СИНАПС. ЧАСТЬ

В системе клеточной коммуникации синапс часто несет важную функцию выпрямителя , или клапана он полярен и поэтому проводит импульс только в одном направлении. [c.188]

СИНАПС. ЧАСТЬ 2. РЕЦЕПТОРЫ [c.241]

Базальная, или стволовая, часть мозга состоит из продолговатого мозга и варолиева моста. Основная часть ткани этого отдела представлена миелинизированными нервными волокнами, идущими в спинной мозг имеются также области синапсов, например область оливы [c.328]

Синапсы — это область функциональных контактов между плазматическими мембранами нейронов. Вещества, влияющие на нервную активность, такие, как эндогенные нейромедиаторы или многочисленные экзогенные лекарственные препараты (например, местные анестетики, нейротоксины), действуют на уровне мембраны. Биологические или патологические изменения в нервной системе часто возникают как следствие изменений нейрональных мембран. Следовательно, в описание основ нейрохимии нужно обязательно включать сведения об образовании и свойствах биологических мембран. В гл. 2 и 3 рассматривается строение молекул веществ, входящих в состав мембран, описываются модели мембран, а также функционирование и [c.26]

Передача сигналов от клетки к клетке. может осуществляться либо путем прямого прохождения потенциалов действия (электрические синапсы), либо с помощью специальных молекул — нейромедиаторов (химические синапсы). В зависимости от своих специфических функций синапсы имеют очень разные структуры. В химических синапсах расстояние между клетками составляет - 20—40 нм синаптическая щель между клетками— это часть межклеточного пространства она содержит жидкость с низким электрическим сопротивлением, так что электрический сигнал рассеивается прежде, чем он достигнет следующей клетки. Электрическая передача, напротив, осуществляется только в специализированных структурах — щелевых контактах, где клетки находятся на расстоянии 2 нм и соединяются проводящими канала.ми. В действительности здесь имеется нечто сходное с постулированным ранее синцитием, или многоклеточным цитоплазматическим континуумом. По иронии истории нау- [c.188]

Пока еще нет достаточных данных, чтобы определить, какие из нейропептидов, приведенных на рис. 8.15, являются медиаторами, а какие модуляторами. Но все они представляют особый интерес, поскольку проявляют обе функции, действуя в качестве медиаторов специфических синапсов и в качестве модуляторов, или регуляторов, в других частях организма. Мы уже отмечали, что органами коммуникации внутри организма являются нервная и гормональная системы. Нейропептиды функционируют, по-видимому, в обеих системах. Прежде чем мы вернемся к рассмотрению классических нейромедиаторов, познакомимся с некоторыми примерами нейропептидов (рис. 8.15). [c.214]

С наступлением зрелости процессы, связанные с развитием нервной системы, не прекращаются. Как уже говорилось (разд. 18.4.1), у взрослых особей нерв-но-мыщечные соединения могут регенерировать после перерезки нерва. Концы оставшихся частей аксонов, соединенных с телами нервных клеток, превращаются в конусы роста и прокладывают себе путь к денервированной мышце. Здесь они образуют синапсы главным образом в местах прежнего расположения синапсов, что определяется особенностями базальной мем- [c.145]

Химическая идентификация ФРН, который был открыт первым из миогих веществ, регулирующих развитие нейронов, дала возможность начать изучение его действия на молекулярном уровне. Но хотя мы находимся уже на пути к выяснению молекулярной основы образования синапсов в некоторых частях периферической нервной системы, мы еще очень далеки от понимания того, как это происходит в головном и спинном мозгу. Одиако даже здесь начинают проясняться некоторые общие закономерности образования синапсов об этом будет идти речь в следующем разделе. [c.146]

Белки, соединяясь с веществами небелковой природы, образуют более или менее устойчивые соединения, которые получили название сложных белков или протеидов иногда их называют также симплексами [1] или синапсами [2]. Некоторые из этих сложных белков, несомненно, существуют как постоянные составные части крови и тканей. К их числу принадлежит, например, гемоглобин, представляющий собой стойкий протеид (см. гл. XI). В других случаях мы не можем пока с полной уверенностью ответить на вопрос, предсуществуют ли те или иные сложные белки в организме животных или же они образуются в процессе самого выделения. [c.218]

Общие сведения о нервной системе изложены в гл. 1. В дальнейшем мы часто будем пользоваться терминами нерв и аксон . Здесь следует напомнить, что нерв (который обычно представляет собой нервный ствол) состоит из пучка аксонов, а ганглий содержит синапсы. Проведение по нерву является исключительно аксонным, в то время как в ганглии имеют место как аксонное проведение, так и синаптическая передача. У кальмара исследование часто прово- [c.184]

Рис. 5. в следующем поколении обучающихся машин будет применена микроэлектронная техника для того, чтобы можно было реализовать их огромные потенциальные преимущества в объеме памяти и скорости работы по сравнению с цифровыми ЭВМ. Мозг человека имеет самый миниатюрный из известных элементов памяти (рисунок слева) в виде синапсов, диаметром только 0,5 мк. Состояние памяти синапса, видимо, определяется числом структурных элементов и их химическим составом. В скором времени, видимо, будут созданы микроэлектронные схемы (справа) размером 5 мк. Их фиксируемое состояние определяется шириной белой полосы в центральной части элемента. [c.166]

Оказалось, что, хотя и существует некоторое оптимальное сопротивление мембраны в синапсе, при котором в клетку-мишень попадала самая большая часть тока, все равно эффективность такого синапса была несравнима с реальной. Если сопротивление мембраны бралось ниже оптимального, то увеличивалась утечка тока через щель, если сопротивление увеличивалось, то падала общая сила тока вытекающего из терминали, [c.160]

Вопрос 4. Я думал, что в нервной системе действует универсальный закон —торможение возникает в области тела нейрона. Почему же тормозные процессы происходят в дендритах Ответ. Этот закон, как и многие другие, пришлось пересмотреть. Действительно, тормозные синапсы часто бывают расположены на телах нейронов и даже начальных сегментах их аксонов. Полагают что это позволяет очень эффективно влиять на процесс генерации потенциала действия в этих участках. Однако в исследованиях на рецепторе растяжения было обнаружено, что тормозные синапсы могут оказывать существенное влияние, будучи расположены рядом с возбуждающими синапсами. При таком расположении создаются наиболее благоприятные условия для шунтирования возбуждающих токов через каналы, открывающиеся при активации тормозных синапсов> ТПСП в данном случае подавляет рецепторный потенциал в месте его возникновения, а не потенциал действия. В различных отделах нервной системы эти два типа торможения сочетаются в самых разных комбинациях. Возможно, это связано с тем, что для обработки каждой отдельной разновидности информации необходимы особые способы взаимодействия возбуждения и торможения. [c.193]

Нейроны характеризуются необыкновенно высоким уровнем обмена веществ, значительная часть которого направлена на обеспечение работы натриевого насоса в мембранах и поддержание состояния возбуждения. Химические основы передачи нервного импульса по аксону уже обсуждались в гл. 5, разд. Б, 3. Последовательное раскрытие сначала натриевых и затем калиевых каналов можно считать твердо установленным. Менее ясным остается вопрос, сопряжено ли изменение ионной проницаемости, необходимое для распространения потенциала действия, с какими-либо особыми ферментативными процессами. Нахманзон указывает, что ацетилхолинэстераза присутствует в высокой концентрации на всем протяжении мембраны нейрона, а не только в синапсах [38, 39]. Он предполагает, что увеличение проницаемости к ионам натрия обусловлено кооперативным связыванием нескольких молекул ацетилхолина с мембранными рецепторами, которые либо сами составляют натриевые каналы, либо регулируют степень их открытия. При этом ацетилхолин высвобождается из участков накопления, расположенных на мембране, в результате деполяризации. Собственно, последовательность событий должна быть такова, что изменение электрического поля в мембране индуцирует изменение конформации белков, а это уже приводит к высвобождению ацетилхолина. Под действием аце-тилхолинэстеразы последний быстро распадается, и проницаемость мембраны для ионов натрия возвращается к исходному уровню. В целом приведенное описание отличается от описанной ранее схемы синаптической передачи только в одном отношении в нейронах ацетилхолин накапливается в связанной с белками форме, тогда как в синапсах — в специальных пузырьках. Существует мнение, что работа калиевых каналов регулируется ионами кальция. Чувствительный к изменению электрического поля Са-связывающий белок высвобождает Са +, который в свою очередь активирует каналы для К" , последнее происходит с некоторым запозданием относительно времени открытия натриевых каналов, что обусловлено различием в константах скоростей этих двух процессов [123]. Закрытие калиевых каналов обеспечивается энергией гидролиза АТР. Имеются и другие предположения о механизмах нервной проводимости [124]. Некоторые из них исходят из того, что нервная проводимость целиком обеспечивается работой натриевого насоса. [c.349]

Удаление К. из синаптич. щели происходит путем обратного захвата в пресинаптич. окончания. Этот активный транспорт происходит с использованием энергии градиента на мембране. Часть К. диффундирует из синапса в межклеточное пространство и затем поступает в кровь. Инактивируются К. путем окислит, дезаминирования, катализируемого катехол-О-метилтрансферазой. [c.352]

Контакты с другими клетками образуются не только в синапсах. Большая часть поверхности нейрона покрыта прилегающими к нему глиальными, или шеанновскими, клетками. Их роль пока не ясна. Из мембран шванновских клеток образуется миелиновая оболочка миелинизированных аксонов, показанная на риС. 11.1 схематически. Эта оболочка прерывается через каждые 1—2 мм длины аксона перехватами Ранвье, имеющими протяженность около 1 мкм. В области перехватов мембрана аксона контактирует с окружающей средой. Существуют и немиелини-зированные аксоны. [c.359]

Цитоплазма нейронов иногда имеет >1 м в длину (рис. 1.19).. Таким образом, синапс как особенно важный центр нейрональной активности часто оказывается далеко от тела клетки, содержащего ядро — регулятор белкового биосинтеза, необходимого-для метаболизма. Поэтому должны существовать цитоплазматическая коммуникация и метаболический обмен между периферическим синапсом и той частью тела клетки (перикарионом) [c.29]

Цитоплазма нейрона находится в постоянном движении. Это движение, называемое аксональным транспортом, осуществляет функциональную связь между телом клетки и ее ядром, с одной стороны, и нервным окончанием, с другой стороны, часто находящемся на расстоянии 1 м и даже более. Аксональный транспорт обусловливает рост и функциональную активность аксона, его регенерацию после очаговых поражений и адаптацию синаптической активности. Различают антеро- и ретроградный аксональный транспорт, так что различные компоненты могут проходить не только от тела клетки к синапсу, но и в обратном направлении. Существует медленный аксональный поток (1— 4 мм/сут), промежуточный (15—50 мм/сут) и быстрый (200— 400 мм/сут). Каждый вид молекул переносится с характерной для него скоростью. Тубулин, субъединицы нейрофиламентов, актин и миозин транспортируются медленно митохондрии с промежуточной скоростью мембранные белки, гликопротеины, гликолипиды, ферменты синтеза медиаторов и медиаторы — быстро. ДНК, РНК н ганглиозиды не транспортируются. Ретроградный транспорт удаляет продукты деградации синапсов, переносит ферменты, а также субстраты, поглощенные пресинаптической мембраной, например фактор роста нервов, токсин столбняка и нейротропные вирусы. [c.316]

Рис 45 Схематичное строение нервно мышечного синапса по С Куфлеру и Дж Николсу (1979) 1 — частички 2 — ямки 3 — синаптические визикулы 4 — пресинаптическая мембрана 5 — постсинаптическая мембрана 6 — складки постсинаптической мембраны 7 — синаптическая щель [c.131]

Рис. 18-35. Схематическое изображение тела спинномозгового мо-тонейрона. Показана лишь небольшая часть из многих тысяч нервных окончаний, образующих синапсы на клетке и приносящих сигналы от других частей организма для регулирования ее импульсного разряда. Участки плазматической мембраны мотонейрона, не занятые синаптическими окончаниями, покрыты глиальными клетками (на рисунке ие пока-заяными).

В течение жизни одни синапсы могут исчезать, а другие-создаваться заново. Такие изменения проще всего наблюдать в нервно-мышечной системе позвоночных. Если у взрослого животного перерезать нерв, иннервирующий мышцу, то отрезанная часть аксоиа дегенерирует и мышца уже не может получать входные синаптические сигналы. Однако тела мотонейронов, находящиеся в спиниом мозгу, обычно сохраняются, и нх перерезанные аксоны начинают снова расти по направлению к деиервироваийой мышце. Механизм роста аксона будет рассмотрен позже, а сейчас важно отметить, что регенерирующие аксоны, достигнув мышцы, прекращают свой рост и образуют синапсы. Хотя это происходит преимущественно в местах прежних нервно-мышечных соеди- [c.112]

Любой сигнал, получаемый нервной системой, должен прежде всего преобразоваться в электрический. Значение электрического сигнала будет зависеть от устройства, осушествившего этот перевод из одной формы в другую-от так называемого преобразователя. Каждый преобразователь реагирует на внешние факторы (или события) определенного рода, такие как свет, температура, химическое вешество, механическая сила или перемешение. В одних случаях преобразователь представляет собой часть нейрона, прово-дяшего импульсы, в других-это часть сенсорной клетки, специально приспособленной для преобразования сигналов, но не участвующей в осуществлеини дальней связи такая клетка передает затем свои сигналы близлежащему нейрону через синапс. [c.119]

Рнс. 18-57. Схема латерального торможения. В изображенной здесь идеальной системе расположение тормозных (Г) и возбуждающих (В) синапсов тахово, что свет, падающий на фоторецептор, возбуждает ганглиозную клепсу, расположенную непосредственно под ним, в то время как ганглиозные клети по обе стороны от рецжгора тормозятся. При однородном освещении ганглиозные клети практически не дают ответа, так как возбуждающее действие уравновешено тормозным. Ганглиозные клетки реагируют только на контраст яркого и слабого света (такой случай представлен в средней части рнс а). [c.129]

Ввиду сказанного выше следует ожидать, что в процессе нормального развития некоторые нейроны будут гибнуть. На самом деле, однако, во многих частях нервной системы гибнет поразительно большое число нейронов, и причины этого отнюдь не ясны. Например, у зародышей позвоночных образуется вдвое больше двигательных нейронов, чем будет иужио в дальнейшем число лишних нейронов сокращается в результате их гибели вскоре после образования нервно-мышечных синапсов. Имеются данные, что ббльшая часть гибнущих нервных клеток уже соединена с мышцами, соответствующими положению этих клеток в спинном мозге. Одиако мотонейронам нужно не только образовать синапсы на мышечных клетках, но и самим получать сигналы от других нейронов спинного мозга возможно, гибнут именно те нейроны, которые не установили необходимых связей с другими нейронами. [c.144]

Такой же метод радиоавтографии был использован при изучении развития колонок глазодоминантности (главным образом у кошек и обезьян). В самый ранний период жизни животного никаких колонок различить ие удается проекции двух сетчаток всюду перекрываются, и каждая область зрительной коры получает информацию от обоих глаз. Лишь позднее (обычно в первые недели жизни) эти проекции разделяются на чередующиеся полоски таким образом, что нейроны двух соседних полосок получают ббльшую часть информации от разных глаз. Это служит еще одним примером первоначального перепроизводства синапсов с последующей ликвидацией излишка, когда перекрывающиеся группы аксонных окончаний распределяются по разным участкам. Есть некоторые расхождения в мнениях о том, насколько этот этап развития зависит от зрительного восприятия однако точно установлено, что даже после того, как колонки глазодоминантности образовались, существует период, когда отсутствие Зрительных стимулов может привести к нх разрушению, как это показано в эксперименте, описанном ннже. [c.151]

Имеются веские данные в пользу того, что правило ассоциативного синапто-генеза действует и в других частях развивающейся нервной системы, где оно может служить другим важным целям. Напрнмер, предполагают, что это правило могло бы гарантировать непрерывность нейронных проекций в последовательных комплексах нервных клеток. Обычно окончание аксона для иннервации участка, содержащего много клеток-мишеней, разделяется на множество веточек. Две клетки, расположенные рядом в одном нейронном комплексе, часто возбуждаются одновременно, и поэтому их аксоны будут проявлять тенденцию к образованию синапсов на одной и той же клетке в следующем комплексе. В результате этого группы смежных нейронов первого комплекса будут, как правило, иннервировать смежные, частично перекрывающиеся участки второго. [c.153]

Последующие опыты были поставлены для проверки предположения о том, что нарушение мионеврального проведения нод влиянием фосфорорганических соединений всецело обусловлено именно их антихолинэстеразным эффектом, в результате которого в нервно-мышечных синапсах накапливаются нессимальные концентрации ацетилхолина. Оказалось, что на френико-диафрагмальном препарате крысы нервно-мышечное проведение, полностью нарушенное в результате действия фосфакола, восстанавливается при повторном отмывании. В опытах на кошке мы наблюдали восстановление нервно-мышечного проведения, нарушенного большой дозой препарата Гд-83. Восстановление наступало после длительного перерыва в нанесении раздражений на двигательный нерв (рис. 4). В обоих случаях возобновление частых раздражений нерва немедленно вновь приводило к полному блоку проведения. [c.466]

Белки могут образовать с липидами растворимые и нерастворимые комплексы. К первому типу принадлежат липопротеины крови и других жидкостей организма животных. Плазма крови, несмотря на то, что она представляет собой прозрачную жидкость, содержит 0,5—0,7% нерастворимых липидов. Значительная часть этих липидов не может быть извлечена из плазмы обычно применяющимся для этой цели эфиром или другими неполярными растворителями. Машбёф рассматривает это как доказательство того, что указанная часть липидов находится в соединении с белками, образуя комплексы, которые он назвал синапсами [3]. Эти липопротеиновые комплексы осаждаются при обычном высаливании сернокислым аммонием [4]. Некоторое количество липидов можно обнаружить также во фракциях белков, полученных электрофоретическим путем [5]. Комплексы липопротеинов расщепляются при комнатной температуре этиловым спиртом и ацетоном, причем большая часть липидов, отцепившихся от комплекса после обработки спиртом, может быть извлечена эфиром. Для того чтобы избежать денатурации белков, рекомендуется производить расщепление комплекса липопротеинов спиртом и эфиром при низких температурах [6] или путем повторного замораживания и оттаивания этих комплексов в присутствии эфира 7]. [c.228]

Многие наши представления о явлениях, происходящих при передаче нервных импульсов в насекомых, основаны на сопоставлении свойств нервной ткани насекомых и теплокровных животных. Во многих случаях I нервы насекомых реагируют на химические вещества так же, как нервы животных. Например, физостигмин, вызывающий обратимое ингибирование холинэстеразы, и фосфорорганические соединения, необратимо ингибирующие ее, нарушают передачу возбуждения в синапсах насекомых. Эти синапсы сосредоточены в ганглиях центральной нервной системы, где локализованы высокие концентрации холинэстеразы. Ацетилхолин и холинаце-тилаза — вторые компоненты, необходимые для холин-эргической передачи возбуждения, также найдены в большей части ганглий [3]. Присутствие этих веществ ясно показывает, что по крайней мере некоторые фазы возбуждения нерва у насекомых являются холинэргически-ми. Нарушение нормальной деятельности нервной системы антихолинэстеразными веществами подтверждают этот вывод. Интенсивная стимуляция активности цен-трально нервной системы насекомых пилокарпином [13, [c.147]

В СНС клеточные синапсы и тела постганглионарных нейронов находятся главным образом в парных ганглиях, располагаюшихся рядом со спинным мозгом. Они объединены в два параллельных ему симпатических ствола, соединяющихся в непарном ганглии на уровне копчика. В средней части туловища каждый симпатический ганглий связан непосредственно со [c.301]

Важная роль мембран в синапсах обусловлена их непосредственным участием в основных процессах деятельности нейрона в возбуждении и торможении. Это проявляется в биоэлектрической активности мембран в поляризации, деполяризации и гиперполяризации. В мембранные процессы вовлекаются медиаторы и ферменты, которыми регулируется уровень медиаторов. Характер взаимосвязи этих факторов иллюстрируют исследования, проведенные в нашей лаборатории Кометиани (1970, 1971). Он изучил взаимосвязь действия ацетилхолинэстеразы и Na" , К -АТФазы — двух ферментных систем, обусловливающих генерацию биопотенциалов, и пришел к заключению, что механизм активного транспорта, который связан с работой Na" , К+-АТФазы, и деполяризацию, обусловленную действием ацетилхолина, нужно рассматривать как части единого механизма генерации биопотенциала. Связь между ними осуществляется с помощью ионов. Импульсация, вызванная возбуждением, освобождает ацетилхолин. Последний тормозит Na , К+-АТФазу, в результате чего прекращается активный транспорт и клетка деполяризуется. В это время на арену выступает ацетилхолинэстераза, которая быстро разрушает ацетилхолин, благодаря чему создаются условия для стимулирования Na+, К+-АТФазы, и поляризация клетки восстанавливается. Интересно отметить, что максимум торможения Na+, К+-АТФазы аце-тилхолином наблюдается тогда, когда активность Na" , К -АТФазы наибольшая. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология