αντιλαμβάνονται επιρροές απευθείας από το περιβάλλον. υποδοχείςκαθώς και νευρώνες που επηρεάζουν άμεσα τα εκτελεστικά όργανα - τελεστές,για παράδειγμα, μύες ή αδένες.

Εάν ένας νευρώνας δρα σε έναν μυ, ονομάζεται κινητικός νευρώνας ή κινητικός νευρώνας.Μεταξύ των νευροϋποδοχέων, διακρίνονται 5 τύποι κυττάρων, ανάλογα με τον τύπο του παθογόνου:

— φωτοϋποδοχείς,που διεγείρονται υπό την επίδραση του φωτός και εξασφαλίζουν τη λειτουργία των οργάνων της όρασης,

— μηχανικοί υποδοχείς,αυτούς τους υποδοχείς που ανταποκρίνονται σε μηχανικές επιδράσεις.

Βρίσκονται στα όργανα της ακοής, της ισορροπίας. Τα απτικά κύτταρα είναι επίσης μηχανοϋποδοχείς. Μερικοί μηχανοϋποδοχείς βρίσκονται στους μύες και μετρούν το βαθμό διάτασής τους.

— χημειοϋποδοχείς -αντιδρούν επιλεκτικά στην παρουσία ή την αλλαγή της συγκέντρωσης διαφόρων χημικών ουσιών, η εργασία των οργάνων όσφρησης και γεύσης βασίζεται σε αυτά,

— θερμοϋποδοχείς,αντιδρούν στις αλλαγές της θερμοκρασίας ή στο επίπεδό της - υποδοχείς κρύου και θερμότητας,

— ηλεκτρουποδοχείςανταποκρίνονται στις τρέχουσες παρορμήσεις και υπάρχουν σε ορισμένα ψάρια, αμφίβια και θηλαστικά, όπως ο πλατύποδας.

Με βάση τα παραπάνω, θα ήθελα να σημειώσω ότι για μεγάλο χρονικό διάστημα μεταξύ των βιολόγων που μελέτησαν το νευρικό σύστημα, υπήρχε η άποψη ότι τα νευρικά κύτταρα σχηματίζουν μακρά πολύπλοκα δίκτυα που περνούν συνεχώς το ένα στο άλλο.

Ωστόσο, το 1875, ένας Ιταλός επιστήμονας, καθηγητής ιστολογίας στο Πανεπιστήμιο της Παβίας, βρήκε έναν νέο τρόπο για τη χρώση των κυττάρων - ασημοποίηση.Όταν ένα από τα χιλιάδες κοντινά κελιά ασημίζεται, μόνο αυτό λερώνεται - το μοναδικό, αλλά εντελώς, με όλες τις διεργασίες του.

Μέθοδος Golgiσυνέβαλε πολύ στη μελέτη της δομής των νευρικών κυττάρων. Η χρήση του έχει δείξει ότι, παρά το γεγονός ότι τα κύτταρα στον εγκέφαλο βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο και οι διαδικασίες τους είναι ανακατεμένες, ωστόσο κάθε κύτταρο είναι σαφώς διαχωρισμένο. Δηλαδή, ο εγκέφαλος, όπως και άλλοι ιστοί, αποτελείται από ξεχωριστά κύτταρα που δεν είναι ενωμένα σε ένα κοινό δίκτυο. Αυτό το συμπέρασμα έβγαλε ένας Ισπανός ιστολόγος ΜΕ.

Ramon y Cajal, ο οποίος επέκτεινε έτσι την κυτταρική θεωρία στο νευρικό σύστημα. Η απόρριψη της έννοιας ενός ενοποιημένου δικτύου σήμαινε ότι στο νευρικό σύστημα σφυγμόςπερνά από κύτταρο σε κύτταρο όχι μέσω άμεσης ηλεκτρικής επαφής, αλλά μέσω χάσμα.

Πότε άρχισε να χρησιμοποιείται το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο στη βιολογία, το οποίο εφευρέθηκε το 1931 M. KnolemΚαι Ε. Ρούσκα,Αυτές οι ιδέες για την παρουσία ενός κενού έχουν λάβει άμεση επιβεβαίωση.

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΟΥ SYNAPSE:

Κάθε πολυκύτταρος οργανισμός, κάθε ιστός που αποτελείται από κύτταρα, χρειάζεται μηχανισμούς που παρέχουν μεσοκυτταρικές αλληλεπιδράσεις.

Ας ρίξουμε μια ματιά στο πώς γίνεται ενδονευρωνικήαλληλεπιδράσεις.Το νευρικό κύτταρο μεταφέρει πληροφορίες με τη μορφή δυνατότητες δράσης.Η μεταφορά της διέγερσης από τα άκρα του νευράξονα σε ένα νευρωμένο όργανο ή άλλο νευρικό κύτταρο λαμβάνει χώρα μέσω διακυτταρικών δομικών σχηματισμών - συνάψεις(από τα ελληνικά.

"Σύναψη"σύνδεση, σύνδεση). Η έννοια της σύναψης εισήχθη από έναν Άγγλο φυσιολόγο Χ. Σέρινγκτοντο 1897, για να δηλώσει τη λειτουργική επαφή μεταξύ των νευρώνων. Ας σημειωθεί ότι τη δεκαετία του 1960 ΤΟΥΣ.

Ο Sechenov τόνισε ότι χωρίς διακυτταρική επικοινωνία είναι αδύνατο να εξηγηθεί η προέλευση ακόμη και της πιο νευρικής στοιχειώδους διαδικασίας. Όσο πιο περίπλοκο είναι το νευρικό σύστημα και όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των συστατικών στοιχείων του νευρικού εγκεφάλου, τόσο πιο σημαντική γίνεται η αξία των συναπτικών επαφών.

Οι διαφορετικές συναπτικές επαφές είναι διαφορετικές μεταξύ τους.

Ωστόσο, με όλη την ποικιλία των συνάψεων, υπάρχουν ορισμένες κοινές ιδιότητες της δομής και της λειτουργίας τους. Επομένως, πρώτα περιγράφουμε τις γενικές αρχές της λειτουργίας τους.

Μια σύναψη είναι ένας πολύπλοκος δομικός σχηματισμός που αποτελείται από μια προσυναπτική μεμβράνη (τις περισσότερες φορές αυτή είναι η τελική διακλάδωση ενός άξονα), μια μετασυναπτική μεμβράνη (τις περισσότερες φορές πρόκειται για ένα τμήμα της μεμβράνης του σώματος ή έναν δενδρίτη άλλου νευρώνα), καθώς και μια συναπτική σχισμή.

Ο μηχανισμός μετάδοσης μέσω της σύναψης παρέμεινε ασαφής για μεγάλο χρονικό διάστημα, αν και ήταν προφανές ότι η μετάδοση σημάτων στη συναπτική περιοχή διαφέρει σημαντικά από τη διαδικασία διεξαγωγής ενός δυναμικού δράσης κατά μήκος του άξονα.

Ωστόσο, στις αρχές του 20ου αιώνα, διατυπώθηκε μια υπόθεση ότι συμβαίνει συναπτική μετάδοση ή ηλεκτρικόςή χημικό τρόπο.Η ηλεκτρική θεωρία της συναπτικής μετάδοσης στο ΚΝΣ απολάμβανε αναγνώρισης μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 1950, αλλά έχασε σημαντικά έδαφος αφού η χημική σύναψη αποδείχθηκε σε μια σειρά περιφερικές συνάψεις.Για παράδειγμα, A.V. Kibyakov,έχοντας πραγματοποιήσει ένα πείραμα στο νευρικό γάγγλιο, καθώς και τη χρήση τεχνολογίας μικροηλεκτροδίων για την ενδοκυτταρική καταγραφή των συναπτικών δυναμικών

νευρώνες του ΚΝΣ οδήγησαν στο συμπέρασμα σχετικά με τη χημική φύση της μετάδοσης στις ενδονευρωνικές συνάψεις του νωτιαίου μυελού.

Μελέτες με μικροηλεκτρόδια των τελευταίων ετών έχουν δείξει ότι υπάρχει ένας μηχανισμός ηλεκτρικής μετάδοσης σε ορισμένες ενδονευρικές συνάψεις.

Έχει γίνει πλέον φανερό ότι υπάρχουν συνάψεις, τόσο με χημικό μηχανισμό μετάδοσης όσο και με ηλεκτρικό. Επιπλέον, σε ορισμένες συναπτικές δομές, τόσο οι ηλεκτρικοί όσο και οι χημικοί μηχανισμοί μετάδοσης λειτουργούν μαζί - αυτοί είναι οι λεγόμενοι μικτές συνάψεις.

Σύναψη: δομή, λειτουργίες

Synapse(Ελληνική σύναψη - σύνδεσμος) παρέχει μονοκατευθυντική μετάδοση νευρικών ερεθισμάτων. Οι συνάψεις είναι θέσεις λειτουργικής επαφής μεταξύ νευρώνων ή μεταξύ νευρώνων και άλλων τελεστικών κυττάρων (π.χ. μυών και αδενικών).

Λειτουργία σύναψησυνίσταται στη μετατροπή ενός ηλεκτρικού σήματος (παλμού) που μεταδίδεται από το προσυναπτικό κύτταρο σε ένα χημικό σήμα που δρα σε ένα άλλο κύτταρο, γνωστό ως μετασυναπτικό κύτταρο.

Οι περισσότερες συνάψεις μεταδίδουν πληροφορίες απελευθερώνοντας νευροδιαβιβαστές κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάδοσης του σήματος.

νευροδιαβιβαστές- Πρόκειται για χημικές ενώσεις που, δεσμεύοντας σε μια πρωτεΐνη υποδοχέα, ανοίγουν ή κλείνουν διαύλους ιόντων ή πυροδοτούν καταρράκτες του δεύτερου μεσολαβητή. Οι νευροτροποποιητές είναι χημικοί αγγελιοφόροι που δεν δρουν άμεσα στις συνάψεις, αλλά αλλάζουν (τροποποιούν) την ευαισθησία ενός νευρώνα στη συναπτική διέγερση ή στη συναπτική αναστολή.

Μερικοί νευροτροποποιητέςείναι νευροπεπτίδια ή στεροειδή και παράγονται στον νευρικό ιστό, άλλα είναι στεροειδή που κυκλοφορούν στο αίμα. Η ίδια η σύναψη περιλαμβάνει ένα τερματικό άξονα (προσυναπτικό τερματικό), το οποίο φέρνει ένα σήμα, μια θέση στην επιφάνεια ενός άλλου κυττάρου στην οποία παράγεται ένα νέο σήμα (μετασυναπτικό τερματικό) και έναν στενό μεσοκυττάριο χώρο - τη συναπτική σχισμή.

Εάν ο άξονας τερματιστεί στο κυτταρικό σώμα, αυτή είναι μια αξοσωματική σύναψη, εάν καταλήγει σε έναν δενδρίτη, τότε μια τέτοια σύναψη είναι γνωστή ως αξοδενδριτική, και εάν σχηματίζει μια σύναψη σε έναν άξονα, είναι μια αξοαξονική σύναψη.

Τα περισσότερα από συνάψεις- χημικές συνάψεις, δεδομένου ότι χρησιμοποιούν χημικούς μεσολαβητές, ωστόσο, μεμονωμένες συνάψεις μεταδίδουν ιοντικά σήματα μέσω κενών συνδέσεων που διαπερνούν τις προ- και μετασυναπτικές μεμβράνες, παρέχοντας έτσι άμεση μετάδοση νευρωνικών σημάτων.

Τέτοιες επαφές είναι γνωστές ως ηλεκτρικές συνάψεις.
προσυναπτικό τερματικόπεριέχει πάντα συναπτικά κυστίδια με νευροδιαβιβαστές και πολυάριθμα μιτοχόνδρια.

νευροδιαβιβαστέςσυνήθως συντίθεται στο κυτταρικό σώμα. Επιπλέον αποθηκεύονται σε κυστίδια στο προσυναπτικό τμήμα της σύναψης. Κατά τη μετάδοση των νευρικών παλμών, απελευθερώνονται στη συναπτική σχισμή μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως εξωκυττάρωση.

5. Ο μηχανισμός μετάδοσης πληροφοριών στις συνάψεις

Η ενδοκυττάρωση προάγει την επιστροφή της περίσσειας μεμβράνης που συσσωρεύεται στο προσυναπτικό τμήμα ως αποτέλεσμα της εξωκυττάρωσης των συναπτικών κυστιδίων.

Επέστρεψαν μεμβράνησυγχωνεύεται με το κοκκώδες ενδοπλασματικό δίκτυο (aER) του προσυναπτικού διαμερίσματος και επαναχρησιμοποιείται για να σχηματίσει νέα συναπτικά κυστίδια.

Μερικοί νευροδιαβιβαστέςσυντίθενται στο προσυναπτικό διαμέρισμα χρησιμοποιώντας ένζυμα και πρόδρομες ουσίες που χορηγούνται από τον μηχανισμό αξονικής μεταφοράς.

Το πρώτο που περιγράφεται νευροδιαβιβαστέςήταν ακετυλοχολίνη και νορεπινεφρίνη. Το άκρο του άξονα που απελευθερώνει νορεπινεφρίνη φαίνεται στο σχήμα.

Οι περισσότεροι νευροδιαβιβαστές είναι αμίνες, αμινοξέα ή μικρά πεπτίδια (νευροπεπτίδια). Ορισμένες ανόργανες ουσίες, όπως το μονοξείδιο του αζώτου, μπορεί επίσης να λειτουργήσουν ως νευροδιαβιβαστές. Μεμονωμένα πεπτίδια που παίζουν το ρόλο των νευροδιαβιβαστών χρησιμοποιούνται σε άλλα μέρη του σώματος, για παράδειγμα, ως ορμόνες στην πεπτική οδό.

Τα νευροπεπτίδια είναι πολύ σημαντικά στη ρύθμιση των αισθήσεων και των ορμών όπως ο πόνος, η ευχαρίστηση, η πείνα, η δίψα και η σεξουαλική ορμή.

Αλληλουχία γεγονότων κατά τη μετάδοση σήματος σε μια χημική σύναψη

Φαινόμενα που συμβαίνουν κατά τη μετάδοση σήμασε μια χημική σύναψη απεικονίζονται στο σχήμα.

Οι νευρικές ώσεις που ταξιδεύουν γρήγορα (μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου) κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης προκαλούν εκρηκτική ηλεκτρική δραστηριότητα (αποπόλωση) που διαδίδεται σε όλη την κυτταρική μεμβράνη.

Τέτοια ερεθίσματα ανοίγουν για λίγο τα κανάλια ασβεστίου στην προσυναπτική περιοχή, παρέχοντας μια εισροή ασβεστίου που πυροδοτεί την εξωκυττάρωση των συναπτικών κυστιδίων.

Σε περιοχές εξωπυτώσεων, νευροδιαβιβαστές, που αντιδρούν με υποδοχείς που βρίσκονται στη μετασυναπτική θέση, προκαλώντας παροδική ηλεκτρική δραστηριότητα (αποπόλωση) της μετασυναπτικής μεμβράνης.

Τέτοιες συνάψεις είναι γνωστές ως διεγερτικές επειδή η δραστηριότητά τους προωθεί ώσεις στη μετασυναπτική κυτταρική μεμβράνη. Σε ορισμένες συνάψεις, η αλληλεπίδραση του νευροδιαβιβαστή - ο υποδοχέας έχει το αντίθετο αποτέλεσμα - εμφανίζεται υπερπόλωση, και δεν υπάρχει μετάδοση της νευρικής ώθησης. Αυτές οι συνάψεις είναι γνωστές ως ανασταλτικές συνάψεις. Έτσι, οι συνάψεις μπορούν είτε να ενισχύσουν είτε να αναστείλουν τη μετάδοση των παρορμήσεων, επομένως είναι σε θέση να ρυθμίζουν τη νευρική δραστηριότητα.

Μετά τη χρήση νευροδιαβιβαστέςαπομακρύνονται ταχέως με ενζυμική αποικοδόμηση, διάχυση ή ενδοκυττάρωση που προκαλείται από συγκεκριμένους υποδοχείς στην προσυναπτική μεμβράνη. Αυτή η αφαίρεση νευροδιαβιβαστών είναι σημαντικής λειτουργικής σημασίας, καθώς αποτρέπει την ανεπιθύμητη παρατεταμένη διέγερση του μετασυναπτικού νευρώνα.

Εκπαιδευτικό βίντεο - η δομή της συνάψεως

1. Το σώμα ενός νευρικού κυττάρου - ένας νευρώνας: δομή, ιστολογία
2. Δενδρίτες νευρικών κυττάρων: δομή, ιστολογία
3. Άξονες νευρικών κυττάρων: δομή, ιστολογία
4. Δυνατότητες μεμβράνης νευρικών κυττάρων.

   Φισιολογία

5. Σύναψη: δομή, λειτουργίες
6. Γλοιακά κύτταρα: ολιγοδενδροκύτταρα, κύτταρα Schwann, αστροκύτταρα, επενδυματικά κύτταρα
7. Μικρογλοία: δομή, ιστολογία
8. Κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ): δομή, ιστολογία
9. Ιστολογία των μηνίγγων. Δομή
10. Αιμοεγκεφαλικός φραγμός: δομή, ιστολογία

Η δομή της συνάψεως Ας εξετάσουμε τη δομή της σύναψης στο παράδειγμα μιας αξοσωματικής σύναψης. Η σύναψη αποτελείται από τρία μέρη: την προσυναπτική κατάληξη, τη συναπτική σχισμή και τη μετασυναπτική μεμβράνη (Εικ. 9). Η προσυναπτική κατάληξη (συναπτική πλάκα) είναι ένα εκτεταμένο τμήμα του άκρου του άξονα. Η συναπτική σχισμή είναι ο χώρος μεταξύ δύο νευρώνων που έρχονται σε επαφή. Η διάμετρος της συναπτικής σχισμής είναι 10 - 20 nm. Η μεμβράνη της προσυναπτικής απόληξης που βλέπει τη συναπτική σχισμή ονομάζεται προσυναπτική μεμβράνη. Το τρίτο μέρος της σύναψης είναι η μετασυναπτική μεμβράνη, η οποία βρίσκεται απέναντι από την προσυναπτική μεμβράνη. Η προσυναπτική κατάληξη είναι γεμάτη με κυστίδια (κυστίδια) και μιτοχόνδρια. Τα κυστίδια περιέχουν βιολογικά δραστικές ουσίες - μεσολαβητές. Οι μεσολαβητές συντίθενται στο σώμα και μεταφέρονται μέσω μικροσωληνίσκων στην προσυναπτική απόληξη. Τις περισσότερες φορές, η αδρεναλίνη, η νοραδρεναλίνη, η ακετυλοχολίνη, η σεροτονίνη, το γάμμα-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA), η γλυκίνη και άλλα δρουν ως μεσολαβητές. Συνήθως, η σύναψη περιέχει έναν από τους μεσολαβητές σε μεγαλύτερη ποσότητα σε σύγκριση με άλλους μεσολαβητές. Σύμφωνα με τον τύπο του μεσολαβητή, συνηθίζεται να ορίζονται οι συνάψεις: αδρενεργικές, χολινεργικές, σεροτονινεργικές κ.λπ. Η σύνθεση της μετασυναπτικής μεμβράνης περιλαμβάνει ειδικά πρωτεϊνικά μόρια - υποδοχείς που μπορούν να προσκολλήσουν μόρια μεσολαβητών. Η συναπτική σχισμή γεμίζει με μεσοκυττάριο υγρό, το οποίο περιέχει ένζυμα που συμβάλλουν στην καταστροφή των νευροδιαβιβαστών. Σε έναν μετασυναπτικό νευρώνα μπορεί να υπάρχουν έως και 20.000 συνάψεις, μερικές από τις οποίες είναι διεγερτικές και άλλες είναι ανασταλτικές. Εκτός από τις χημικές συνάψεις, στις οποίες οι μεσολαβητές συμμετέχουν στην αλληλεπίδραση των νευρώνων, υπάρχουν ηλεκτρικές συνάψεις στο νευρικό σύστημα. Στις ηλεκτρικές συνάψεις, η αλληλεπίδραση δύο νευρώνων πραγματοποιείται μέσω βιορευμάτων. χημική σύναψη Νευρική ίνα PD (AP - δυναμικό δράσης) τι υποδοχείς μεμβράνης Ρύζι. 9. Σχέδιο δομής της συνάψεως. Το κεντρικό νευρικό σύστημα κυριαρχείται από χημικές συνάψεις. Σε ορισμένες ενδονευρωνικές συνάψεις, η ηλεκτρική και η χημική μετάδοση συμβαίνει ταυτόχρονα - αυτός είναι ένας μικτός τύπος συνάψεων. Η επίδραση των διεγερτικών και ανασταλτικών συνάψεων στη διεγερσιμότητα του μετασυναπτικού νευρώνα συνοψίζεται και το αποτέλεσμα εξαρτάται από τη θέση της σύναψης. Όσο πιο κοντά βρίσκονται οι συνάψεις στον αξονικό λόφο, τόσο πιο αποτελεσματικές είναι. Αντίθετα, όσο πιο μακριά βρίσκονται οι συνάψεις από τον αξονικό λόφο (για παράδειγμα, στο τέλος των δενδριτών), τόσο λιγότερο αποτελεσματικές είναι. Έτσι, οι συνάψεις που βρίσκονται στο σώμα και στον αξονικό λόφο επηρεάζουν τη διεγερσιμότητα του νευρώνα γρήγορα και αποτελεσματικά, ενώ η επίδραση των απομακρυσμένων συνάψεων είναι αργή και ομαλή. Σύστημα Ampmsch iipinl Νευρωνικά δίκτυα Χάρη στις συναπτικές συνδέσεις, οι νευρώνες συνδυάζονται σε λειτουργικές μονάδες - νευρωνικά δίκτυα. Τα νευρωνικά δίκτυα μπορούν να σχηματιστούν από νευρώνες που βρίσκονται σε μικρή απόσταση. Ένα τέτοιο νευρωνικό δίκτυο ονομάζεται τοπικό. Επιπλέον, νευρώνες απομακρυσμένοι μεταξύ τους, από διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, μπορούν να συνδυαστούν σε ένα δίκτυο. Το υψηλότερο επίπεδο οργάνωσης των συνδέσεων νευρώνων αντανακλά τη σύνδεση πολλών περιοχών του κεντρικού νευρικού συστήματος. Ένα τέτοιο νευρωνικό δίκτυο ονομάζεται μονοπάτι ή σύστημα. Υπάρχουν μονοπάτια καθόδου και ανόδου. Οι πληροφορίες μεταδίδονται κατά μήκος των ανοδικών οδών από τις υποκείμενες περιοχές του εγκεφάλου προς τις υπερκείμενες (για παράδειγμα, από το νωτιαίο μυελό στον εγκεφαλικό φλοιό). Οι κατερχόμενες οδοί συνδέουν τον εγκεφαλικό φλοιό με τον νωτιαίο μυελό. Τα πιο πολύπλοκα δίκτυα ονομάζονται συστήματα διανομής. Σχηματίζονται από νευρώνες διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου που ελέγχουν τη συμπεριφορά, στην οποία συμμετέχει το σώμα ως σύνολο. Ορισμένα νευρωνικά δίκτυα παρέχουν σύγκλιση (σύγκλιση) παλμών σε περιορισμένο αριθμό νευρώνων. Τα νευρωνικά δίκτυα μπορούν επίσης να κατασκευαστούν ανάλογα με τον τύπο της απόκλισης (divergence). Τέτοια δίκτυα προκαλούν τη μετάδοση πληροφοριών σε σημαντικές αποστάσεις. Επιπλέον, τα νευρωνικά δίκτυα παρέχουν ολοκλήρωση (άθροιση ή γενίκευση) διαφόρων ειδών πληροφοριών (Εικ. 10).