Сенситизация

Как указывалось в гл. 9, рецепторы серотонина связаны с аденилатциклазой и серотонин стимулирует образование сАМР. Согласно общей схеме, представленной на рис. 9.12, все внутриклеточные эффекты циклического АМР, возможно, обусловлены сАМР-зависимыми протеинкиназами, и представляется логичным, что наблюдаемая сенситизация имеет некоторое отно-щение к фосфорилированию ключевого белка. Предварительные электрофизиологические эксперименты показали, что расслабление основано на продленных потенциалах действия и повышенной секреции медиатора иннервированным сенсорным нейроном. Экзогенный серотонин и блокатор калиевого канала [c.347]

Возникает целый ряд вопросов об участвующих здесь механизмах и молекулярных процессах. Какова молекулярная природа постулированного градиента и молекул клеточной поверхности, которые, как предполагается, необходимы для узнавания и специфичности контакта Какого рода молекулярные изменения превращают лабильный синапс в стабильный Какими химическими или физическими процессами они запускаются Нейромышечный синапс служит лучшей экспериментальной моделью для ответа на два последних вопроса. Мы уже отметили несколько примеров взаимодействия нервных и мышечных волокон и кратко обсудили молекулярные механизмы этих процессов (гл. 9). Необходимо также иметь в виду изменения в постсинаптической мембране, которые следуют за денервацией, т. е. прерыванием синаптической активности (гипер-сенситизацией, с. 264). Однако такие эксперименты не дают ответа на наши вопросы, а только свидетельствуют о способности к изменениям (пластичности) синаптических компонентов. Синаптическая пластичность не только интересна для понимания механизмов развития нервной системы, но, как указано выше, также для моделирования высших функций, таких, как обучение и память. Мы рассмотрим их в последующих разделах. [c.332]

Рис. 11.5. Сенситизация концевой стп стимуляции 20 и 40 стимулов/с

Сенситизацию можно определить как усиление рефлектора-ной реакции под влиянием сильного или повреждающего постороннего стимула. Может показаться, что это просто явление, противоположное привыканию, однако между ними суще- [c.306]

Таким образом, по своему механизму сенситизация противоположна привыканию при сенситизации количество медиатора, высвобождаемое под действием каждого импульса, возрастает. Ионные каналы, ответственные за сенситизацию и привыкание, служат одним из самых удачных примеров возбудимых каналов, управляемых различными факторами (см. гл. 9). [c.307]

Сенситизация наблюдается также в нейронных сетях, контролирующих пищевое поведение и частоту сокращений сердца [c.307]

A. Схема установки для исследования сенситизации [c.308]

Еще один пример обучаемости — привыкание. Если ударить молотком по твердому предмету рядом с мышью, она убежит. Однако если дважды в день в течение часа повторять удары через каждые 5 с, то через 20 дней животное привыкнет к шуму и число убеганий уменьшится на 90%. Обратное явление — увеличение числа рефлекторных ответов на повторяющийся стимул, называется сенситизацией. Оба явления связаны с депрессией и потенциированием, и их можно экспериментально продемонстрировать в одиночных нервных клетках с помощью электрофизиологических методов. Молекулярные механизмы, которые связаны с потенциированием, детально обсуждаются ниже. [c.336]

Сенситизация Aplysia — модель обучаемости с описанием состояний от поведения до молекулярных событий [c.346]

Элегантные эксперименты, касающиеся этих вопросов, были проделаны в основном в лаборатории Е. Кандел они представлены на рис. 11.11. Имеются шесть мотонейронов, иннервирующих жабры. Они возбуждаются (через несколько интернейронов) от 24 сенсорных нейронов, связанных с сенсорными клетками сифона (который также является частью респираторного органа), получающего и передающего осязательный стимул. При длительной повторяющейся стимуляции происходит привыкание. Но здесь мы остановимся на другой схеме когда осязательный стимул действует не на сифон, а на голову данного организма, наблюдается сенситизация, а не привыкание. Эта сенситизация опосредована интернейронами, использующги. ми серотонин в качестве нейромедиатора. [c.346]

Прикосновение к сифону ведет к возбуждению грушш сенсорных нейронов. Эти нейроны образуют возбуждающие синапсы на других нейронах, которые непосреяственно управляют мышцами, втягивающими жабру. Реакцию последней группы нейронов на импульсы от сенсорных нейронов можно регистрировать внутриклеточным электродом оказывается, во время привыкания величина постсинаптического потенциала при повторном возбуждении уменьшается. При сенситизации наблюдается обратный эффект-постсинаптический потенциал возрастает. И в том и в другом случае изменение величины потенциала-это результат изменения количества медиатора, высвобождаемого из пресинаптических окончаний возбужденных сенсорных нейронов. Высвобождение медиатора контролируется ионами Са , входящими в окончание под действием нервных импульсов. В случае привыкания повторяющееся возбуждение сенсорных клеток модифицирует белки каналов в окончаниях их аксонов таким образом, что приток Са в клетку уменьшается напротив, при сенситизации поступление Са в клетку возрастает. Наиболее понятны молекулярные механизмы изменений, происходящих при сенситизации. [c.117]

Такой детальный анализ всей цепи событий оказался возможным благодаря крупным размерам нейронов (порядка 100 мкм), которые легко идентифицировать, что позволяет вводить в клетку микрозлектроды и производить внутриклеточные инъекции. Например, роль фосфорилярования, осуществляемого протеинкиназой, была установлена путем прямой инъекции протеин-киназы в сенсорный нейрон наступавшая при этом сенситизация была неотличима от сенситизации, вызываемой раздражением облегчающих нейронов. [c.117]

За сенситизацию у аплизии ответственны рецепторы, связанные с G-белком [35] [c.331]

Нри сенситизации, вызванной, например, ударами по голове, количество нейромедиатора, выделяемого сенсорными нейронами, изменяется в результате возбуждения еше одной группы нейронов, реагирующих на болевой стимул. Эти облегчающие нейроны образуют на пресинаптиче- [c.332]

Рис. 19-41. Упрощенная схема нейронных путей, участвующих в привыкании и сенситизации по отнощению к рефлексу втягивания жабры у аплизии. Показано только по одному нейрону из каждой группы.

Рис. 19-42. Механизмы, лежащие в основе адаптации и сенситизации рефлекса втягивания жабры у аплизии Электрически активные нейроны выделены цветом. На верхней схеме представлен нормальный механизм передачи от сенсорного нейрона к мотонейрону, участвующему во втягивании жабры На обеих нижних схемах справа объяснен механизм возникновения в окончании сенсорного нейрона стойких изменений, лежащих в основе памяти, а слева показано, каким образом эти изменения влияют на синаптическую передачу от сенсорного нейрона к мотонейрону, ответственному за втягивание жабры. Представленное объяснение более достоверно для сенситизации, чем для адаптации.

Рассмотренные выше явления привыкания и сенситизации - это лишь очень простые формы научения. Главная особенность более сложных типов научения, наиболее широко изучаемых психологами. - это их ассоциативный характер. Папример. в знаменитых экспериментах Павлова собака научалась связывать звук колокольчика с получением пищи. Аплизия тоже способна к ассоциативному научению. Папример, если сенситизирующий раздражитель (сильный электрический удар) постоянно воздействует одновременно с определенной мягкой стимул которая в норме вызывает лишь слабый рефлекс втягивания жабры, то животное начинает вести себя так, как если бы оно запомнило, что специфическая мягкая стимуляция связана с электрическим ударом, и оно сильно и специфически сенситизируется к слабому раздражителю. Полагают, что в этом случае участвуют те же группы нейронов, что и при простой сенситизации. описанной ранее. Одновременная стимуляция различных частей тела ведет к одновременному возбуждению сенсорных и облегчающих нейронов. Таким образом, когда потенциал действия приходит в окончания сенсорного аксона, открывая в них потенциал-зависимые кальциевые каналы, из облегчающих нейронов выделяется серотонин (или какой-либо нейропептид), вызывающий повышение концентрации циклического АМР внутри аксона. Циклический АМР и сам по себе вызывает простую сенситизацию как полагают, приток Са усиливает этот эффект, приводя к гораздо более сильный сенситизации по сравнению с той, которая возникла бы в результате возбуждения облегчающих нейронов на фоне бездействия сенсорных нейронов. [c.334]

В этой главе уже высказывалось предположение, что в основе памяти лежит модуляция синаптической передачи в результате стойких химических изменений, происходящих в синапсах при связывании пейромедиаторов с рецепторами определенного типа. Имеет ли этот механизм какое-то отнощение к описанным выще изменениям в системе синаптических связей в период развития Видимо, по крайней мере в некоторых случаях химические и структурные изменения в синапсах тесно связаны между собой. Например, когда у аплизии вызывают долговременное привыкание или сенситизацию (разд. 19.5.3), повторяя определенные стимулы в течение нескольких дней, к химическим изменениям в синапсах добавляются еще изменения в размерах пресинаптических структур. Интересно также отметить, что у лягушек колонки глазодоминантности изменяются при введении агонистов или антагонистов КМВА-рецепторов, которые, как полагают, участвуют и в формировании следов памяти в гиппокампе (разд. 19.5.6). [c.374]

Общую реакцию ткани-мишени на действие гормона определяет целый ряд факторов. Прежде всего это локальная концентрация гормона вблизи ткани-мишени, зависящая от 1) скорости синтеза и секреции гормона 2) анатомической близости ткани-мишени к источнику гормона 3) констант ассоциации и диссоциации гормона со специфическим бел-ком-переносчиком в плазме крови, если таковой существует 4) скорости превращения неактивной или малоактивной формы гормона в активную 5) скорости исчезновения (клиренса) гормона из крови в результате распада или выведения, осуществляемых в первую очередь печенью и почками. Собственно тканевой ответ определяется 1) относительной активностью и (или) степенью занятости специфических рецепторов гормона на плазматической мембране или внутри клетки в цитоплазме или ядре 2) состоянием сенситизации — десенситизации клетки, зависящим от пострецепторных механизмов. Изменение любого из этих параметров может отразиться на действии гормона на данную ткань-мишень, и это необходимо учитывать при рассмотрении классических представлений о гормональной регуляции по механизму обратной связи. [c.149]

С упомянутыми выше периферическими процессами тесно связаны явления привыкания (габитуащш) и сенситизации. Привыкание можно определить как ослабление поведенческой реакции при повторных предъявлениях стимула. Поскольку здесь фигурирует термин поведенческая реакция , привыкание в соответствии с нашим определением можно отнести к процессам научения. Однако привыкание настолько широко распространено и этот термин применяют по отношению к столь многим отдельным компонентам поведения, что круг явлений, называемых привыканием, в значительной степени перекрывается с кругом рассмотренных выше локальных процессов. Кроме того, П ри привыкании изменяется только сила реакции, но не сама ее природа поэтому некоторые исследователи, особенно психологи, не считают его истинным научением. Между тем привыкание, по-видимому, очень часто имеет приспособительное значение, и в связи с этим мы считаем целесообразным рассматривать его как элементарную форму научения. [c.303]

Привыкание обычно проявляется в ослаблении какой-либо рефлекторной реакции. Такие реакции, как мы уже знаем, хорошо доступны для экспериментального анализа. Во многих ранних работах по привыканию анализировались рефлексы млекопитающих. В этих работах было показано, что привыкание (так же как -и противоположное явление — сенситизация) может происходить во многих нервных образованиях к наиболее изученным из их относятся спинномозговые рефлекторные пути у кошки и ретикулярная система ствола мозга. Исходя из этих данных, -исследователи из Калифорнийского университета Ф. Гроувс (Groves) и Р. Томпсон (Thompson) разработали общую схему нейронных сетей, лежащих в основе привыкания и сенситизация, а также указали на возможные отношения между этими процессами (рис. 30.2). Согласно предложенной схеме, привыкание — это свойство относительно специфических нервных -путей, тогда как сенситизация возникает в более обширной системе связей, которая включает механизмы, определяющие состояние всей системы. В главе 25 [c.303]

Рис. 30.2. Общая схема привыкания и сенситизации в нейронной системе (в данном случае на примере мозга млекопитающего). Поперечные черточки — синапсы, ие обладающие пластичностью светлые треугольники — синапсы, в которых возможно привыкание. (По Groves, Thompson, 1970, с изменениями.)

МЫ уже обсуждали роль центральных систем, обладающих подобными свойствами, и это поможет нам при расомотрении сенситизации у беспозвоночных и позвоночных. [c.304]

Клеточные механизмы сенситизации тоже изучались на примере рефлекса втягивания жабры у аплизии. В качестве настораживающего стимула можно использовать разряд сильных электрических импульсов, подаваемый на кожу животного. Если после выработки привыкания подать такой стимул, исходная реакция втягивания жабры частично восстановится (рис. 30.4А и Б). Как показало изучение миниатюрных ВПСП, это восстановление обусловлено увеличением числа квантов медиатора, высвобождаемых окончанием чувствительного нейрона в ответ на каждый импульс. [c.307]

Изучение привыкания и сенситизации служит превосходным примером того, как последовательная серия экспериментов позволяет нейробиологам получать важиые общие выводы путем вычленения очень простых, элементарных функций. Разумеется, для распространения таких выводов на более сложные формы поведения животных потребуется еще большая работа. Несмотря на полученные данные о пластичности синапсов, способность аплизии к научению весьма ограниченна. К этому вопросу мы вернемся несколько позже. [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология