Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Синаптическая передача информации





Уже отмечалась важная роль мембраны в передаче информации в мозге. Мем­брана представляет собой барьер для прохождения нервного импульса. Имен-

Рис. 1.17. Структура синапса (а); фотография синапса, увеличенного под электронным микроскопом в тысячи раз (выполненная D.D. Kinkel) (б); фотография аксональных терминалей на теле аксона (в) (Kalat, 1992).

но поэтому связи между нейронами опосредуются химическими передат­чиками — нейромедиаторами (mediator — посредник, англ.), выделяющимися из окончаний аксонов в области спе­циализированных межклеточных кон­тактов — синапсов. Синапс представ­ляет собой мембраны двух соседних нейронов (передающего информацию и получающего ее) и пространство между ними, которое называется си-наптической щелью. Синаптическая щель — это пространство шириною около 20 нм между мембранами пре-синаптической (мембрана нейрона, находящегося перед синаптической щелью) и постсинаптической (мемб­рана клетки, находящейся после си­наптической щели) клеток (рис. 1.17). Различают аксо-соматические си­напсы, сформированные мембрана­ми аксона и тела (сомы) нейрона, аксо-дендритные, состоящие из мем­браны аксона и дендрита, и аксо-ак-сональные, при которых аксон под­ходит к другому аксону. Синапс меж­ду аксонами и мышечным волокном называется нейромышечной кольцевой пластинкой.


 




Рис. 1.18. Временная и пространственная суммация импульсов (Kalat, 1992).

Молекулы медиатора находятся в везикулах — особых пузырьках, рас­положенных в аксональной терми-нали (окончании аксона). ПД, дос­тигая аксональной терминали, ста­новится сигналом открытия кальци­евых каналов, которые вызывают синхронный эндоцитоз — координи­рованное выделение медиатора из везикул и поступление их в синапти-ческую щель. Медиатор связывается с рецептором, находящимся на пост-синаптической мембране, который инициирует в постсинаптической клетке те или иные изменения в зависи­мости от вида рецептора. Медиатор, взаимодействуя с рецептором, может способствовать открытию ионных каналов (натрий-калиевых или кальцие­вых) или через аденилатциклазный механизм активировать внутриклеточ­ного посредника — цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и цГМФ (циклический гуанозинмонофосфат). При открытии натрий-калиевого ка­нала натрий поступает внутрь клетки, что приводит к деполяризации учас­тка мембраны постсинаптического нейрона. Каждый синапс делает лишь незначительный вклад в этот процесс. Однако каждый нейрон непрерывно интегрирует до 1000 синаптических входов, которые суммируются нелиней­но (рис. 1.18) и при достижении порогового потенциала вызывают ПД, т. е. распространяющийся вдоль аксона потенциал.

Синоптическая задержка — время между началом пресинаптической де­поляризации и постсинаптической реакцией — составляет 0,5 мс. Всего лишь 1/10 часть этого времени обусловлена диффузией (проникновением) медиатора через синаптическую щель к постсинаптической мембране. Боль­шая же часть времени тратится на открывание Са2+-каналов, через которые кальций проникает в аксонную терминаль и способствует высвобождению медиатора из везикул. Кальций в аксонной терминали имеется в крайне ма­лых количествах. После того как он окажет свое действие, он удаляется, либо связываясь со специальным белком — кальмодулином, либо проникая в эн-доплазматический ретикулум. Освобожденный медиатор может действовать как на ауторецепторы (расположенные на пресинаптической мембране), так и на постсинаптические рецепторы.

Согласно принципу английского ученого Г. Дейла, постулирующего ме­таболическое единство нейрона, во всех окончаниях нейрона выделяется один и тот же медиатор. В настоящее время доказано, что этот принцип ка­сается только пресинаптического единства нейрона. Эффекты, которые вы­зываются данным медиатором, могут быть различны и зависят от клеток-ми­шеней (в данном случае постсинаптических нейронов). Знак синаптичес-кого действия — повышение постсинаптического потенциала или его паде­ние — определяется не медиатором, а свойствами рецепторов на постсинап­тической клетке.


Постсинаптические рецепторы одного пресинаптического нейрона мо­гут фармакологически различаться и контролировать разные ионные кана­лы. Одна постсинаптическая клетка может иметь более одного типа рецеп­торов для данного медиатора, и каждый из этих рецепторов контролирует отличный от других механизм ионной проводимости.

Кроме нейронов, суммирующих и передающих информацию к другим клеткам, описаны так называемые пейсмекерные нейроны, способные само­стоятельно генерировать электрические импульсы (Alving, 1968). Активность таких нейронов характеризуется синусоидальными колебаниями частотой 0,1-10 Гц и амплитудой 5-10 мВ. Эти нейроны при отсутствии любого внеш­него воздействия обеспечивают периодическую генерацию ПД и передачу возбуждения другим нейронам.







Дата добавления: 2015-12-04; просмотров: 209. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Основные разделы работы участкового врача-педиатра Ведущей фигурой в организации внебольничной помощи детям является участковый врач-педиатр детской городской поликлиники...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Что такое пропорции? Это соотношение частей целого между собой. Что может являться частями в образе или в луке...

Растягивание костей и хрящей. Данные способы применимы в случае закрытых зон роста. Врачи-хирурги выяснили...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия