Нейроны беспозвоночных

Важнейшими продуктами метаболизма в нейронах являются катехоламины, к которым относятся три близких по структуре производных тирозина дофамин, норадреналин и адреналин. Дофамин и норадреналин служат нейромедиаторами. У многих беспозвоночных важную роль играет также октопамин [61], синтезирующийся из тирамина (рис. 16-8). Обратите внимание на взаимосвязь предшественник — продукт в ряду дофамин, норадреналин, адреналин. Путь биосинтеза этих нейромедиаторов включает реакции декарбоксилирования и гидроксилирования— типы реакций, имеющих место при образовании других медиаторов. Наиболее важным процессом, завершающим действие выделившихся катехоламиновых медиаторов, является обратное поглощение их нейро- [c.335]

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]

Наконец, следует отметить, что данная схема достаточно универсальна и потому приложима не только к центральной нервной системе позвоночных, но и к беспозвоночным животным. Из рис. 22.3 видно, например, что командные нейроны беспозвоночных находятся на уровне, соответствующем проекционным зонам позвоночных. Высшие уровни регуляции в обоих случаях содержат программирующие инструкции. [c.99]

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]

Высшей формой развития нервной системы — сети нейронов, акти Б-ио, взаимодействующих между собой, — является головной мозг челове- .(1са. В то время как мозг многих беспозвоночных (например, пиявок, ра- [c.324]

У беспозвоночных (кальмар) поведение палочек иное — они деполяризуются при освещении, т. е. ведут себя подобно обычным возбужденным нейронам. [c.466]

Гладкая мышца Симпатический ганглий быстрый е. р. 5. р, медленный е. р. з. р. медленный р. з. р. Нейроны коры Беспозвоночные Нейроны улитки быстрый е. р. 3. р, [c.202]

Схему поведения бабочки мы выдумали сами как она управляет своими крыльями на самом деле — неизвестно. А есть ли случаи, когда удалось разобраться в связях реально существующих нейронных схем и понять, как они работают Надо сказать честно, что в случае позвоночных животных такие успехи довольно скромны слишком много у них нейронов. Но в случае беспозвоночных, у которых в ганглиях (нервных узлах) часто всего несколько сотен нейронов (причем каждый нейрон можно узнать в лицо , так как он имеет особую форму, особое положение внутри ганглия и т. п.), успехи более впечатляющие. [c.210]

Впервые такое тормозное кольцо придумал советский ученый В. Л. Дунин-Барковский. А лет через десять такое кольцо открыли у пиявки сотрудники Г. Стента — знаменитого генетика, который последние годы увлекся нейронными сетями беспозвоночных. [c.212]

Рассмотрим один из примеров ионного механизма генерации таких потенциалов. (Похожий механизм действительно имеется в нейронах моллюсков и других беспозвоночных, но тут мы рассмотрим его идеализированный упрощенный вариант.) Пусть у нас есть клетка, ПП которой равен —60 мВ нас не интересует, за счет каких каналов он создается, мы будем считать, что их относительно мало и они создают относительно небольшие токи (заметим, что само понятие потенциал покоя можно применять к клеткам-генераторам в некотором условном смысле, так как их потенциал все время колеблется, так что покой таким нейронам только снится и даже не снится, потому что они не спят). [c.218]

В центральной нервной системе как > позвоночных, так и у беспозвоночных тоже, судя по имеющимся данным, определенные группы нейронов или глиальных клеток несут специфические метки, которые узнаются другими нейронами и тем самым помогают установить избирательные нервные связи. По мы еще почти ничего не знаем о молекулах, участвующих в таких процессах как в центральной, так и в периферической нервной системе. [c.357]

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]

Рассмотрим теперь некоторые типы организации нейронных систем, характерные для автономной регуляции железистых и мышечных внутренних органов беспозвоночных. [c.28]

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]

В четырех предшествующих главах мы рассмотрели основные элементы двигательного аппарата железы и мышцы, иннервирующие их мотонейроны, простейшие нейронные сети, служащие структурной основой тех ритмов и жестких программ активности, которым подчинены мотонейроны, и, наконец, элементарные рефлекторные пути с их сенсорными входами. Весь этот нервный аппарат находится в основном на уровне сегментов нервной цепочки у беспозвоночных или в спинном мозге и стволе головного мозга у позвоночных. [c.90]

Рис. 31.6. Нейронная организация низших н высших нервных центров у беспозвоночных и позвоночных животных. Для упрощения схем локальные сети нервных центров не изображены.

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]

Поскольку присущие человеку особенности определяет в основном неокортекс, нам нужно рассмотреть, чем же отличаются его локальные сети. Это один из самых волнующих вопросов нейробиологии. Чтобы ответить на него, надо учесть все, что известно об организации нейронных сетей у беспозвоночных и позвоночных. [c.340]

В заключение рассмотрим необычный пример — головоногого моллюска. Характерные приспособительные признаки осьминога < рис. 2.11)—потеря раковины, появление длинных щупалец е области головы, а также развитие мантийного мышечного сифона для накачивания воды. Как и у других моллюсков, центральная нервная система расположена вокруг пищевода. Ганглии сильно увеличены и, слившись, образуют настоящий мозг (рис. 2.12). Из органов чувств самого высокого уровня развития достигают глаза, и соответственно зрительные ганглии превращаются в сложные.зрительные доли мозга, которые становятся -самыми крупными его отделами. Нейроны зрительной доли дифференцируются на ряд форм, сильно отличающихся от обычных униполярных нейронов, характерных для беспозвоночных (см. гл. 17). В отличие от брюхоногих моллюсков головоногие — это активные, стремительные животные. Механизм движения их заключается в выбрасывании воды через сифон по принципу ре-.активного движения, что ставит моллюсков в ряд самых быстрых морских животных как при нападении, так и при избегании опасности. Бегству способствует система гигантских волокон, особенно хорошо развитая у кальмара. Кальмар дал нейрофизиологам возможность экспериментировать на гигантском аксоне, что очень важно для изучения нервного импульса. [c.53]

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]

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]

Еще один предполагаемый нейромедиатор — это индолалкильный амин серотонин, обнаруженный в мозге всех млекопитающих, а также беспозвоночных. Он имеет ограниченное распространение, а именно серотонинсодержащие нейроны содержатся в срединных ядрах мозгового ствола. Эти нейроны идут в восходящем направлении в головной мозг и вниз в спинной мозг [68]. В нервных ганглиях улиток серотонинсодержащие волокна были выявлены с помощью меченного тритием серотонина [69]. Использование этого относительно просто устроенного объекта позволило обнаружить как торможение, так и возбуждение в ответ на раздражение указанных нейронов. [c.339]

Какие химические процессы лежат в основе мышления и создают поток сознания в мозге человека Поступление импульсов в мозг оказывает большое влияние на сигналы, идущие на периферию по моторным нейронам. Известно также, что мозг обладает собственными эндогенными электрическими ритмами, которые не зависят от импульсов, поступающих по сенсорным нейронам. У примитивных беспозвоночных источником таких ритмов служат особые нейроны — водители ритма (пейсмейкеры). Эти нейроны спонтанно возбуждаются с постоянными интервалами. По-видимому, в их клеточных мембранах происходят последовательные циклические изменения ионной проницаемости, достаточные для возникновения потенциала действия. Примеры работы трех типов нейронов — водителей ритма у моллюсков [130] приведены на рис. 16-12. Вполне вероятно, что аналогичный феномен лежит в основе работы мозга человека. Вероятно, сознательная мысль возникает при сочетании ритмов от эндогенных водителей ритма с импульсацией, поступающей от сенсорных нейронов. Возвращаясь к примитивным организмам, любопытно сравнить спонтанный ритм нейронов—водителей ритма с периодическим выбросом сАМР клетками 01с1уо51еШит (гл. 6. разд. 5). Может быть, эти два феномена по существу имеют много общего. [c.350]

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]

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]

Однако перейдем к позвоночным. Дело в том, что, как уже упоминалось, в нервной системе позвоночных, как правило, выполнением любой функции занимаются не единицы или десятки, а тысячи и десятки тысяч клеток. В наших схемах фигурировали одиночные нейроны и одиночные рецепторы — каждый изображал несколько сходных клеток, имеющихся у беспозвоночных. А у позвоночных животных даже система, управляющая отдельной мышцей, более сложна так, каждой крупной мышцей кошки или человека управляет своя группа мотонейронов — так называемый мотонейронный пул (МН-пул). В МН-пул входят тысячи нервных клеток, м йогочисленные разветвления аксонов которых оканчиваются на мышечных волокнах. Через мотонейронный пул и происходит управление работой мышцы, которая сама по себе тоже является довольно сложным механизмом. Например, изучая работу икроножной мышцы кошки, ученые обнаружили, что, когда кошка стоит, возбуждаются только такие мышечные волокна, которые обеспечивают относительно слабое напряжение мышцы, но зато могут работать длительное вре- [c.212]

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). Папример, 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, расноложенные 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]

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]

В предыдущих главах мы уже рассматривали примеры движений, запускаемых командными нейронами. Мы говорили например, о том, что ритм сокращений сердца у рака генерируется системой интернейронов сердечного ганглия. Эти интернейроны в свою очередь находятся под контролем командных нейронов вышележащих центров (см. рис. 19.3). У аплизию миогенный ритм сердца тоже определяется идентифицируемыми нейронами, которые к тому же координируют сокращения сердца с движениями жабры и желудка (см. рис. 19.4). ОдниМ из самых ярких примеров командных нейронов служат гигантские аксоны, ответственные за реакцию избегания у беспозвоночных и позвоночных (см. гл. 20). Обсуждая механизмы локомоции, мы различали мотонейроны, интернейроны — генератор программ и нисходящие пути, выполняющие командные функции (см. гл. 21). [c.93]

При обсуждении сенсорных, двигательных и нейроэндокринных систем мы могли убедиться в том, что в большинстве случаев наши знания о позвоночных и беспозвоночных животных примерно одинаковы. В отношении же центральных систем чаша весов явно склоняется в сторону позвоночных. Возможно, это связано с тем, что крупные размеры головного мозга у высших позвоночных благоприятствуют созданию сетей и систем, образующих исключительно внутрицентральные связи. В последние годы была получена огромная информация о таких системах. Некоторые данные пролили свет на нервные механизмы поведения, однако многие факты оказались настолько неожиданными, что мы только начинаем понимать их значение. Для того чтобы как-то систематизировать все эти разнообразные сведения, мы поставим во главу угла нейрохимические свойства нейронов, а также различные типы нейронов и нервных сетей. [c.172]

У беспозвоночных нейронные сети обычно организованы либо в форме ганглиев — участков, где концентрируются контакты между входными и выходными элементами, либо в форме пластинок —структур с двумерной организацией таких контактов (рис. 31.6). Этим обеспечиваются специфические операции, осуществляемые в различных сенсорных и двигательных путях. Ганглии и пластинки обычно поляризованы входы у них с одной стороны, а выходы — с другой. Процессы, лроисходящие в локальных сетях этих образований, сводятся [c.340]

Еще одну точку зрения на организацию нервной системы иллюстрирует схема на рис. 3.8. На спинальном уровне имеются -входные сенсорные пути и выходные двигательные. За счет непосредственной связи между двумя этими системами образуют- ся рефлекторные дуги, опосредующие немедленные реакции на воздействие среды. Непрямые соединения, осуществляемые в спинном мозге через интернейроны, обеспечивают более слож-. ые виды рефлексов и координированных двигательных актов (например, при локомоции). Примерно так организованы поведенческие акты беспозвоночных. Подобный базовый тип организации позволяет объяснить многое в поведении низших позво-лочных, а также те двигательные акты высших позвоночных, которые носят более автоматический характер. Ствол головного мозга, а в еще большей степени — конечный мозг вносят своидо- бавления в организацию нейронных сетей, что значительно повышает сложность поведения животного. Как показано на, рис. 3.8, эти сети могут участвовать в дополнительной обработке -сенсорной информации, в более сложных процессах регуляции двигательного поведения или же они могут образовывать цент-4)альные системы, не являющиеся ни специфически двигательными, ни сенсорными, которые участвуют в механизмах научения, памяти, а также лежат в основе адаптивных и познавательных способностей, которые принято называть высшими психическими функциями . Хотя по мере продвижения вверх по спинному мозгу сенсорные, двигательные и центральные системы все больше перекрываются, различать их тем не менее полезно для классификации нервных сетей и функций. Такое разделение от-,ражено и в самой структуре данной книги. [c.64]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология