Система нейронов

Сложный характер межклеточных взаимодействий в функциональных ансамблях нейронов и в системе нейрон-нейроглия выражается и в сложности анатомической организации нервной системы и особенно ее центральных отделов, в первую очередь головного мозга. [c.5]

Как известно, клетки нервной системы (нейроны) не имеют непосредственного контакта друг с другом. Они разделены синаптическими щелями, через которые сигнал (передаваемый в виде бегущей по нейронной мембране волны поляризации-деполяризации) пройти не может без определенного посредника, называемого нейромедиатором (или нейротрансмиттером). Передача нервного импульса от одного нейрона к другому происходит следующим образом (рис. 3, схема А). По достижении нервным сигналом конца возбужденной клетки (нейрон 1) в ее пресинаптической области синтезируется нейротрансмиттер (АХ), который затем выбрасывается в синаптическую щель и быстро диффундирует к своему рецептору (R), расположенному в постсинаптической мембране покоящейся клетки (нейроне 2). [c.31]

Проводящие пути и системы нейронов [c.329]

Преимущество гипотезы селективной стабилизации перед теорией програм.мирования заключается в том, что в первом случае для образования 10 синапсов требуется меньшее число генов целые группы нейронов могут кодироваться одним геном и их рост до органа-мишени контролироваться одним общим регуляторным механизмом. Такой эпигенетический механизм мог бы производить тонкую настройку связей системы нейронной сети. [c.330]

ЦИТОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ НЕЙРОН-НЕЙРОГЛИЯ И НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЕЕ ФОРМИРОВАНИЯ В МОЗГУ В ОНТОГЕНЕЗЕ КОШКИ [c.126]

ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ НЕЙРОНОВ И НЕЙРОГЛИИ [c.200]

Биохимические процессы, отвечающие за метаболическое единство системы нейрон-нейроглия, протекают на уровне их плазматических мембран. В связи с этим исследование мембранных компонентов нейрональных и нейроглиальных клеток приобретает первостепенное значение. К важнейшим мембранным компонентам, которые принимают непосредственное участие в их структурно-функциональной организации, относятся фосфолипиды. [c.204]

Функционирование мозга и нервной системы человека основано на активности нейронов. Нейрон — это нервн 1Я клетка вместе с ее отростками, представляющая собой структурно-функциональный элемент нервной системы. Нейрон состоит из тела (или сомы), которое содержит ядро, и отходящих от тела множества коротких ветвеобразных дендритов и одного, как правило, ветвящегося лишь на конце отростка аксона. Соединение нейронов в нервной системе осуществляется с помощью специальных контактов — возбуждающих и тормозящих синапсов, передающих нервные импульсы и концентрационно-полевые возмущения. Каждый нейрон функционирует под воздействием входных сигналов, поступающих через дендриты. Выходной сигнал возбужденного нейрона передается через аксон. Входные сигналы через дендриты мо1уг быть либо возбуждающими, либо тормозящими. Нейрон возбуждается, т. е. передает сигнал через аксон, только в том случае, если число пришедших по возбуждающим дендритам сигналов больше числа сигналов, пришедших по тормозящим дендритам. [c.85]

Для управления производством синтетического каучука на базе нейронных сетей была разработана экспертная система. Нейронные сети использовались в качестве модели представления знаний Использование нейронных сетей для трех ключевых отделений (сополимеризации, отгонки мономеров и суппси каучука) позволило осуществлять непрерынтш контроль основных технологических параметров. В случае отклонения этих параметров нейронная сеть позволяет быстро определить их причины и дает рекомендации по устранению. Разработанная система управления была реализована в рамках программной оболочки ИНТЕР-ЭКСПЕРТ на персональном компьютере с операциошюй системой М5-008. [c.77]

В полипептидной цепи эта группа, как предполагалось в модели Лаки и Коулсона, отцает четыре электрона для образования общей я-орбитали. Согласно этой модели белок является полупроводником, причем л-электронные орбитали располагаются перпендикулярно оси полипептидной цепи. Позже Эванс и Герей, рассматривая пептидную группу как элементарную ячейку, пришли к выводу о наличии в молекуле белка трех энергетических зон, из которых одна свободна. Более точные расчеты показали, что ширина запрещенной зоны в белках довольно велика и равна 5 эВ. Бриллюэн предложил модель, в которой зоны проводимости белка получаются за счет перекрытия ст-связей. В этой модели ширина запрещенных зон еще больше (8—10 эВ). Проблема полупроводи-мости белковых систем пока ждет решения. Эксперимент показывает, что энергия фотовозбуждения отдельных групп, связанных с белковой цепью, может мигрировать на значительные расстояния и вызывать флуоресценцию других групп. Комплекс миоглобина с оксидом углерода (II) отщепляет СО при действии излучения, которое не поглощается гемином (т. е. группой, непосредственно связанной с СО), но поглощается триптофаном и тирозином — аминокислотами, остатки которых входят в состав белка миоглобина. Здесь энергия мигрирует от белка к геминовой группе. Эти важные свойства белков показывают, что белки в некоторых случаях способны передавать энергию возбуждения, т. е., в общем случае, сигналы . В ходе эволюции функции передачи сигналов в форме серии дискретных импульсов, частота которых зависит от силы раздражения, перешли к более совершенной системе — нейронам нервной сети. [c.348]

Нервная ткань состоит не только из нейронов, но всегда включает и поддерживающие, или глиальные, клетки (рис. 18-5). В головном мозгу млекопитающего соотношение клеток глии к нейронам составляет примерно 10 1 глиальные клетки заполняют практически все пространство, не занятое нейронами и кровеносными сосудами. Глиальные элементы центральной Нервной системы делятся на четыре основных класса астроциты, олигодендро-циты, эпендимные клетки и микроглиальные клетки. Астроциты обеспечивают как механическую, так и метаболическую поддержку тонкой и сложной системе нейронов, в них происходит синтез и распад важных для нейронов веществ. Кроме того, астроциты помогают контролировать ионный состав жидкости, окружающей нервные клетки. Олигодендроциты образуют изолирующую мнелиновую оболочку вокруг отростков центральных нейронов (см. рис. 18-22). Эпендимные клетки выстилают внутренние полости центральной нервной системы, а микроглиальные клетки представляют собой специализированный тип макрофагов. В процессе развития зародыша глиальные клетки, по-видимому, направляют миграцию нейронов и рост аксоиов и денд тов. Вероятно, у них есть и какие-то другие функции, пока не установленные. [c.75]

В медицине используется КВг и К1 как лекарственные средства, регулирующие работу нервной системы и мышечных клеток. Р1оны калия вместе с ионами натрия участвуют в проведении нервного импульса по системе нейронов. Нормальный ритм мышечной работы органпзл1а, например сокращение сердца, поддерл<ивается при определенном соотношении ионов калия и натрия. Калия в организме всегда должно быть меньше, чем натрия, так как избыток ионов калия вредно влияет на организм. Раствор перманганата калия используется в медицине как обеззараживающее средство. С целью получения хлора при дезинфекции одежды и помещений используется реакция кристаллического перманганата калия КМ.ПО4 с концентрированной соляной кислотой, которая легко происходит при небольшом нагревании [c.287]

Крайне интересно то, что периферические части нервной системы принимают участие в такой обработке информации, которая делает эту информацию более удобной для головного мозга. Так, различные мелкие раздражения в системе нейронов усредняются, существуют рецепторные системы, дающие представление не только, например, о смещении того или иного органа, но и скорости этого смещения в органах зрения, происходит существенная переработка информации, причем различная у животных, стоящих на разных ступенях развития, и т. п. Необыкновенные возможности этой системы, состоящей более чем из 10 млрд. клеток, определяются способностью кодировать сложные группы сигналов, приходящих из внешнего мира, т. е. создавать коды кодов. Ведь именно стремление изучать мир и формулировать его законы в виде кратких записей и символических уравнений, именно оно и есть выражение общей тенденции эволюции к развитию систем, кодирующих коды и включающих множество разнообразных программ, необходимых для управления. Такие системы оказываются очень устойчивыми. Чудовищные потоки параметрических величин ураганы, наводнения, извержения и землетрясения — оказываются не в состоянии прекратить деятельность маленьких студнеобразных образований. Носители этих хрупких и непрочных масс органических веществ заявляют претензии на управление всей мощью низкоорганизованных сил, готовых их сокрушить, и в борьбе действительно завоевывают надежные позиции. [c.234]

Нервная система в организме животных объединяет в единое целое деятельность разнообразных органов, их морфо-функциональных единиц и огромное многообразие внутриклеточных биохимических процессов, лежащих в основе физиологических функций этих органов, а также осуществляет постоянное уравновешивание деятельности целостного организма и отдельных его систем с внешней средой. В связи с выполнением этих и других функций, несиойственпых остальным органам и тканям, нервная система обладает рядом особенностей, которые обеспечивают ей осуществление упомянутых специфических функций. К ним относятся особенности локализации, макро- и микроструктурной организации, пролиферации нервных клеток, устройства и функционирования аппаратов кровоснабжения, мембранного транспорта метаболитов, барьерных механизмов, а также межклеточных взаимоотношений в системах нейрон-нейрон, нейрон—нейроглия, нейрон—эффекторная клетка. Последняя особенность обеспечивает нервной ткани наиболее важное отличительное свойство — исключительное развитие механизмов регулирования функций на межклеточном уровне. [c.19]

Литературные данные о биохимии нейроглии и системы нейрон—нейроглия еще малочисленны. Представления о химизме глии зачастую базируются на косвенных данных результатах биохимического анализа серого и белого вещества мозга, культуры тканей, глиальных опухолей мозга. Малочисленны и прямые данные, полученные как микробиохими-ческими методами на одиночных изолированных клетках или на клеточных фракциях, обогащенных глиальными элементами, так и цитохимическими методами. Канчдый из перечисленных методов исследования имеет свои недостатки, но данные, полученные при их использовании, показывают, что нейроглия представляет собою метаболически активную популяцию клеток мозга с определенными особенностями обмена веществ. Недостаточность накопленного материала не позволяет пока установить, всем ли нейрогли-альным клеткам свойственны одни и те же черты химизма, или последний имеет свою специфику в разных типах клеток и в разных образованиях мозга. [c.127]

В настоящем сообщении критически рассматриваются микрохимические методы исследования на клеточном уровне и приводятся результаты исследования биохимических различий нейронов и пейроглии. Нами была поставлена задача выяснить 1) насколько достоверны данные сравнительного изучения микроманипуляционными методами активности ферментов и количественного распределения веществ в нейроне и нейроглии 2) в чем выражается интимный механизм обратной метаболической связи в системе нейрон—нейроглия 3) каковы различия во фракционном составе белков и как он изменяется в процессе функциональной активности. [c.132]

Принимая во внимание данные о влиянии К , ГАМК и других веществ на мембранную активность и на метаболические сдвиги в нервных клетках, можно предположить, что именно эти вещества выполняют роль информатора в мембранно-метаболическом взаимоотношении нейрона и нейроглии. Интенсивность и направленность действия окислительных ферментов в нейроне и нейроглии должна быть обусловлена в первую очередь различием физико-химических свойств мембран. Можно предположить, что сдвиги в функциональном состоянии нейронов транслируются на нейроглию специальными информаторами (К , ГАМК, ацетилхолин). При этом во всех случаях мембрана глии деполяризуется. Возрастает активность экто-АТФазы глии (Hyden, 1962), облегчается выход метаболитов из глии, и в нейронах создаются условия для нормального функционирования. По всей вероятности, в этом и должен выражаться механизм обратной связи в системе нейрон—нейроглия. [c.136]

В изучении взаимоотношений нервных клеток достигнуты онределен-ные успехи. Получены данные, позволяющие судить о механизмах обратной связи в системе нейрон—нейроглия и о путях реализации мембранных сигналов субклеточными образованиями. Изучение биохимических превращений на клеточном и молекулярном уровнях началось давно, но только в последнее время, благодаря применению микроманипуляцион-ных методов, открылись новые горизонты в выяснении механизмов функциональной деятельности головного мозга. [c.138]

В последние годы на стыке физиологии, цитологии и биохимии интенсивно развиваются исследования, посвященные взаимоотношению двух основных типов клеток нервной системы — нейронов и пейроглии. [c.140]

Таким образом, все три основных метода биохимического анализа нейронов и нейроглии (микроманипуляционный метод, цитохимический подход, метод обогащенных фракций) дают основания для предположения о возможности межклеточного перехода РНК внутри системы нейрон— нейроглия. В то же время приходится констатировать, что это предположение по-прежнему базируется хотя и на многочисленных, весьма убедительных, но все еще косвенных доказательствах. Прямых доказательств бесспорного experimentum ru is за прошедшие годы так и не было. [c.148]

Большим препятствием па пути изучения биохимии клеточных элементов центральной нервной системы — нейронов и клеток глии — и выяснения их метаболических взаимоотношений является тесная структурная связь между ними. Из-за трудности отделения клеток друг от друга до недавнего времени отсутствовали методы, дающие возможность получать изолированно клетки каждого типа в количествах, достаточных для биохимических исследований. Такая во.зможность появилась в результате разработки техники выделения клеточных фракций с преимущественным содержанием нейронов или клеток глии. Первая попытка получения таких фракций относится к 1958 г., когда Кори с сотр. (Когеу et al., 1958) выделили из белого вещества мозга ягненка фракцию, обогащенную клетками глии. Особенно интенсивная и успешная разработка методов выделения обогащенных клеточных фракций и их биохимическое изучение наблюдается в последние 5 лет. [c.153]

Рассмотренный экспериментальный материал по метаболизму белков в экстремальных условиях показывает, что в нейроглии происходит значительное снижение скорости метаболизма белка, в нейронах эти воздействия не вызывают снижения метаболической активности белков, а даже наоборот, при облучении и гипоксии наблюдается усиление их обмена, что, по-видимому, обеспечивает нормальную работу нейронов при увеличении функциональной нафузки. В то же время действие прямых ингибиторов белкового синтеза вызывает более значительное угнетение белкового метаболизма в нейронах, что связано с большей чувствительностью белоксинтезируюших систем нейронов по сравнению с нейроглией. Таким образом, на примере метаболизма белков и аминокислот подтверждается вывод о существовании единой, но строго компартментализованной метаболической системы нейрон-нейроглия, в которой процессы синтеза и распада белков и аминокислот теснейшим образом связаны и взаимообусловлены. [c.200]

Микроманипуляционный метод выделения отдельных нейронов и скоплений нейроглии дает возможность осветить некоторые стороны взаимоотношений нейронов с нейроглией. Показано, что интимный механизм обратной связи в системе нейрон—нейроглия выражается в трофическом обеспечении функции нейронов, а информаторами трансляции сигнала с нейронов на глиальные клетки являются ионы (К) и медиаторы (ацетилхолин, гамма-аминомасляная кислота). Обсуждается вопрос о перспективах применения метода микроэлектрофореза для изучения белков и ферментов нервных клеток в норме и нри функциональных сдвигах. Библ. — 70 назв. [c.213]

Система нейронов контролирует и координирует функции всех органов и поведение организма в целом. Нейроны относятся к семейству электрически возбудимых клеток. Кроме нейронов к этому семейству относятся клетки мускулатуры и эндокринные клетки. При деполяризации клеточной мембраны нейроны генерируют потенциал действия, или нервный импульс, который распространяется по аксону от одного нейрона к другому со скоростью до 100 м/с. Длина аксонов разных нейронов различается, но самая большая может достигать 1 м (Alberts et al., 1994). Причиной деполяризации клеточной мембраны могут быть разные физико-химические факторы, в том числе нейротрансмиттеры пептидного типа. [c.59]

Рефлексы и комплексы фиксированных действий важны не только для бихевиористов и этологов. Представления об этих элементах поведения служат также ориентирами при экспериментальном изучении клеточных механизмов двигательных систем. Ярким примером могут служить опыты на беспозвоночных у этих животных легко можно выделить и исследовать сравнительно несложные системы нейронов, достаточно точно соответствующие цепям специфических рефлексов и даже простым комплексам фиксированных действий. Рассмотрим некоторые из наиболее изученных систем такого рода. [c.50]

Особый интерес для понимания механизмов, лежащих в основе работы системы нейрон-нейроглия, представляют исследования, в которых проводится изучение процессов метаболизма белков при изменении функционалыюго состояния ЦНС. Имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют о том, что изменение функционального состояния влечет за собой неодинаковые изменения в процессах метаболизма белков в нейронах и нейроглии. Так, например, при 3-часовой гипоксии включение Н-лейцина увеличивалось в белки нейронов и уменьшалось в белки нейроглии. В этот период различия в уровне метаболизма в нейронах и нейроглии были не очень значительными. Однако на фоне 16-часовой гипоксии наблюдалось резкое увеличение включения изотопа в белки нейронов. При локальном у-облучении коры головного мозга кролика через 2 дня происходит уменьшение включения Н-лейцина в белки как [c.199]

Большое значение для понимания роли и взаимоотношений фосфолипидов в системе нейрон-нейроглия имеют исследования метаболической активности последних. При изучении метаболизма фосфолипидов с применением. установлено, что гидрофильная часть молекулы фосфолипидов нейронов обменивается быстрее по сравнению с нейроглией. Эти результаты получили подтверждение и в работах, где применялись предшественники биосинтеза фосфолипидов, меченые и Н. Все компоненты молекулы фосфолипидов, как гидрофильные, так и гидрофобные, различаются по уровню своего метаболизма. При этом наиболее значительные отличия в метаболизме отмечены для таких фосфолипидов, как фосфатидилинозитол, фосфатидная кислота и лизофосфатидилхолин. Это связано с тем, что фосфатидная кислота и фосфатидилинозитол принимают самое непосредственное участие в осуществлении нейромедиа-торных процессов, происходящих на уровне нейрональных клеток (см. гл. 8, 10). [c.205]

Экспериментальные данные свидетельствуют о существовании единой, но в то же время строго компартментализован-ной, метаболической и функциональной системы нейрон-ней-роглия. в этой системе нейрон является ведущей функциональной единицей нервной ткани, хотя его метаболизм и функции не могут бьгть обеспечены без участия глии. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология