Нервные клетки беспозвоночных

Передача возбуждения в нервно-мышечном соединении и во многих синапсах ЦНС связана с кратковременным повышением проницаемости постсинаптической мембраны. Однако в недавних исследованиях на нейронах симпатических ганглиев, рецепторах сетчатки и некоторых нервных клетках беспозвоночных было показано, что в ряде синапсов может действовать обратный механизм — снижение проницаемости. Рассмотрим вкратце такие синапсы. [c.186]

Существует определенная связь между датой рождения нейрона в центральной нервной системе млекопитающих и местом его окончательной локализации (возможно, это эволюционный отголосок жесткой связи между генеалогией клеток в развивающемся организме и конечной локализацией их у таких беспозвоночных, как нематоды - см. разд. 16.3). Например, в коре головного мозга нейроны располагаются слоями в соответствии с последовательностью их рождения благодаря такой миграции, при которой клетки, образовавшиеся позднее, мигрируют дальше клеток, образовавшихся раньше. По мере созревания клетки, расположенные в следующих друг за другом слоях коры, начинают различаться по форме, размерам и характеру связей с другими клетками. Так, малые пирамидные клетки, появляющиеся поздно, расположены [c.349]

Инстинкты преобладают у беспозвоночных, например у насекомых, короткий жизненный цикл которьгх не оставляет времени на научение методом проб и ошибок. Обеспечивая организм набором готовых поведенческих реакций, инстинкты у насекомых и позвоночных позволяют экономно использовать нервные клетки. Эти реакции передаются из поколения в поколение и, с успехом проходя испытание естественным отбором, очевидно, способствуют сохранению видов. [c.354]

В нейронах беспозвоночных в области узлов ветвления может возникать совсем иная ситуация. Дело в том, что у них, как уже говорилось, синапсы располагаются не на теле нейрона, а на разных веточках отростка нервной клетки, так что эти веточки могут возбуждаться независимо друг от друга. Представим себе узел ветвления, в котором две тонкие веточки и одна более толстая. Соотношение их диаметров может быть таким, что ПД не проходит в толстую веточку ни из одной тонкой, когда опи возбуждаются по отдельности, но проходи в том случае, когда ПД возникает сразу в обеих тонких веточках и подходит к месту ветвления более или менее одновременно. Такой узел ветвления работает как схема совпадений пли логический элемент И импульс за узлом ветвления возникает только тогда когда имеют [c.190]

Вторым источником функционального разнообразия служат нервно-мышечные соединения. Мышечное волокно позвоночного получает возбуждающие сигналы от концевой ветви какого-то одного мотонейрона, а мышечные клетки беспозвоночных могут иннервироваться более чем одним нервным волокном (поли-нейронная иннервация). На рис. 18.8 схематически показана иннервация открывателя клешни краба. Здесь имеются толстый, быстро проводящий импульсы аксон и тонкий аксон, медленно проводящий возбуждение. Первый иннервирует в основном быстро сокращающиеся, более возбудимые мышечные волокна, а второй чаще иннервирует более медленные и менее возбудимые волокна. [c.20]

Таким образом, в проекционных нейронах аксон почти всегда можно идентифицировать по тому или иному (а часто по всем) из указанных критериев. Тогда все остальные отростки клетки будут дендритами. Следовательно, дендриты — это все те ветви нервной клетки, которые не удовлетворяют критериям, определяющим аксон. На рис. 4.16А дано несколько примеров проекционных нейронов, к которым применимы эти определения. Обратите внимание на то, что, несмотря на разную специализацию ганглиозной клетки дорсального спинномозгового корешка и нейрона беспозвоночного животного, к ним легко приложимо такое определение. [c.102]

Однако в последние годы выявлено очень много примеров сложных типов синапсов и мы склонны думать, что в большинстве случаев нервная система беспозвоночных и позвоночных организована нестандартным образом Конечно, это звучит абсурдно. Просто этот пример показывает, что природа вовсе не всегда работает в соответствии с придуманной человеком простой концепцией. Разумеется, нервная система не вешает ярлыков на свои синапсы. Мы можем предположить, что в любой данной области нервной системы решаются те или иные конкретные задачи по переработке информации, и для их решения из доступных компонентов нейронов организуются необходимые сети. Таким образом, сложные синаптические устройства вовсе нельзя назвать нестандартными на самом деле они демонстрируют нам чрезвычайную гибкость нервной клетки как основной анатомической единицы нервной системы. [c.121]

Некоторые ткани организма сохраняют способность к образованию новых клеток из имеющихся клеток-предшественников в течение всей жизни животного. Например, постоянно обновляются клетки кожного покрова, а печень способна восстанавливаться даже из небольшого кусочка. Элементы нервной системы лишены такой способности. Известно лишь несколько исключений, например постепенное обновление обонятельных рецепторных клеток у позвоночных (гл. 13) во взрослом состоянии. Однако общим правилом, которое относится как к беспозвоночным, так и к позвоночным, является, по всей видимости, то, что как только процессы развития полностью завершаются, новые нервные клетки не возникают, а если и возникают, то в незначительном числе. Это, разумеется, главная причина того, что повреждение нервной системы вызывает столь необратимые изменения. [c.260]

Висцеральная мускулатура. Когда в 50-х годах появились микроэлектродные методы исследования, нейробиологи поняли, что примитивные ганглии беспозвоночных чрезвычайно удобны для исследования организации нейронных сетей чем меньше ганглий, тем больше надежд на полную расшифровку его внутренних связей. В этом отношении идеальным объектом казался сердечный ганглий ракообразных, который у некоторых видов состоит всего лишь из 9 клеток, и все эти клетки можно идентифицировать. Это нехитрое образование сыграло важную роль в ранних исследованиях организации межнейронных взаимодействий к тому же этот ганглий служил примером нервного узла, регулируюш,его моторику внутреннего органа. [c.30]

Заметьте, что волосковая клетка лишена аксона и передает только градуальные потенциалы это основное характерное свойство волосковой клетки позвоночных животных, как вестибулярной, так и слуховой. Синаптическая связь обеспечивает на этом периферическом уровне более сложную переработку сигнала, чем у волосковых клеток беспозвоночных. Следует отметить также большую частоту импульсации покоя в нерве это значит, что и тормозные, и возбудительные изменения информативны. Эта высокая частота составляет общее свойство многих клеток в вестибулярных и слуховых путях и в связанной с ними мозжечковой системе. У некоторых видов частота в покое удивительно постоянна, что повышает способность нерва передавать чрезвычайно слабые сигналы и позволяет центрам в центральной нервной системе обнаруживать их. [c.401]

Несмотря на различия в механизмах памяти у беспозвоночных и у млекопитающих (см. рассмотренные выше примеры), здесь можно усмотреть нечто общее. Нейромедиаторы, высвобождаемые в синапсах, могут не только передавать кратковременные сигналы, но и изменять концентрацию внутриклеточных молекул-посредников, активирующих каскады ферментативных реакций, что ведет к долговременному изменению эффективности синаптической передачи. Остается, однако, ряд важных неразрешенных вопросов. До сих пор не известно, каким образом подобные изменения сохраняются на протяжении недель, месяцев или всей жизни в условиях нормального обновления компонентов клетки. Как мы увидим позже, сходные вопросы возникают и при изучении развития нервной системы. [c.336]

Среди моллюсков (тип Mollus a) наибольший интерес для биохимиков представляют головоногие — кальмары и осьминоги. У кальмара имеются нервные клетки (нейроны) с гигантским аксоном, изучение которого внесло большой вклад в развитие наших представлений о механизме проведения нервных импульсов. У осьминогов есть зачатки разумного -поведения, не свойственные другим беспозвоночным, нервные реакции которых полностью запрограммированы . Мозг некоторых брюхоногих моллюсков состоит всего из 10 нейронов отдельные из них необычайно велики. Мозг моллюсков является объектом интенсивного исследования, направленного на изучение его организации и механизма функционирования. [c.53]

Из приведенных выше материалов следует, что растительные клетки реагируют на различного рода раздражения аналогично реакции, характерной для нервных клеток. В обоих случаях раздражение сопровождается возникновением электрического импульса. Однако скорость этой передачи у растений на несколько порядков ниже, чем у нервной клетки. Так, у водоросли хара ( hara australis) она ограничена несколькими сантиметрами в секунду, тогда как у нерва она исчисляется десятками метров. Исключение составляют насекомоядные растения, у которых раздражение передается в несколько раз быстрее, чем у беспозвоночных и низших позвоночных животных, но все же в сотни раз медленнее, чем по нервным волокнам у млекопитающих. [c.87]

Различные типы клеточных контактов перечислены в табл. 12-1. Основной тип адгезионных контактов назьтают десмосомами. Плотные контакты (и септированные контакты у беспозвоночных)-главные виды замыкающих контактов. Проводящие контакты бьтают двух видов щелевые контакты и химические синапсы. Через щелевой контакт малые молекулы могут непосредственно переходить из одной клетки в другую, а в химическом синапсе клетки не имеют непосредственной связи, хотя и очень сближены (рис. 12-18). Входная клетка синапса (пресинаптическая) вьщеляет вещество (нейромедиатор), которое диффундирует через синаптическую щель и вызывает реакцию другой, постсинаптической, клетки. Так как химические синапсы подробно рассмотрены в главе 18, мы не будем останавливаться на них здесь. Химические синапсы не следует смешивать с более редкими электрическими синапсами, в которых электрические импульсы непосредственно переходят с одной нервной клетки на другую через щелевой контакт. [c.211]

Почему же беспозвоночные животные не обзавелись такими же замечательными миелинизированными волокнами, как позвоночные По-видимому, дело в том, что у них нет специализированных клеток, которые занимаются изготовлением изоляции нервных волокон. Действительно, мы только что говорили, что длина межперехватного участка составляет всегда примерно 100 диаметров волокна, д. К — 0,6—0,7. Но кто же накладывает на волокна изоляцию нужной длины и толщины Этим занимаются специальные клетки, так называемые шванновские клетки (их открыл тот самый Шванн, который был одним из создателей клеточной теории). Во время развития нервной системы шванновская клетка касается аксона и начинает обматываться вокруг него, как мы обматываем оголенное место провода изоляционной лентой. Слой миелина состоит из многих слоев мембраны шванновской клетки. Но откуда шванновская клетка знает , что вокруг более толстого волокна надо обмотаться большее число раз что надо обмотать более протяженный межпе-рехватный участок На эти вопросы пока нет ответа. [c.151]

Большая часть клеток тела способна усваивать различные сахара и преобразовывать их так, что при этом энергия или выделяется, или запасается в клетке в виде гликогена. Однако нервные клетки в головном мозгу позвоночных занимают особое место, так как они используют почти исключительно глюкозу. (У беспозвоночных соответствующим источником энергии служит трегалоза.) Все другие вещества задерживаются гематоэн-цефалическим барьером, о чем будет сказано в следующей главе. Большинство нервных клеток лишено также способности запасать гликоген, что еще усиливает их зависимость в отношении энергии от глюкозы в крови и от кислорода, нужного для ее аэ- [c.92]

Рис. 5.1. Схемы Кахала, указывающие иаправлеиие переноса сигналов в нервных клетках и в нервных сетях в соответствии с законом динамической поляризации . А. Ганглий беспозвоночного. Б. Мозжечок. ( ajal, 19П.)

Из рис. 43,в ясно что потенциал в кабеле спадает гораздо быстрее, чем в сферической клетке. Но у беспозвоночных животных синапсы находятся не на телах нервных клеток, а на их отростках, т. е. именно на волокнах, обладающих свойствами кабеля. Отсюда следует,, что при одних и тех же свойствах мембраны синаптические потенциалы у беспозвоночных будут суммироваться в меньшей мере, чем на тех нейронах позвоночных, где синапсы находятся на телах клеток. Если же синапсы у позвоночных расположены на длинных дендритах, то суммация будет Едти так же, как у беспозвоночных. [c.187]

Было обнаружено, что многие нейроны беспозвоночных обладают такими же свойствами, как и клетки сетчатки и обонятельных луковиц. Одним из первых объектов, на котором удалось это показать, был особый рецептор растяжения краба в ответ на растяжение в нем возникали лишь градуальные потенциалы (подробнее см. в гл. 14). Другие примеры — некоторые типы интернейронов центральных ганглиев насекомых. Эти нервные клетки регулируют деятельность мононейронов, обеспечивающих координированные движения конечностей (см. рис. 8.10Б, а также гл. 21). На рис. 8.13 изображен подобный неимпульси-рующий интернейрон. Нервные клетки можно выявлять путем [c.197]

Пиявка обладает большинством тех свойств, которые делают нервную систему беспозвоночных столь привлекательной для нейробиологических исследований. Толщина ганглия меньше 1 мм, и он прозрачен, так что во время отыта удается наблюдать его клетки под микроскопом. Можно производить внутриклеточное отведение и стимуляцию на интактном животном или на изолированном ганглии. Каждый ганглий содержит около 350 клеток. Под микроскопом видны отдельные тела клеток, а многие из самых крупных можно идентифицировать [c.319]

Скелетная мышца позвоночных животных является одним из немногочисленных примеров органа, получающего только один вид эфферентной иннервации. Большинство других органов позвоночных, а также мышцы беспозвоночных чаще всего иннервируются двумя группами нервов — возбуждающими и тормозящими. Другой важной особенностью нервно-мышечного синапса является то, что он специализирован для передачи главным образом пусковых сигналов. Некоторые нервные клетки и мышцы беспозвоночных обладают собственной ритмической активностью, а приходящие синаптические влияния лишь взаимодействуют с нею. В мышцах позвоночных передаваемый через синапс нервный импульс является единственным сигналом, способным побудить мышцу к действию [Магазаник Л.Г., 1979]. [c.35]

Недавно была продемонстрирована структурная и функциональная совместимость нервной ткани позвоночных и беспозвоночных. Нервные клетки насекомых Periplaneta ameri ana) и эмбриональные нервные клетки птиц культивировали вместе, и оказалось, что они могут устанавливать между собой синаптические связи. Показана возможность межвидовых трансплантаций нервной ткани у моллюсков и у дрозофилы. [c.192]

Изредка амин 6.377 находят в растениях и у беспозвоночных. Например, его содержат листья облепихи и жалящие волоски крапивы, чешуйчатые органы (андроконии) ночной бабочки-медведицы Ar tia aja). Но больше серотонин известен как биогенный амин — регулятор физиологических функций у позвоночных животных. У млекопитающих он синтезируется в особых, так называемых энтерохромаффиновых клетках кишечника, откуда поступает в кровь, чтобы регулировать работу желудочно-кишечного тракта (перистальтику, выработку слизи). При повреждении кровеносных сосудов он вызывает их спазм, чем способствует уменьшению кровопотери. Образуется серотонин и в некоторых нейронах головного мозга и играет важную роль в деятельности центральной нервной системы. Здесь он исполняет роль медиатора — передатчика возбуждения от нейрона к нейрону. Совместно с норадреналином (см. разд. 6.2) метаболит 6.377 участвует в регуляции цикла сон — бодрствование. Велико значение серотонина в организации психического состояния человека. Нарушение его обмена в мозгу вносит вклад в этиологию психических расстройств, таких как шизофрения, депрессии и др. Шизофренией поражен 1 % населения Земли, а депрессивные состояния психики случаются у 10—15 % людей. [c.517]

Все, что способствует быстроте и эффективности пассивного распространения деполяризации, будет повышать скорость и эффективность распространения потенциалов дейстиия. Одним из таких факторов может быть большой диаметр аксона. У некоторых беспозвоночных, например у кальмара, для быстрой передачи сигналов в ходе эволюции выработались гигантские аксоны толщиной до 1 мм. Однако позвоночные обладают еще лучшим приспособлением столь же высокая скорость проведения сигналов достигается у них гораздо более экономным способом-путем изоляции большей части поверхности аксона миелиновой оболочкой. Эту оболочку образуют специализированные глиальные клетки-шванновские клетки в периферической н олигодендроциты в центральной нервной системе. Плазматическая мембрана этих клеток слон за слоем плотно наматывается на аксон (рис. 18-22). Каждая шваниовская клетка миелинизирует одни аксон, образуя сегмент оболочки длиной около миллиметра, а олигодендроциты формируют подобные сегменты оболочки одновременно у нескольких аксонов. [c.91]

Электрические синапсы довольно модный у беспозвоночных и низших позвоночных (круглоротых и рыб), у высших позвоночных большинство синапсов — химические. Использование в организмах ХС связано с их характерной особенностью — преобразованием электрического сигнала в химический и обратно. В них одинаковые электрические импульсы могут вызывать выделение самых разных веществ-медиаторов например, у кольчатых червей в нервно-мышечных синапсах используется тот же ацетилхолин, что и у позвоночных, а у членистоногих (например, насекомых), которые произошли в ходе эволюции от кольчатых червей используется в таких синапсах совсем другой медиатор — глутамат. С другой стороны, в ХС один и тот же медиатор, действуя на разные клетки-мишени, может открывать совершенно разные каналы. Например, ацетилхолин в одних случаях открывает чисто калиевые или чисто натриевые каналы, в других — [c.170]

Как уже говорилось в предыдущем разделе, память, т. е. способность хранить и вновь извлекать информацию, представляет собой обязательный компонент научения. Классическое обусловливание возможно даже у таких. низкоорганизованных животных, как плоские черви планарии (см. табл. 30.1) значит, у них уже есть механизмы памяти. Пока не ясно, служат ли храиилищем памяти у планарий периферические нервные стволы или соматические клетки (на что как будто бы указывают удивительные результаты некоторых экспериментов). Что касается высших беспозвоночных и позвоночных, очевидно, что у них за механизмы памяти, связанные с поведением, ответствен головной мозг. [c.320]

Важным видом мебранного соединения в нервной системе является так называемый щелевой контакт (gap jun tion). Здесь внешние листки разделены щелью в 2—4 нм, в результате чего образуется семислойный комплекс (рис. 5.4 и 5.5). В некоторых случаях отмечена корреляция между наличием таких соединений и физиологическими данными о низкоомной электрической связи между двумя нейронами. В связи с этим такие соединения относят к электрическим синапсам. Диаметр такого соединения варьирует от 0,1 до 10 мкм. При наблюдении в микроскоп с высоким разрешением под каждой из контактирующих мембран заметно какое-то плотное вещество. Можно показать, что эти мембраны входят в состав двух систем каналов, одна из которых непрерывно переходит в межклеточное пространство, а другая соединяет обе клетки. Электрические синапсы— распространенный вид межнейронных связей у беспозвоночных и низших позвоночных. Они были также обнаружены в нескольких участках мозга млекопитающих. Щелевые контакты имеются не только между нейронами, но и между клетками многих других типов. В табл. 5.1 перечислены некоторые [c.112]

Закон Дейла касается только пресинаптического единства данного нейрона этот момент часто понимают неправильно. Нельзя применять закон Дейла к постсинаптическим эффектам, которые данный медиатор будет вызывать в синапсах, образуемых данным нейроном на различных нейронах-мишенях. Эти эффекты могут быть сходными, а могут быть и различными. Скажем, ацетилхолин, выделяемый нервными окончаниями мотонейрона в нервно-мышечном соединении, оказывает возбуждающее действие, а тот же ацетилхолин, выделяющийся из окончаний блуждающего нерва, оказывает на сердце тормозное действие. Аналогичная возможность различных действий существует и для медиатора, выделяемого одним нейроном. Такие нейроны были названы клетками с множественным действием они особенно хорошо изучены у беспозвоночных. Э. Кэндел (Е. Kandel, 1976) суммировал выводы из таких работ следующим образом [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология