واسطه های سیستم عصبی و اهمیت عملکردی آنها انتقال دهنده های عصبی مهاری CNS. انجام تحریک از طریق سیناپس ها

واسطه(lat واسطه- واسطه) - یک ماده شیمیایی است که از طریق آن سیگنال از یک سلول به سلول دیگر منتقل می شود. تا به امروز ، حدود 30 ماده فعال بیولوژیکی در مغز یافت شده است (جدول 5).

جدول 5. واسطه های اصلی و نوروپپتیدهای سیستم عصبی مرکزی: محل سنتز و اثرات فیزیولوژیکی

ماده	سنتز و انتقال	عمل فیزیولوژیکی
نوراپی نفرین (انتقال دهنده عصبی تحریکی)	ساقه مغز ، هیپوتالاموس ، تشکیل شبکیه ، سیستم لیمبیک ، ANS سمپاتیک	تنظیم خلق و خو ، واکنش های احساسی ، بیدار ماندن ، ایجاد خواب ، رویاها
دوپامین (دوپامین) (تحریک کننده ، ممکن است مهار کند)	مغز میانی ، ماده سیاه ، سیستم لیمبیک	شکل گیری احساس لذت ، تنظیم واکنش های احساسی ، حفظ بیداری
تأثیر بر روی جسم مخطط (رنگ پریده ، پوسته) گانگلیون های پایه	مشارکت در تنظیم حرکات پیچیده
سروتونین (انتقال دهنده عصبی تحریکی و مهاری)	نخاع ، ساقه مغز (هسته بخیه) ، مغز ، هیپوتالاموس ، تالاموس	تنظیم حرارتی ، ایجاد درد ، ادراک حسی ، به خواب رفتن
استیل کولین (انتقال دهنده عصبی تحریکی)	بند ناف و مغز ، ANS	تأثیر هیجان انگیز بر تأثیرگذارها
واسطه بازدارنده GABA (گاما آمینوبوتیریک اسید)	نخاع و مغز	خواب ، مهار در سیستم عصبی مرکزی
گلیسین (واسطه بازدارنده)	نخاع و مغز	مهار سیستم عصبی مرکزی
آنژیوتانسین II	ساقه مغز ، هیپوتالاموس	افزایش فشار ، مهار سنتز کاتکول آمین ها ، تحریک سنتز هورمون ها ، سیستم عصبی مرکزی را از فشار اسمزی خون مطلع می کند.
الیگوپپتیدها:	سیستم لیمبیک ، غده هیپوفیز ، هیپوتالاموس	واکنش های احساسی ، خلق و خو ، رفتار جنسی
1. مواد P		انتقال هیجان درد از محیط به سیستم عصبی مرکزی ، ایجاد احساس درد
2. Enkephalins ، Edorphins		واکنش های مغزی ضد درد (تسکین درد)
3 پپتید القا کننده خواب دلتا		افزایش تحمل استرس ، خواب
4. گاسترین		مغز را از نیازهای تغذیه ای آگاه می کند
پروستاگلاندین ها	قشر مخ ، مخچه	ایجاد درد ، افزایش لخته شدن خون ؛ تنظیم تن ماهیچه های صاف ؛ افزایش اثر فیزیولوژیکی واسطه ها و هورمون ها
پروتئینهای تک اختصاصی	قسمتهای مختلف مغز	تأثیر بر فرآیندهای یادگیری ، حافظه ، فعالیت بیوالکتریک و حساسیت شیمیایی سلولهای عصبی

ماده ای که واسطه از آن تشکیل شده است (پیش ساز واسطه) از خون و مایع مغزی نخاعی وارد سوما یا آکسون می شود ، در نتیجه واکنش های بیوشیمیایی تحت اثر آنزیم ها ، به واسطه مربوطه تبدیل می شود ، سپس به وزیکول های سیناپسی واسطه را می توان در بدن نورون یا انتهای آن سنتز کرد. هنگامی که سیگنالی از انتهای عصبی به سلول دیگر منتقل می شود ، واسطه به شکاف سیناپسی منتقل می شود و روی گیرنده غشای پس سیناپسی عمل می کند. همانطور که در بالا ذکر شد ، با توجه به مکانیسم پاسخ به یک واسطه ، همه گیرنده های تأثیرگذار به یونوتروپیک و متابوتروپیک تقسیم می شوند. بیشتر گیرنده های یونوتروپیک و متابوتروپ با پروتئین های G (پروتئین های اتصال دهنده GTP) مرتبط هستند.

تحت عمل واسطه بر گیرنده های یونوتروپیککانال های یونی مستقیماً با کمک پروتئین G باز می شوند و در اثر حرکت یون ها به داخل سلول یا از سلول ، EPSP یا TPSP تشکیل می شود. گیرنده های یونوتروپیک گیرنده های واکنش سریع نیز نامیده می شوند (به عنوان مثال ، گیرنده های N- کولینرژیک ، GABA 1 -، گلیسین ، 5 -HT 3 (S 3) -گیرنده های سروتونین).

هنگامی که یک واسطه بر گیرنده های متابوتروپیک عمل می کندکانال های یونی از طریق فعال می شوند پروتئین Gبا استفاده از واسطه های دوم... علاوه بر این ، EPSP ، PD ، TPSP (پدیده های الکتروفیزیولوژیکی) تشکیل می شود ، که به کمک آن فرآیندهای بیوشیمیایی (متابولیک) شروع می شود. در همان زمان ، تحریک پذیری نورون و دامنه EPSP را می توان در عرض چند ثانیه ، دقیقه ، ساعت و حتی روز افزایش داد. پیام رسان های ثانویه نیز می توانند فعالیت کانال های یونی را تغییر دهند.

آمین ها ( دوپامین ، نوراپی نفرین ، سروتونین ، هیستامین) در قسمتهای مختلف سیستم عصبی مرکزی و در مقادیر قابل توجهی در نورونهای ساقه مغز یافت می شوند. آمین ها باعث ایجاد فرایندهای تحریک و مهار می شوند ، به عنوان مثال ، در دیانسفالون ، در سیاه نیستان ، در سیستم لیمبیک ، در جسم مخطط.

سروتونینیک واسطه تحریکی و مهاری در نورونهای ساقه مغز ، مهار کننده - در قشر مغز است. هفت نوع گیرنده سروتونین (5-HT ، گیرنده های B) وجود دارد که بیشتر آنها متابوتروپیک هستند (واسطه های دوم cAM F و IF 3 / DAG هستند). Ionotropic گیرنده S3 است (مخصوصاً در گانگلیوم ANS موجود است). سروتونین عمدتا در ساختارهای مربوط به تنظیم عملکردهای خودکار یافت می شود. به ویژه در هسته بخیه (SN) ، سیستم لیمبیک فراوان است. آکسونهای این نورونها در مجاری بولبوسپاینال عبور کرده و در قسمتهای مختلف نخاع به نورونها ختم می شوند. در اینجا آنها با سلولهای سلولهای عصبی سمپاتیک پیش از عصبی و با نورونهای بین جلدی ماده ژلاتینی در تماس هستند. اعتقاد بر این است که برخی از این نورونهای سمپاتیک (و شاید همه) نورونهای سروتونرژیک ANS هستند. بر اساس آخرین داده ها ، آکسون آنها به اندام های دستگاه گوارش می رود و بر تحرک او تأثیر محرک قوی دارد. افزایش سطح سروتونین و نوراپی نفرین در سلولهای عصبی سیستم عصبی مرکزی برای حالتهای شیدایی معمولی است ، و کاهش برای حالتهای افسردگی.

نوراپی نفرینیک واسطه تحریک کننده در هیپوتالاموس ، در هسته های اپیتالاموس ، مهار کننده - در سلولهای پورکینژ مخچه است. در تشکیل شبکیه (RF) ساقه مغز و هیپوتالاموس ، گیرنده های α- و β آدرنرژیک یافت شد. نورونهای نورآدرنرژیک در ناحیه نقطه آبی (مغز میانی) متمرکز شده اند ، جایی که فقط چند صد عدد از آنها وجود دارد ، اما شاخه های آکسون آنها در سراسر سیستم عصبی مرکزی یافت می شود.

دوپامین واسطه نورونهای مغز میانی یعنی هیپوتالاموس است. گیرنده های دوپامینبه زیرگروه های D1 - و D2 تقسیم می شود. گیرنده های D1 بر روی سلول های جسم مخطط بومی شده و از طریق آدنیلات سیکلاز حساس به دوپامین مانند گیرنده های D2 عمل می کنند. دومی در غده هیپوفیز یافت می شوند.

وقتی دوپامین روی آنها اثر می گذارد ، سنتز و ترشح پرولاکتین ، اکسی توسین ، هورمون تحریک کننده ملانوسیت ها ، اندورفین مهار می شود. گیرنده های D2 در نورون های جسم مخطط یافت می شوند ، جایی که عملکرد آنها هنوز کاملاً مشخص نیست. محتوای دوپامین در نورونهای سیستم عصبی مرکزی در اسکیزوفرنی افزایش یافته و در پارکینسونیسم کاهش می یابد.

هیستامینتأثیر خود را با کمک واسطه های دوم (cAMP و IF 3 / DAG) درک می کند. این در غلظت قابل توجهی در غده هیپوفیز و برجستگی متوسط هیپوتالاموس یافت می شود - تعداد اصلی نورونهای هیستامینرژیک نیز در اینجا قرار دارد. در سایر قسمتهای سیستم عصبی مرکزی ، سطح هیستامین بسیار پایین است. نقش واسطه هیستامین به درستی درک نشده است. گیرنده های هیستامین H 1 -، H 2 -و H 3 -اختصاص دهید. گیرنده های H1 در هیپوتالاموس وجود دارند و در تنظیم مصرف غذا ، تنظیم حرارت ، ترشح پرولاکتین و هورمون ضد دیورتیک (ADH) نقش دارند. گیرنده های H2 در سلول های گلیال یافت می شوند.

استیل کولیندر قشر مغزی ، در نخاع یافت می شود. در درجه اول به عنوان یک انتقال دهنده آفرودیزیاک شناخته می شود. به طور خاص ، این واسطه نورونهای α- حرکتی نخاع است که عضلات اسکلتی را عصب دهی می کند. با کمک استیل کولین ، α-motoroneurons از طریق طرفین آکسون خود یک اثر هیجان انگیز را به سلولهای بازدارنده رنشاو منتقل می کند. استیل کولین در ساقه مغز RF ، در هیپوتالاموس یافت می شود. گیرنده های M- و N- کولینرژیک یافت شد. هفت نوع گیرنده M- کولینرژیک ایجاد شده است. اصلی ترین آنها هر دو گیرنده M1 و M2 هستند. M1 -گیرنده های کولینموضعی بر روی نورونهای هیپوکامپ ، جسم مخطط ، قشر مغز ، M 2-گیرنده های کولینرژیک- بر روی سلول های مخچه ، ساقه مغز. N-گیرنده های کولینرژیکنسبتاً متراکم در ناحیه هیپوتالاموس و منطقه تگمنتال قرار دارد. این گیرنده ها به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته اند ، آنها با استفاده از α-bungarotoxin (جزء اصلی سم نوار کرایت) و α-neurotoxin موجود در سم کبرا جدا شده اند. هنگامی که استیل کولین با پروتئین N- کولینرژیک برهم کنش می کند ، شکل اخیر تغییر شکل می دهد ، در نتیجه کانال یون باز می شود. هنگامی که استیل کولین با گیرنده M -cholinergic تداخل می کند ، فعال شدن کانال های یونی (K +، Ca2+) با استفاده از واسطه های درون سلولی دوم (cAMP - آدنوزین مونوفسفات حلقوی - برای گیرنده M2 ؛ IF 3 / DAG - برای گیرنده M 1).

استیل کولین همچنین با کمک گیرنده های M- کولینرژیک در لایه های عمیق قشر مغز ، در ساقه مغز ، هسته دم دار ، نورونهای بازدارنده را فعال می کند.

آمینو اسید. گلیسین و γ-aminobutyric اسید(GABA) واسطه های مهاری در سیناپس های سیستم عصبی مرکزی هستند و روی گیرنده های مربوطه ، گلیسین - عمدتا در نخاع ، GABA - در قشر مخ ، مخچه ، ساقه مغز ، نخاع عمل می کنند. آنها تأثیرات تحریکی را منتقل می کنند و بر گیرنده های تحریکی α- گلوتامات و α- آسپارتات عمل می کنند. گیرنده های اسیدهای آمینه گلوتامیک و آسپارتیک در سلولهای نخاع ، مخچه ، تالاموس ، هیپوکامپ و قشر مغز یافت می شوند. گلوتامات اصلی ترین انتقال دهنده عصبی تحریکی است (75 درصد سیناپس های تحریکی در مغز). گلوتامات تأثیر خود را از طریق متابوتروپیک (مرتبط با فعال سازی cAMP و IF3 / DAG) و یونوتروپیک (مرتبط با K + -، Ca2+ -، Na + -ion و کانال های گیرنده) درک می کند.

پلی پپتیدهادر سیناپس قسمتهای مختلف سیستم عصبی مرکزی یافت می شود.

آنکفالین ها و اندورفین ها- انتقال دهنده های عصبی مواد مخدر از سلول های عصبی که به عنوان مثال ، تکانه های درد را مسدود می کند. آنها تأثیر خود را از طریق گیرنده های مخدر مربوطه ، که به طور متراکم روی سلولهای سیستم لیمبیک قرار دارند ، درک می کنند. بسیاری از آنها همچنین در سلولهای ماده سیاه ، هسته دیانسفالون و مجرای تنهایی وجود دارد ، همچنین در سلولهای لکه آبی ، نخاع وجود دارد. لیگاندهای آنها (β-endorphin ، dynorphin ، leu- و methenkephalins هستند. گیرنده های مختلف مواد افیونی با حروف الفبای یونانی تعیین شده اند: α، ε، κ، μ، χ.

ماده Pواسطه ای از نورون ها است که سیگنال های درد را منتقل می کند. به خصوص مقدار زیادی از این پلی پپتید در ریشه های پشتی نخاع یافت می شود. این نشان می دهد که ماده P ممکن است واسطه سلول های عصبی حساس در ناحیه تبدیل آنها به نورون های بینابینی باشد. مقدار زیادی ماده P در ناحیه هیپوتالاموس وجود دارد. دو نوع گیرنده برای ماده P وجود دارد: گیرنده های نوع SP-E (P1 ، واقع بر روی نورونهای قشر مغز ، و گیرنده های نوع SP-P (P2) ، که بر روی نورونهای تیغه مغز قرار دارند. به

پپتید عروقی (VIP) ، سوماتوستاتین ، کوله سیستوکینین (CCK)همچنین یک عملکرد واسطه را انجام دهید. گیرنده های VIP و گیرنده های سوماتوستاتینبر روی نورونهای مغز شناسایی شده است. گیرنده های CCK در سلول های قشر مخ ، هسته دمی و پیازهای بویایی یافت می شوند. عمل CCK بر روی گیرنده ها با فعال کردن سیستم آدنیلات سیکلاز ، نفوذپذیری غشای Ca2+ را افزایش می دهد.

آنژیوتانسیندر انتقال اطلاعات مربوط به نیاز بدن به آب شرکت می کند. گیرنده های آنژیوتانسین در نورونهای قشر مخ ، مغز میانی و دیانسفالون یافت می شوند. اتصال آنژیوتانسین به گیرنده ها باعث افزایش نفوذپذیری غشای سلولی برای Ca2+ می شود. این واکنش به دلیل فرآیندهای فسفوریلاسیون پروتئین های غشایی به دلیل فعال شدن سیستم آدنیلات سیکلاز و تغییر در سنتز پروستاگلاندین ها است.

لولیبریندر شکل گیری نیاز جنسی شرکت می کند.

پورین ها(ATP ، آدنوزین ، ADP) عمدتا یک عملکرد مدل سازی را انجام می دهند. به طور خاص ، ATP همراه با GABA در نخاع ترشح می شود. گیرنده های ATP بسیار متنوع هستند: برخی از آنها یونوتروپیک هستند ، برخی دیگر متابوتروپ هستند. ATP و آدنوزین تحریک بیش از حد سیستم عصبی مرکزی را محدود کرده و در ایجاد درد نقش دارند.

هورمونهای عصبی هیپوتالاموس ، که عملکرد غده هیپوفیز را تنظیم می کنند ، نیز عمل می کنند نقش میانجی

اثرات فیزیولوژیکی برخی واسطه هامغز دوپامیندر شکل گیری احساس لذت ، در تنظیم واکنش های احساسی ، حفظ بیداری شرکت می کند. دوپامین موجود در جسم مخطط حرکات پیچیده ماهیچه ها را تنظیم می کند. نوراپی نفرین خلق و خو ، واکنش های احساسی را تنظیم می کند ، بیداری را حفظ می کند ، در مکانیسم های تشکیل مراحل خاصی از خواب و رویا شرکت می کند. سروتونینفرآیندهای یادگیری ، تشکیل درد ، درک حسی ، به خواب رفتن را تسریع می کند. اندورفین ، انکفالین ، پپتید، اثرات ضد درد ، افزایش مقاومت در برابر استرس ، ترویج خواب را افزایش می دهد. پروستاگلاندین ها باعث افزایش لخته شدن خون ، تغییر در لحن عضلات صاف و افزایش اثرات فیزیولوژیکی واسطه ها و هورمون ها می شوند. الیگوپپتیدها واسطه های خلق و خو ، رفتار جنسی ، انتقال برانگیختگی درد از محیط به سیستم عصبی مرکزی و ایجاد درد هستند.

در سالهای اخیر ، حقایقی به دست آمده است که اصلاح اصل معروف دیل را ضروری می سازد. بنابراین ، بر اساس اصل دیل ، یک نورون یک انتقال دهنده عصبی یکسان را در همه شاخه های آکسون خود سنتز کرده و از آن استفاده می کند ("یک نورون - یک فرستنده"). با این حال ، معلوم شد که علاوه بر واسطه اصلی ، سایر واسطه های هم زمان (کمدین ها) ، که نقش تعدیل کننده را ایفا می کنند یا کندتر عمل می کنند ، می توانند در انتهای آکسون آزاد شوند. علاوه بر این ، در نورونهای مهاری در نخاع ، در بیشتر موارد ، دو انتقال دهنده عصبی معمولی سریع عمل در یک نورون بازدارنده وجود دارد - GABA و گلیسین.

بنابراین ، نورونهای سیستم عصبی مرکزی ، عمدتا تحت تأثیر واسطه های خاص ، برانگیخته یا مهار می شوند.

تأثیر واسطهعمدتا به خواص کانال های یونی غشای پس سیناپسی و پیام رسان های دوم بستگی دارد. این پدیده به ویژه در مقایسه اثرات واسطه های فردی در سیستم عصبی مرکزی و سیناپس های محیطی بدن به وضوح نشان داده می شود. به عنوان مثال ، استیل کولین در قشر مخ با کاربردهای کوچک بر روی نورونهای مختلف می تواند باعث تحریک و مهار شود ، در سیناپسهای قلب - فقط مهار ، در سیناپسهای عضلات صاف دستگاه گوارش - فقط هیجان. کاتکول آمین ها انقباضات معده و روده را مهار می کنند ، اما قلب را تحریک می کنند. گلوتامات تنها یک انتقال دهنده عصبی تحریک کننده سیستم عصبی مرکزی است.

از نظر ساختار شیمیایی ، واسطه ها یک گروه ناهمگن هستند. شامل استر کولین (استیل کولین) است. گروهی از مونوآمین ها ، از جمله کاتکول آمین ها (دوپامین ، نوراپی نفرین و آدرنالین) ؛ ایندول (سروتونین) و ایمیدازول (هیستامین) ؛ اسیدهای آمینه اسیدی (گلوتامات و آسپارتات) و اسیدهای آمینه (GABA و گلیسین) ؛ پورین ها (آدنوزین ، ATP) و پپتیدها (آنکفالین ها ، اندورفین ها ، ماده P). این گروه همچنین شامل موادی است که نمی توان آنها را به عنوان انتقال دهنده های عصبی واقعی طبقه بندی کرد - استروئیدها ، ایکوزانوئیدها و تعدادی ROS ، در درجه اول NO.

تعدادی از معیارها برای حل مسئله ماهیت انتقال دهنده عصبی هر ترکیب مورد استفاده قرار می گیرد. موارد اصلی در زیر شرح داده شده است.

این ماده باید در انتهای پیش سیناپسی تجمع یابد ، در پاسخ به یک ضربه ورودی آزاد شود. ناحیه پیش سیناپسی باید دارای سیستم سنتز این ماده باشد و ناحیه پس سیناپسی باید گیرنده خاصی را برای این ترکیب تشخیص دهد.
هنگام تحریک ناحیه پیش سیناپسی ، آزادسازی وابسته به Ca (توسط exocytosis) این ترکیب به شکاف بین سیناپسی ، متناسب با قدرت محرک ، باید رخ دهد.
هویت اجباری اثرات انتقال دهنده عصبی درون زا و واسطه احتمالی هنگام اعمال به سلول هدف و امکان مسدود کردن دارویی اثرات واسطه احتمالی.
وجود سیستم بازجذب انتقال دهنده عصبی احتمالی در پایانه های پیش سیناپسی و / یا در سلول های مجاور آستروگلیال. مواردی وجود دارد که خود واسطه تحت بازجذب قرار نمی گیرد ، بلکه محصول برش آن است (به عنوان مثال ، کولین پس از شکستن استیل کولین توسط آنزیم استیل کولین استراز).

تأثیر داروها بر مراحل مختلف عملکرد واسطه در انتقال سیناپسی

	تعدیل نفوذ	نتیجه ضربه
سنتز واسطه	افزودنی پیش ساز دوباره محاصره را تصرف کنید انسداد سنتز آنزیم ها	↓ ↓
انباشتگی	جلوگیری از جذب در وزیکولها مهار اتصال در وزیکول ها
مشخص کردن (اگزوسیتوز)	تحریک گیرنده های خود بازدارنده انسداد گیرنده خودکار نقض مکانیسم های exocytosis	↓ ↓
عمل	اثرات آگونیست ها بر گیرنده ها
روی گیرنده ها	انسداد گیرنده های پس سیناپسی
تخریب واسطه	محاصره بازجذب نورون و / یا گلیا جلوگیری از تخریب در سلول های عصبی
تخریب واسطه	جلوگیری از تخریب در شکاف سیناپسی

استفاده از روشهای مختلف برای آزمایش عملکرد واسطه ، از جمله مدرن ترین (ایمونوهیستوشیمی ، DNA نوترکیب و غیره) ، به دلیل محدودیت در دسترس بودن اکثر سیناپس های فردی و همچنین به دلیل مجموعه محدودی از اثرات دارویی هدفمند ، دشوار است.

تلاش برای تعریف مفهوم "واسطه ها" با مشکلات متعددی روبرو است ، زیرا در دهه های اخیر لیستی از موادی که عملکرد سیگنالینگ یکسانی را در سیستم عصبی با واسطه های کلاسیک انجام می دهند ، اما از نظر ماهیت شیمیایی ، مسیرهای سنتز و ... گیرنده ها ، به میزان قابل توجهی گسترش یافته است. اول از همه ، آنچه گفته شد در مورد گروه وسیعی از نوروپپتیدها و همچنین در مورد ROS و اول از همه در مورد اکسید نیتریک (نیتروکسید ، NO) صدق می کند ، که خواص واسطه برای آنها به خوبی توصیف شده است. بر خلاف واسطه های "کلاسیک" ، نوروپپتیدها ، به طور معمول ، اندازه بزرگتری دارند ، با سرعت کم سنتز می شوند ، در غلظت های کم تجمع می یابند و به گیرنده هایی با میل خاص پایین متصل می شوند ؛ علاوه بر این ، آنها مکانیسم های بازجذب توسط پایانه پیش سیناپسی را ندارند. به مدت زمان تأثیر نوروپپتیدها و نوروپپتیدها نیز به طور قابل توجهی متفاوت است. در مورد نیتروکسید ، علی رغم مشارکت در فعل و انفعالات بین سلولی ، طبق تعدادی از معیارها ، می توان آن را نه به واسطه ها ، بلکه به واسطه های ثانویه نسبت داد.

در ابتدا تصور می شد که یک انتهای عصبی می تواند تنها شامل یک انتقال دهنده عصبی باشد. تا به امروز ، نشان داده شده است که چندین واسطه در ترمینال وجود دارد که با هم در پاسخ به یک ضربه آزاد می شوند و بر روی یک سلول هدف - واسطه های همزمان (همزاد) (کمدین ها ، انتقال دهنده ها) عمل می کنند. در این مورد ، تجمع واسطه های مختلف در یک منطقه پیش سیناپسی یکسان ، اما در وزیکول های مختلف وجود دارد. یک مثال از کمدین ها می تواند واسطه های کلاسیک و نوروپپتیدها باشد که در محل سنتز متفاوت هستند و به طور معمول در یک ترمینال قرار دارند. آزادی کمدین ها در پاسخ به مجموعه ای از پتانسیل های تحریک کننده با فرکانس خاص رخ می دهد.

در شیمی عصبی مدرن ، علاوه بر انتقال دهنده های عصبی ، موادی آزاد می شوند که اثرات آنها را تعدیل می کنند - تنظیم کننده های عصبی. عملکرد آنها از نظر ماهیت مقوی و از نظر زمانی طولانی تر از عمل واسطه ها است. این مواد نه تنها می توانند منشأ عصبی (سیناپسی) داشته باشند ، بلکه منشاء گلیال نیز دارند و لزوماً با تکانه های عصبی واسطه نمی شوند. بر خلاف انتقال دهنده عصبی ، تعدیل کننده نه تنها بر غشای پس سیناپسی ، بلکه بر سایر قسمتهای نورون ، از جمله درون سلولی نیز عمل می کند.

بین مدولاسیون قبل و بعد سیناپسی تفاوت قائل شوید. مفهوم "تنظیم کننده عصبی" گسترده تر از مفهوم "انتقال دهنده عصبی" است. در برخی موارد ، یک میانجی می تواند تعدیل کننده نیز باشد. به عنوان مثال ، نوراپی نفرین ، که از انتهای عصب سمپاتیک آزاد می شود ، به عنوان یک انتقال دهنده عصبی روی گیرنده های a1 عمل می کند ، اما به عنوان یک تنظیم کننده عصبی روی گیرنده های آدرنرژیک a2 عمل می کند. در مورد دوم ، باعث مهار ترشح بعدی نوراپی نفرین می شود.

موادی که عملکرد واسطه را انجام می دهند ، نه تنها از نظر ساختار شیمیایی ، بلکه از نظر سنتز در کدام قسمت از سلول عصبی نیز متفاوت هستند. واسطه های کلاسیک با وزن مولکولی پایین در ترمینال آکسون سنتز شده و در وزیکول های سیناپسی کوچک (با قطر 50 نانومتر) برای ذخیره و رهاسازی ترکیب می شوند. N0 در ترمینال نیز سنتز می شود ، اما از آنجا که نمی توان آن را در حباب ها قرار داد ، بلافاصله از انتهای عصبی خارج شده و روی هدف عمل می کند. انتقال دهنده های عصبی پپتیدی در قسمت مرکزی نورون (پریکاریون) سنتز می شوند و در وزیکول های بزرگ با مرکز متراکم (با قطر 100-200 نانومتر) بسته بندی شده و با جریان آکسون به انتهای عصبی منتقل می شوند.

استیل کولین و کاتکول آمین ها از پیش سازهای موجود در خون سنتز می شوند ، در حالی که واسطه های اسید آمینه و پپتیدها در نهایت از گلوکز تشکیل می شوند. همانطور که می دانید ، نورونها (مانند دیگر سلولهای بدن حیوانات و انسانهای بالاتر) نمی توانند تریپتوفان را سنتز کنند. بنابراین ، اولین گامی که منجر به آغاز سنتز سروتونین می شود ، تسهیل انتقال تریپتوفان از خون به مغز است. این آمینو اسید ، مانند دیگر آمینو اسیدهای خنثی (فنیل آلانین ، لوسین و متیونین) ، توسط حامل های خاصی که از خانواده حامل مونوکربوکسیلیک اسید هستند ، از خون به مغز منتقل می شود. بنابراین ، یکی از عوامل مهم تعیین کننده میزان سروتونین در نورونهای سروتونرژیک ، میزان نسبی تریپتوفان موجود در غذا در مقایسه با سایر آمینو اسیدهای خنثی است. به عنوان مثال ، داوطلبانی که از رژیم غذایی کم پروتئین برای یک روز تغذیه می کردند و سپس از آمینو اسید فاقد تریپتوفان تغذیه می کردند ، رفتار تهاجمی از خود نشان دادند و چرخه خواب و بیداری مرتبط با کاهش سطح سروتونین در مغز را تغییر دادند.

میانجی - به میانجی مراجعه کنید. * * * (lat. واسطه - واسطه) یک ماده فعال بیولوژیکی است که در انتقال تحریک از یک سلول عصبی به سلول دیگر از طریق سیناپس (نگاه کنید) یا از نورون به اندام اجرایی (ماهیچه ، غده و غیره) شرکت می کند.

واسطه ها مواد شیمیایی فعال هستند که باعث انتقال تحریک در سیناپس می شوند (نگاه کنید به). واسطه ها به شکل وزیکول های کوچک (وزیکول) روی غشای پیش سیناپسی تجمع می یابند. تحت تأثیر ضربه عصبی ، وزیکول ها ترکیده و محتویات آنها در شکاف سیناپسی ریخته می شود. واسطه ها با تأثیر بر غشای پس سیناپسی باعث دپلاریزاسیون آن می شوند (به تحریک مراجعه کنید). استیل کولین (نگاه کنید به) و نوراپی نفرین بیشترین واسطه های مورد مطالعه در بدن هستند. بر این اساس ، تمام انتهای عصبی که تحریک را به اندام های مختلف منتقل می کنند ، به کولینرژیک تقسیم می شوند ، جایی که استیل کولین واسطه انتقال سیناپسی است و آدرنرژیک ، که در آن نوراپی نفرین واسطه است. الیاف کولینرژیک شامل فیبرهای سیستم عصبی سوماتیک است که تحریک را به ماهیچه های اسکلتی ، فیبرهای پیش از غشایی سیستم های سمپاتیک و پاراسمپاتیک و همچنین الیاف پاراسمپاتیک پس از غشای عصبی منتقل می کند. الیاف سمپاتیک پس از غشای قارچی عمدتا آدرنرژیک هستند. سیناپس هایی در سیستم عصبی مرکزی وجود دارد که از استیل کولین و نوراپی نفرین به عنوان واسطه و همچنین سروتونین ، گاما آمینوبوتیریک اسید ، L- گلوتامات و برخی اسیدهای آمینه دیگر استفاده می کند.

سیناپس محل تماس بین دو غشای سلولی است که انتقال تحریک از انتهای عصبی به ساختارهای تحریک پذیر (غدد ، ماهیچه ها ، نورون ها) را تضمین می کند. بسته به ساختار ، سیناپس ها به عصب ترشحی ، عصبی عضلانی ، بین عصبی تقسیم می شوند. سیناپس شامل 2 غشاء است: پیش سیناپسی که بخشی از انتهای عصبی است و پس سیناپسی که متعلق به ساختار تحریک پذیر است.

انتقال تحریک در سیناپس از طریق مواد شیمیایی خاص - واسطه ها انجام می شود (نگاه کنید به). شایع ترین واسطه ها نوراپی نفرین و استیل کولین هستند. ساختار سیناپس و مکانیسم انتقال تحریک ویژگی های فیزیولوژیکی آن را تعیین می کند: 1) هدایت یک طرفه تحریک ، همراه با انتشار یک واسطه فقط در غشای پیش سیناپسی ؛ 2) تأخیر سیناپسی در انتقال تحریک همراه با آزاد شدن آهسته واسطه و تأثیر آن بر غشای پس سیناپسی ، می توان با گذراندن مجدد تحریک (اثر جمع و تسکین) آن را کوتاه کرد. 3) سیناپس دارای ثبات کم و خستگی آسان است. 4) مکانیسم شیمیایی انتقال تحریک در سیناپس حساسیت بالای سیناپس را به هورمون ها ، داروها و سموم تعیین می کند.

س26ال 26 انواع و نقش بازدارندگی عصبی مرکزی

مهار یک فرآیند عصبی موضعی است که منجر به سرکوب یا جلوگیری از برانگیختگی می شود. مهار یک فرآیند عصبی فعال است که نتیجه آن محدودیت یا تاخیر برانگیختگی است. یکی از ویژگی های مشخصه فرآیند بازدارنده ، عدم توانایی انتشار فعال در ساختارهای عصبی است.

در حال حاضر ، دو نوع مهار در سیستم عصبی مرکزی متمایز می شود: مهار مرکزی (اولیه) ، که در نتیجه تحریک (فعال سازی) نورونهای مهاری ویژه ایجاد می شود و مهار ثانویه ، که بدون مشارکت ساختارهای مهاری ویژه در بدن انجام می شود. سلولهای عصبی که در آنها تحریک رخ می دهد.

مهار مرکزی (اولیه) یک فرآیند عصبی است که در سیستم عصبی مرکزی رخ می دهد و منجر به تضعیف یا جلوگیری از برانگیختگی می شود. بر اساس مفاهیم مدرن ، مهار مرکزی با عملکرد نورون های مهاری یا سیناپس هایی که واسطه های بازدارنده (گلیسین ، گاما آمینوبوتیریک اسید) تولید می کنند ، مرتبط است که باعث ایجاد نوع خاصی از تغییرات الکتریکی در غشای پس سیناپسی به نام پتانسیل های بازدارنده پس سیناپسی (TPSP) یا دپلاریزاسیون عصب پیش سیناپسی که دیگری با آن در تماس است. انتهای عصبی آکسون. بنابراین ، مهار مرکزی (اولیه) پس سیناپسی و مهار پیش سیناپسی مرکزی (اولیه) از هم متمایز می شوند.

مهار پس سیناپسی (لاتین در پشت ، پس از چیزی + تماس سیناپسی یونانی ، اتصال) یک فرایند عصبی است که در اثر عمل واسطه های خاص بازدارنده (گلیسین ، گاما آمینوبوتیریک اسید) بر غشای پس سیناپسی ایجاد می شود و توسط انتهای عصبی پیش سیناپسی ترشح می شود. واسطه ای که توسط آنها منتشر می شود ، خواص غشای پس سیناپسی را تغییر می دهد ، که باعث سرکوب توانایی سلول برای ایجاد تحریک می شود. در این مورد ، افزایش کوتاه مدت نفوذپذیری غشای پس سیناپسی در K + یا CI- رخ می دهد و باعث کاهش مقاومت الکتریکی ورودی آن و ایجاد پتانسیل بازدارنده پس سیناپسی (TPSP) می شود. ظهور TPSP در پاسخ به تحریک آوران لزوماً با گنجاندن یک پیوند اضافی در فرآیند بازدارنده - یک نورون بین بازدارنده ، که انتهای آکسونال آن یک واسطه بازدارنده را آزاد می کند ، همراه است. ویژگی اثرات مهارکننده پس سیناپسی ابتدا بر روی نورونهای حرکتی پستانداران مطالعه شد (D. Eccles، 1951). متعاقباً ، TPSP های اولیه در نورونهای میانی نخاع و مدولا oblongata ، در نورونهای تشکیل شبکه ، قشر مخ ، مخچه و هسته تالاموس حیوانات خونگرم ثبت شد.

مشخص است که وقتی مرکز خم کننده های یکی از اندام ها برانگیخته می شود ، مرکز کشنده های آن مهار می شود و برعکس. د اکلز در آزمایش زیر به مکانیزم این پدیده پی برد. عصب آوران را تحریک می کند و باعث تحریک نورون حرکتی می شود که عضله اکستانسور را عصبی می کند.

تکانه های عصبی ، پس از رسیدن به نورون آوران در گانگلیون نخاع ، در امتداد آکسون آن در نخاع در دو مسیر هدایت می شوند: به سمت نورون حرکتی که عضله را عصب دهی می کند - کشنده ، آن را برانگیخته و در امتداد گردن به نورون بازدارنده متوسط ، آکسون آن با نورون حرکتی تماس می گیرد - عضله عصبی کننده باعث مهار عضله آنتاگونیست می شود. این نوع مهار در سلولهای عصبی میانی در همه سطوح سیستم عصبی مرکزی در طول تعامل مراکز آنتاگونیست یافت شد. به آن مهار پیش رونده سیناپسی گفته می شود. این نوع مهار هماهنگ ، فرآیندهای تحریک و بازداری را بین مراکز عصبی توزیع می کند.

مهار مکرر (antidromic) پس سیناپسی (antidromeo یونانی برای حرکت در جهت مخالف) فرایند تنظیم توسط سلول های عصبی شدت سیگنال هایی است که بر اساس اصل بازخورد منفی به آنها می رسد. این شامل این واقعیت است که وثیقه های آکسونهای سلول عصبی تماسهای سیناپسی با نورونهای بین سطحی خاص (سلولهای رنشاو) برقرار می کنند ، که نقش آنها تأثیر بر نورونهای همگرا بر روی سلول ارسال کننده این وثیقه های آکسونی است (شکل 87). طبق این اصل ، مهار نورونهای حرکتی انجام می شود.

ظهور ضربه در نورون حرکتی پستانداران نه تنها فیبرهای عضلانی را فعال می کند ، بلکه سلولهای بازدارنده رنشاو را از طریق وثیقه های آکسون فعال می کند. دومی ارتباطات سیناپسی با نورونهای حرکتی ایجاد می کنند. بنابراین ، افزایش انگیزه نورون حرکتی منجر به فعال شدن بیشتر سلولهای رنشاو می شود که باعث افزایش مهار نورونهای حرکتی و کاهش فرکانس تکانه های آنها می شود. اصطلاح "antidromic" به این دلیل مورد استفاده قرار می گیرد که اثر مهاری به راحتی در اثر تکانه های آنتی رومی ایجاد می شود که به صورت بازتابی در نورونهای حرکتی ایجاد می شوند.

هرچه نورون حرکتی بیشتر برانگیخته شود ، تکانه های قوی تری به ماهیچه های اسکلتی در امتداد آکسون خود می رسد ، سلول رنشاو به شدت تحریک می شود ، که فعالیت نورون حرکتی را سرکوب می کند. در نتیجه ، مکانیزمی در سیستم عصبی وجود دارد که از نورون ها در برابر تحریک بیش از حد محافظت می کند. یک ویژگی بارز مهار پس سیناپسی این است که توسط استریکنین و سم کزاز سرکوب می شود (این مواد دارویی بر فرآیندهای تحریک تأثیر نمی گذارد).

در نتیجه سرکوب مهار پس سیناپسی ، تنظیم تحریک در سیستم عصبی مرکزی مختل می شود ، تحریک در سیستم عصبی مرکزی پخش می شود ("منتشر می شود") ، باعث تحریک بیش از حد نورونهای حرکتی و انقباضات تشنجی گروه های عضلانی (تشنج) می شود. به

مهار شبکیه (lat. Reticularis - reticular) یک فرآیند عصبی است که در نورونهای نخاعی تحت تأثیر تکانه های نزولی ناشی از تشکیل شبکیه (هسته شبکهای غول پیکره طویل مدولا) ایجاد می شود. اثرات ایجاد شده توسط تأثیرات شبکه ای در عملکرد عملکردی مشابه مهار بازگشتی است که بر روی نورونهای حرکتی ایجاد می شود. تأثیر تشکیل شبکیه توسط TPSP مداوم ایجاد می شود که همه نورون های حرکتی را صرف نظر از وابستگی عملکردی آنها می پوشاند. در این مورد ، و همچنین در طول بازداری بازگرداندن نورونهای حرکتی ، فعالیت آنها محدود است. بین چنین کنترل نزولی ناشی از تشکیل شبکیه و مهار بازگشت سیستمیک از طریق سلولهای رنشاو ، تعامل خاصی وجود دارد و سلولهای رنشاو تحت کنترل بازدارنده ثابت دو ساختار قرار دارند. اثر مهاری بر قسمت تشکیل شبکیه یک عامل اضافی در تنظیم سطح فعالیت نورونهای حرکتی است.

مهار اولیه می تواند ناشی از مکانیسم هایی با ماهیت متفاوت باشد ، که با تغییرات در خواص غشای پس سیناپسی مرتبط نیست. در این حالت ، مهار روی غشای پیش سیناپسی (مهار سیناپسی و پیش سیناپسی) رخ می دهد.

مهار سیناپسی (تماس یونانی sunapsis ، اتصال) یک فرایند عصبی است که بر اساس تعامل میانجی است که توسط انتهای عصبی پیش سیناپسی ترشح و ترشح می شود با مولکول های خاص غشای پس سیناپسی. ماهیت تحریک کننده یا مهاری عمل واسطه بستگی به ماهیت کانال هایی دارد که در غشای پس سیناپسی باز می شود. شواهد مستقیم از وجود سیناپسهای مهاری خاص در سیستم عصبی مرکزی اولین بار توسط دی لوید (1941) بدست آمد.

داده ها در مورد تظاهرات الکتروفیزیولوژیک مهار سیناپسی: وجود تاخیر سیناپسی ، عدم وجود میدان الکتریکی در ناحیه انتهای سیناپسی ، دلیل آن را نتیجه عمل شیمیایی یک واسطه بازدارنده ویژه ترشح شده از انتهای سیناپسی دانست. دی لوید نشان داد که اگر یک سلول در حالت دپلاریزاسیون باشد ، یک واسطه بازدارنده باعث افزایش قطبی می شود ، در حالی که در پس زمینه افزایش قطبی غشای پس سیناپسی ، باعث دپلاریزاسیون آن می شود.

مهار پیش سیناپسی (لاتین praе - در مقابل چیزی + تماس یونانی sunapsis ، اتصال) یک مورد خاص از فرآیندهای مهاری سیناپسی است که در سرکوب فعالیت نورون در نتیجه کاهش اثربخشی عملکرد سیناپسهای تحریکی حتی در پیوند پیش سیناپسی با مهار روند آزادسازی واسطه توسط انتهای عصبی تحریکی ... در این مورد ، خواص غشای پس سیناپسی هیچ تغییری نمی کند. مهار پیش سیناپسی با استفاده از بین نورون های مهاری ویژه انجام می شود. اساس ساختاری آن سیناپسهای آکسون آکسونال است که از پایانه های آکسونال بین نورونهای بازدارنده و انتهای آکسونال نورونهای تحریکی تشکیل شده است.

در این مورد ، انتهای آکسون نورون مهاری نسبت به انتهای نورون برانگیز پیش از همدردی است ، که نسبت به پایان بازدارنده و نسبت به سلول عصبی که فعال می کند ، پس سیناپسی به نظر می رسد. در انتهای آکسون مهاری پیش سیناپسی ، یک واسطه آزاد می شود که با افزایش نفوذپذیری غشای آنها برای CI- باعث دپلاریزاسیون انتهای تحریکی می شود. دپلاریزاسیون باعث کاهش دامنه پتانسیل عمل می شود که به انتهای برانگیزاننده آکسون می رسد. در نتیجه ، فرآیند انتشار واسطه توسط انتهای عصبی تحریکی سرکوب می شود و دامنه پتانسیل پس سیناپسی تحریکی کاهش می یابد.

یکی از ویژگیهای مشخص شدن دپلاریزاسیون پیش سیناپسی ، تاخیر در توسعه و مدت زمان طولانی (چند صد میلی ثانیه) است ، حتی پس از یک تکانه آوران آور.

مهار پیش سیناپسی تفاوت قابل توجهی با پس سیناپسی و دارویی دارد. استریکنین و سم کزاز بر روند آن تأثیر نمی گذارد. با این حال ، مواد مخدر (کلرالوز ، نمبوتال) به طور قابل توجهی مهار پیش سیناپسی را افزایش و افزایش می دهند. این نوع مهار در قسمتهای مختلف سیستم عصبی مرکزی یافت می شود. اغلب در ساختارهای ساقه مغز و نخاع تشخیص داده می شود. در اولین مطالعات مکانیسم های مهار پیش سیناپسی ، اعتقاد بر این بود که عمل بازدارنده در نقطه ای دور از سوما نورون رخ می دهد ؛ بنابراین ، آن را مهار "دور" می نامند.

اهمیت عملکرد مهار پیش سیناپسی ، که شامل پایانه های پیش سیناپسی است که از طریق آن تکانه های آوران وارد می شود ، محدود کردن عرضه تکانه های آوران به مراکز عصبی است. مهار پیش سیناپسی در ابتدا سیگنال های آوران ضعیف ناهمزمان را مسدود می کند و از سیگنال های قوی تر عبور می کند ، بنابراین ، به عنوان مکانیزمی برای جداسازی ، جداسازی انگیزه های آوران شدیدتر از جریان عمومی عمل می کند. این امر برای ارگانیسم از اهمیت تطبیقی بالایی برخوردار است ، زیرا از بین تمام سیگنال های وابسته به مراکز عصبی ، مهمترین آنها مشخص می شود ، که برای زمان معین ضروری ترین هستند. با تشکر از این ، مراکز عصبی ، سیستم عصبی به طور کلی از پردازش اطلاعات کمتر ضروری رها می شوند.

مهار ثانویه عبارت است از مهار توسط همان ساختارهای عصبی که در آنها تحریک رخ می دهد. این فرایند عصبی به طور مفصل در آثار N.E. وودنسکی (1886 ، 1901).

مهار متقابل (lat. Reciprocus - متقابل) یک فرایند عصبی است که بر اساس این واقعیت است که همان مسیرهای آوران که از طریق آنها یک گروه از سلول های عصبی برانگیخته می شوند ، مهار گروه های دیگر سلول ها را از طریق نورون های بین دفاعی فراهم می کند. رابطه متقابل تحریک و مهار در سیستم عصبی مرکزی توسط N.E. کشف و نشان داده شد. وودنسکی: تحریک پوست در پای عقبی قورباغه باعث خم شدن و جلوگیری از خم شدن یا کشیدگی در طرف مقابل می شود. برهمکنش تحریک و مهار یک ویژگی مشترک کل سیستم عصبی است و هم در مغز و هم در نخاع یافت می شود. به طور تجربی ثابت شده است که عملکرد طبیعی هر حرکت طبیعی بر اساس فعل و انفعال تحریک و مهار بر روی نورونهای CNS یکسان است.

مهار عمومی مرکزی یک فرایند عصبی است که در طول هرگونه فعالیت رفلکس ایجاد می شود و تقریباً کل سیستم عصبی مرکزی ، از جمله مراکز مغز را در بر می گیرد. مهار مرکزی عمومی معمولاً قبل از شروع هرگونه واکنش حرکتی خود را نشان می دهد. این می تواند خود را با شدت کم تحریکی نشان دهد که در آن اثر حرکتی وجود ندارد. این نوع مهار اولین بار توسط I.S. بریتوف (1937). این غلظت تحریک سایر رفتارهای بازتابی یا رفتاری را که ممکن است تحت تأثیر محرکها ایجاد شوند ، فراهم می کند. نقش مهمی در ایجاد مهار کلی مرکزی مربوط به ماده ژلاتینی نخاع است.

با تحریک الکتریکی ماده ژلاتینی در آماده سازی ستون فقرات گربه ، به طور کلی از واکنشهای بازتابی ناشی از تحریک عصب های حسی جلوگیری می شود. مهار عمومی عامل مهمی در ایجاد فعالیت رفتاری یکپارچه حیوانات و همچنین اطمینان از تحریک انتخابی برخی از اندام های کار است.

مهار پارابيوتيك در شرايط پاتولوژيك زماني ايجاد مي شود كه ضعيف بودن ساختارهاي سيستم عصبي مركزي كاهش يابد يا تحريك همزمان بسيار زيادي از تعداد زيادي از مسيرهاي آوران رخ دهد ، مثلاً در شوك ضربه اي.

برخی از محققان نوع دیگری از مهار را شناسایی می کنند - مهار به دنبال هیجان. این بیماری در سلولهای عصبی پس از پایان تحریک در نتیجه هایپرپلاریزاسیون غشای کمیاب (پس سیناپسی) ایجاد می شود.

مهار یک فرایند عصبی خاص است که در اثر هیجان ایجاد می شود و در خارج خود را در سرکوب یک هیجان دیگر نشان می دهد. این می تواند به طور فعال توسط سلول عصبی و فرآیندهای آن پخش شود. او آموزه مهار مرکزی را I.M. Sechenov (1863) بنیان نهاد ، که متوجه شد رفلکس خم شدن قورباغه با تحریک شیمیایی مغز میانی مهار می شود. مهار نقش مهمی در فعالیت سیستم عصبی مرکزی ایفا می کند ، یعنی: در هماهنگی رفلکس ها. در رفتار انسان و حیوانات ؛ در تنظیم فعالیت اندام ها و سیستم های داخلی ؛ در اجرای عملکرد محافظتی سلول های عصبی.

انواع بازدارندگی در سیستم عصبی مرکزی

مهار مرکزی با توجه به محلی سازی به قبل و پس سیناپسی توزیع می شود.

به دلیل ماهیت قطبش (بار غشایی) - در افزایش و دپلاریزاسیون ؛

با توجه به ساختار مدارهای عصبی بازدارنده - به صورت متقابل یا متصل ، معکوس و جانبی.

مهار پیش سیناپسی ، همانطور که از نامش پیداست ، در عناصر پیش سیناپسی موضعی است و با مهار تکانه های عصبی در انتهای آکسونال (پیش سیناپسی) همراه است. بستر بافتی چنین مهاری سیناپس های آکسونال است. یک آکسون مهاری پلاگین به آکسون تحریکی نزدیک می شود که واسطه بازدارنده GABA را ترشح می کند. این واسطه روی غشای پس سیناپسی که غشای آکسون تحریکی است عمل می کند و باعث دپلاریزاسیون در آن می شود. دپلاریزاسیون حاصل از ورود Ca2 + از شکاف سیناپسی به نتیجه آکسون تحریکی جلوگیری می کند و در نتیجه منجر به کاهش انتشار واسطه تحریکی در شکاف سیناپسی و مهار واکنش می شود. مهار پیش سیناپسی در 15-20 میلی ثانیه به حداکثر خود می رسد و حدود 150 میلی ثانیه طول می کشد ، یعنی بسیار طولانی تر از مهار پس سیناپسی. مهار پیش سیناپسی توسط سموم تشنج - بیکولین و پیکروتوکسین ، که آنتاگونیست های رقابتی GABA هستند ، مسدود می شود.

مهار پس سیناپسی (HPS) در اثر آزاد شدن یک واسطه بازدارنده در انتهای پیش سیناپسی آکسون ایجاد می شود ، که تحریک پذیری غشاهای سوما و دندریت های سلول عصبی را که با آن تماس می گیرد کاهش داده یا مهار می کند. این با وجود نورونهای بازدارنده همراه است ، آکسونهای آنها انتهای عصبی را بر روی سوما و دندریت سلولها ایجاد می کنند و واسطه های بازدارنده - GABA و گلیسین را آزاد می کنند. تحت تأثیر این واسطه ها ، مهار نورونهای تحریکی رخ می دهد. نمونه هایی از نورونهای مهاری عبارتند از: سلولهای رنشاو در نخاع ، نورونهای پیریفورم (سلولهای پورکنژ مخچه) ، سلولهای ستاره ای قشر مخ ، مغز و غیره.

مطالعه P.G. Kostyuk (1977) ثابت کرد که مهار پس سیناپسی با هایپرپلاریزاسیون اولیه غشای سوما نورون همراه است که بر افزایش نفوذپذیری غشای پس سیناپسی برای K +استوار است. به دلیل افزایش قطبی شدن ، سطح پتانسیل غشاء از سطح بحرانی (آستانه) دور می شود. یعنی افزایش می یابد - افزایش قطبی شدن. این منجر به مهار نورون می شود. به این نوع مهار ، hyperpolarizing گفته می شود.

دامنه و قطب SHPS به سطح اولیه پتانسیل غشای خود نورون بستگی دارد. مکانیسم این پدیده با Cl +همراه است. با شروع توسعه TPSP ، Cl- وارد سلول می شود. وقتی مقدار بیشتری از سلول در خارج از آن وجود داشته باشد ، گلیسین با غشا تطبیق می یابد و از طریق سوراخ های باز آن ، Cl + سلول را ترک می کند. تعداد بارهای منفی در آن کاهش می یابد ، دپلاریزاسیون ایجاد می شود. به این نوع مهار دپلاریزاسیون گفته می شود.

مهار پس سیناپسی موضعی. به تدریج توسعه می یابد ، قادر به جمع بندی است ، مقاومتی را پشت سر نمی گذارد. این ترمز سریعتر ، هدفمندتر و همه کاره تر است. در اصل ، این "مهار مرکزی" است ، که در آن زمان توسط Ch توصیف شد. اس شرینگتون (1906).

بسته به ساختار زنجیره عصبی بازدارنده ، اشکال زیر مهار پس سیناپسی مشخص می شود: متقابل ، معکوس و جانبی ، که در واقع نوعی معکوس است.

مهار متقابل (ترکیبی) با این واقعیت مشخص می شود که هنگامی که ، به عنوان مثال ، نورونهای حرکتی عضلات خم کننده در حین فعال شدن آوران ها تحریک می شوند ، سپس به طور همزمان (در این طرف) نورونهای حرکتی عضلات اکستانسور که روی یک مفصل عمل می کنند مهار می شوند این امر به این دلیل رخ می دهد که آوران دوک های ماهیچه ای سیناپس های تحریکی را روی نورونهای حرکتی عضلات آگونیست ایجاد می کنند و از طریق نورون بازدارنده وارد شده ، سیناپسهای مهاری بر نورونهای حرکتی عضلات آنتاگونیست ایجاد می شود. از نظر فیزیولوژیکی ، چنین مهاری بسیار مفید است ، زیرا حرکت مفصل را "به طور خودکار" بدون کنترل داوطلبانه یا غیرارادی اضافی تسهیل می کند.

ترمز معکوس در این حالت ، یک یا چند وثیقه از آکسونهای نورون حرکتی خارج می شوند ، که به سمت نورونهای بازدارنده قابل اتصال ، به عنوان مثال ، سلولهای رنشاو ، هدایت می شوند. سلولهای رنشاو به نوبه خود سیناپسهای مهاری را برای نورونهای حرکتی تشکیل می دهند. در صورت تحریک نورون حرکتی ، سلولهای رنشاو نیز فعال می شوند ، در نتیجه غشای نورون حرکتی بیش از اندازه قطبی شده و فعالیت آن مهار می شود. هرچه نورون حرکتی بیشتر تحریک شود ، اثرات بازدارنده ملموس تری از طریق سلولهای رنشاو وجود دارد. بنابراین ، بازدارندگی معکوس پس سیناپسی بر اساس اصل بازخورد منفی عمل می کند. این فرض وجود دارد که این نوع مهار برای تنظیم خودکار تحریک عصبی و همچنین جلوگیری از تحریک بیش از حد و واکنشهای تشنجی لازم است.

مهار جانبی. زنجیره بازدارنده نورونها با این واقعیت مشخص می شود که نورونهای بازدارنده قابل پلاگین نه تنها سلول ملتهب ، بلکه نورونهای مجاور را نیز تحت تأثیر قرار می دهد ، که در آنها تحریک ضعیف است یا به طور کلی وجود ندارد. این مهار جانبی نامیده می شود ، زیرا محل مهار ایجاد شده به صورت جانبی (جانبی) از نورون برانگیخته شده است. این نقش ویژه ای در سیستم های حسی ایفا می کند و پدیده تضاد را ایجاد می کند.

مهار پس سیناپسی عمدتا به راحتی با معرفی استریکنین ، که با واسطه بازدارنده (گلیسین) در غشای پس سیناپسی رقابت می کند ، برطرف می شود. سم کزاز نیز با ایجاد اختلال در انتشار فرستنده از پایانه های مهارکننده پیش سیناپسی ، مهار پس سیناپسی را سرکوب می کند. بنابراین ، معرفی استریکنین یا سم کزاز با تشنج هایی همراه است که در نتیجه افزایش شدید روند تحریک در سیستم عصبی مرکزی ، به ویژه نورونهای حرکتی ایجاد می شود.

در ارتباط با افشای مکانیسم های یونی مهار پس سیناپسی ، توضیح مکانیسم عمل Br. برومید سدیم در دوزهای مطلوب به طور گسترده در عمل بالینی به عنوان یک عامل آرام بخش (آرام بخش) استفاده می شود. ثابت شده است که این اثر سدیم برومید با افزایش مهار پس سیناپسی در سیستم عصبی مرکزی همراه است. -

نقش انواع مختلف ترمز مرکزی

نقش اصلی مهار مرکزی این است که در تعامل با تحریک مرکزی ، امکان تجزیه و تحلیل و سنتز سیگنال های عصبی در سیستم عصبی مرکزی و در نتیجه ، امکان هماهنگی کلیه عملکردهای بدن با یکدیگر و با محیط اطمینان حاصل شود. این نقش مهار مرکزی هماهنگی نامیده می شود. برخی از انواع مهارهای مرکزی نه تنها نقش هماهنگی ، بلکه نقش محافظتی نیز دارند. فرض بر این است که نقش هماهنگ کننده اصلی مهار پیش سیناپسی مهار در سیستم عصبی مرکزی با سیگنالهای آوران ناچیز است. به دلیل مهار مستقیم پس سیناپسی ، فعالیت مراکز آنتاگونیست ثابت است. مهار معکوس ، محدود کردن حداکثر فرکانس ممکن تخلیه نورونهای حرکتی نخاع ، همچنین نقش هماهنگ کننده را ایفا می کند (حداکثر فرکانس تخلیه نورونهای حرکتی را با میزان انقباض فیبرهای عضلانی که عصب می دهند هماهنگ می کند) و یک محافظ ( از تحریک نورونهای حرکتی جلوگیری می کند). در پستانداران ، این نوع مهار عمدتا در سیستم های آوران ستون فقرات توزیع می شود. در قسمتهای بالاتر مغز ، یعنی در قشر مخ ، مهار پس سیناپسی غالب است.

اهمیت عملکردی مهار پیش سیناپسی چیست؟ با توجه به آن ، این اثر نه تنها بر دستگاه رفلکس خود نخاع ، بلکه بر تغییر سیناپسی تعدادی از مسیرهای صعودی از طریق مغز نیز اعمال می شود. همچنین در مورد مهار نزولی پیش سیناپسی الیاف آوران اولیه گروه Aa و آوران پوستی شناخته شده است. در این مورد ، بازداری پیش سیناپسی ، بدیهی است ، اولین "ردیف" محدودیت فعال اطلاعاتی است که از خارج وارد می شود. در سیستم عصبی مرکزی ، به ویژه در نخاع ، مهار پیش سیناپسی اغلب به عنوان نوعی بازخورد منفی عمل می کند که در هنگام تحریکات قوی (به عنوان مثال آسیب شناسی) ، انگیزه های آوران را محدود می کند و بنابراین تا حدی عملکرد محافظتی را در ارتباط با ستون فقرات و مراکز بالاتر انجام می دهد. به

خواص عملکردی سیناپس ها دائمی نیستند. در برخی شرایط ، کارایی فعالیت های آنها ممکن است افزایش یا کاهش یابد. معمولاً در فرکانسهای بالای تحریک (چند صد در هر ثانیه) ، انتقال سیناپسی برای چند ثانیه یا حتی چند دقیقه تسهیل می شود. این پدیده را تقویت سیناپسی می نامند. چنین تقویت سیناپسی را می توان در پایان تحریک کزاز مشاهده کرد. سپس به آن تقویت پس از کزاز (PTP) گفته می شود. PTP (افزایش طولانی مدت کارایی ارتباط بین نورون ها) به احتمال زیاد بر اساس تغییرات در قابلیت های عملکردی فیبر پیش سیناپسی ، یعنی افزایش قطبی شدن آن است. به نوبه خود ، این با افزایش آزاد شدن واسطه در شکاف سیناپسی و ظاهر شدن افزایش EPSP در ساختار پس سیناپسی همراه است. همچنین شواهدی از تغییرات ساختاری در PTP (تورم و رشد پایانه های پیش سیناپسی ، تنگ شدن شکاف سیناپسی و غیره) وجود دارد.

PTP در قسمتهای بالاتر سیستم عصبی مرکزی (به عنوان مثال ، در هیپوکامپ ، نورونهای هرمی قشر مخ) در مقایسه با نورونهای نخاعی بسیار بهتر بیان می شود. همراه با PTP ، افسردگی پس از فعال سازی می تواند در دستگاه سیناپسی رخ دهد ، که با کاهش دامنه EPSP بیان می شود. بسیاری از محققان این افسردگی را با تضعیف حساسیت نسبت به عمل واسطه (حساسیت زدایی) غشای پس سیناپسی یا نسبت متفاوت هزینه ها و بسیج میانجی مرتبط می دانند.

ایجاد ارتباطات بین عصبی جدید در سیستم عصبی مرکزی و تثبیت آنها ، به عنوان مثال مکانیسم های یادگیری و حافظه در عین حال ، باید توجه داشت که خواص پلاستیکی سیناپس های مرکزی هنوز به اندازه کافی مطالعه نشده است.

سیناپس

چگونه تحریک از یک نورون به نورون دیگر یا از یک نورون ، به عنوان مثال ، به فیبر ماهیچه ای منتقل می شود؟ این مشکل نه تنها برای متخصصان عصب شناسی حرفه ای ، بلکه برای پزشکان ، به ویژه داروسازان نیز مورد توجه است. دانش مکانیسم های بیولوژیکی برای درمان برخی بیماری ها و همچنین ایجاد داروها و داروهای جدید ضروری است. واقعیت این است که یکی از عوامل اصلی تأثیر این مواد بر بدن انسان مکانهایی است که تحریک از یک نورون به سلول دیگر (یا به سلول دیگر ، به عنوان مثال ، سلول ماهیچه قلب ، دیواره عروق و غیره) منتقل می شود. .). فرآیند آکسون عصبی به سمت نورون دیگری هدایت می شود و روی آن تماس ایجاد می کند که به آن می گویند سیناپس(ترجمه شده از یونانی - تماس ؛ شکل 2.3 را ببینید). این سیناپس است که بسیاری از اسرار مغز را حفظ می کند. به عنوان مثال ، نقض این تماس ، توسط موادی که مانع کار آن می شوند ، عواقب ناگواری را برای فرد به دنبال دارد. این سایت کاربرد دارو است. مثالهایی در زیر آورده خواهد شد ، اما اکنون بیایید نحوه عملکرد سیناپس و نحوه عملکرد آن را بررسی کنیم.

مشکلات این مطالعه با این واقعیت مشخص می شود که سیناپس خود بسیار کوچک است (قطر آن 1 میکرون بیشتر نیست). به عنوان یک قاعده ، یک نورون چنین تماس هایی را از چندین هزار (3 تا 10 هزار) نورون دیگر دریافت می کند. هر سیناپس به طور ایمن توسط سلول های گلیال مخصوص بسته می شود ، بنابراین بررسی آن بسیار دشوار است. در شکل 2.12 نمودار یک سیناپس را همانطور که در علم مدرن تصور شده است نشان می دهد. با وجود کوچک بودن ، بسیار پیچیده است. یکی از اجزای اصلی آن عبارتند از حباب ها،که داخل سیناپس هستند. این حباب ها حاوی یک ماده بیولوژیکی بسیار فعال به نام هستند انتقال دهنده عصبی ،یا واسطه(فرستنده).

بیایید به خاطر بسپاریم که یک ضربه عصبی (تحریک) در امتداد فیبر با سرعتی فوق العاده حرکت می کند و به سیناپس نزدیک می شود. این پتانسیل عمل باعث دپلاریزاسیون غشای سیناپس می شود (شکل 2.13) ، با این حال ، این امر منجر به ایجاد تحریک جدید (پتانسیل عمل) نمی شود ، بلکه باعث باز شدن کانال های یونی خاصی می شود که هنوز با آنها آشنا نیستیم. این کانال ها اجازه می دهند یون های کلسیم وارد سیناپس شوند. یون های کلسیم نقش بسیار مهمی در فعالیت بدن دارند. یک غده خاص ترشح غدد درون ریز - پاراتیروئید (که در بالای غده تیروئید قرار دارد) میزان کلسیم بدن را تنظیم می کند. بسیاری از بیماری ها با اختلال در متابولیسم کلسیم در بدن همراه هستند. به عنوان مثال ، کمبود آن منجر به راشیتیسم در کودکان خردسال می شود.

کلسیم چگونه در سیناپس نقش دارد؟ هنگامی که در سیتوپلاسم پایانه سیناپسی قرار می گیرد ، کلسیم با پروتئین هایی که غشای وزیکول ها را تشکیل می دهند ، پیوند می یابد و واسطه در آن ذخیره می شود. در نهایت ، غشای وزیکول های سیناپسی منقبض می شوند و محتویات آنها را به داخل شکاف سیناپسی می رانند. این فرایند بسیار شبیه به انقباض فیبر ماهیچه ای در ماهیچه است ، در هر صورت ، این دو فرایند در سطح مولکولی مکانیسم یکسانی دارند. بنابراین ، اتصال کلسیم به پروتئین های غشای وزیکول منجر به انقباض آن می شود و محتوای وزیکول (exocytosis) به شکاف تزریق می شود که غشای یک نورون را از غشای دیگری جدا می کند. این فاصله نامیده می شود شکاف سینوپتیکباید از توضیحات مشخص شود که تحریک (پتانسیل عمل الکتریکی) یک نورون در یک سیناپس از یک ضربه الکتریکی به یک ضربه شیمیایی تبدیل می شود.به عبارت دیگر ، هر تحریک نورون با آزاد شدن بخشی از یک ماده فعال بیولوژیکی - یک واسطه در انتهای آکسون همراه است. علاوه بر این ، مولکولهای واسطه به مولکولهای پروتئینی خاصی متصل می شوند که روی غشای یک نورون دیگر قرار دارند. این مولکولها نامیده می شوند گیرنده هاگیرنده ها منحصر به فرد هستند و فقط یک نوع مولکول را متصل می کنند. برخی از توضیحات نشان می دهد که آنها مانند "کلید قفل" (یک کلید فقط برای قفل خود شما مناسب است) مناسب هستند.

گیرنده دارای دو قسمت است. یکی را می توان "مرکز تشخیص" ، دیگری را "کانال یونی" نامید. اگر مولکولهای واسطه مکانهای خاصی (مرکز تشخیص) روی مولکول گیرنده را اشغال کنند ، آنگاه کانال یونی باز می شود و یونها شروع به ورود به سلول (یونهای سدیم) یا خروج (یونهای پتاسیم) از سلول می کنند. به عبارت دیگر ، یک جریان یونی از غشا عبور می کند ، که باعث تغییر در پتانسیل غشا می شود. این پتانسیل نامگذاری شد پتانسیل پس سیناپسی(شکل 2.13). یکی از ویژگیهای بسیار مهم کانالهای یون توصیف شده این است که تعداد کانالهای باز توسط تعداد مولکولهای واسطه متصل تعیین می شود ، و نه با پتانسیل موجود در غشاء ، همانطور که در مورد غشای الکتریکی فیبر عصبی اتفاق می افتد. بنابراین ، پتانسیل های پس سیناپسی دارای ویژگی تدریجی هستند: دامنه پتانسیل توسط تعداد مولکول های انتقال دهنده عصبی که توسط گیرنده ها متصل شده اند تعیین می شود. با توجه به این وابستگی ، دامنه پتانسیل بر غشای نورون متناسب با تعداد کانالهای باز توسعه می یابد.

دو نوع سیناپس را می توان همزمان روی غشای یک نورون قرار داد: ترمزو تحریک کنندههمه چیز با ساختار کانال یون غشا تعیین می شود. غشای سیناپسهای تحریکی به یونهای سدیم و پتاسیم اجازه عبور می دهد. در این حالت ، غشای نورون دپلاریزه می شود. غشای سیناپسهای بازدارنده تنها به یونهای کلر اجازه می دهد که از آن عبور کرده و هایپرپلاریزه شوند. بدیهی است ، اگر نورون مهار شود ، پتانسیل غشاء افزایش می یابد (هایپرپلاریزاسیون). بنابراین ، به دلیل عمل از طریق سیناپس های مربوطه ، نورون می تواند تحریک شود یا تحریک را متوقف کند ، سرعت را کاهش دهد. همه این رویدادها در سوما و فرآیندهای متعدد دندریت نورون رخ می دهد ، در مورد دوم تا چندین هزار سیناپس مهاری و تحریکی وجود دارد.

به عنوان مثال ، اجازه دهید نحوه عملکرد یک انتقال دهنده عصبی را در یک سیناپس ، که نامیده می شود ، تجزیه و تحلیل کنیم استیل کولیناین انتقال دهنده عصبی در مغز و انتهای محیطی رشته های عصبی گسترده است. به عنوان مثال ، تکانه های حرکتی ، که در امتداد اعصاب مربوطه منجر به انقباض ماهیچه های بدن ما می شوند ، بر روی استیل کولین عمل می کنند. استیل کولین در دهه 30 توسط دانشمند اتریشی O. Levy کشف شد. آزمایش بسیار ساده بود: آنها قلب یک قورباغه را با عصب واگ مناسب جدا کردند. مشخص بود که تحریک الکتریکی عصب واگ منجر به کند شدن قلب می شود ، تا زمانی که به طور کامل متوقف شود. O. Levy عصب واگ را تحریک کرد ، اثر ایست قلبی پیدا کرد و مقداری خون از قلب گرفت. مشخص شد که اگر این خون به بطن قلب فعال اضافه شود ، انقباضات آن را کند می کند. نتیجه گرفته شد که وقتی عصب واگ تحریک می شود ، ماده ای که قلب را متوقف می کند آزاد می شود. این استیل کولین بود. بعداً ، آنزیمی کشف شد که استیل کولین را به کولین (چربی) و استیک اسید تقسیم کرد ، در نتیجه عمل میانجی خاتمه یافت. این مطالعه اولین نمونه ای بود که فرمول شیمیایی دقیق فرستنده و توالی رویدادها را در یک سیناپس شیمیایی معمولی تعیین کرد. این ترتیب رویدادها به موارد زیر خلاصه می شود.

پتانسیل عمل که از طریق فیبر پیش سیناپسی به سیناپس حرکت می کند باعث دپلاریزاسیون می شود که پمپ کلسیم را روشن می کند و یون های کلسیم وارد سیناپس می شوند. یون های کلسیم توسط پروتئین های غشای وزیکول های سیناپسی متصل می شوند ، که منجر به تخلیه فعال (exocytosis) وزیکول ها به شکاف سیناپسی می شود. مولکول های واسطه (توسط مرکز تشخیص) به گیرنده های مربوطه غشای پس سیناپسی متصل می شوند و در نتیجه کانال یونی را باز می کنند. جریان یونی از طریق غشا شروع به جریان می کند ، که منجر به ظهور پتانسیل پس سیناپسی بر روی آن می شود. بسته به ماهیت کانالهای یون باز ، یک پتانسیل پس سیناپسی تحریک کننده (کانالهای باز برای یونهای سدیم و پتاسیم) یا بازدارنده (کانالهای باز برای یونهای کلر) بوجود می آید.

استیل کولین در طبیعت بسیار گسترده است. به عنوان مثال ، در کپسول گزنه گزنه ، در سلولهای سوزاننده colenterates (به عنوان مثال ، هیدرا آب شیرین ، چتر دریایی) و غیره یافت می شود. در بدن ما ، استیل کولین در انتهای اعصاب حرکتی که ماهیچه ها را کنترل می کنند ، از انتها آزاد می شود. عصب واگ ، که فعالیت قلب و سایر اندام های داخلی را کنترل می کند. شخصی مدتهاست که آنتاگونیست استیل کولین را می شناسد - این یک سم است درمان ،که توسط سرخپوستان آمریکای جنوبی هنگام شکار حیوانات استفاده می شد. معلوم شد که درمان ، با ورود به خون ، حیوان را بی حرکت می کند و در واقع در اثر خفگی می میرد ، اما درمان قلب را متوقف نمی کند. مطالعات نشان داده است که دو نوع گیرنده استیل کولین در بدن وجود دارد: یکی با موفقیت اسید نیکوتینیک را متصل می کند و دیگری - موسکارین (ماده ای که از قارچ جنس Muscaris جدا شده است). در عضلات بدن ما گیرنده های نیکوتینی استیل کولین وجود دارد ، در حالی که روی عضله قلب و نورون های مغز گیرنده های استیل کولین از نوع موسکارینی وجود دارد.

در حال حاضر ، آنالوگ های مصنوعی curare به طور گسترده ای در پزشکی استفاده می شوند تا بیماران را در حین عملیات پیچیده روی اندام های داخلی بی حرکت کنند. استفاده از این وجوه منجر به فلج کامل عضلات حرکتی می شود (به گیرنده های نیکوتینی متصل می شود) ، اما بر کار دستگاه های داخلی از جمله قلب (گیرنده های موسکارینی) تأثیر نمی گذارد. نورونهای مغز که از طریق گیرنده های موسکارینی استیل کولین برانگیخته می شوند ، نقش مهمی در بروز برخی از عملکردهای ذهنی ایفا می کنند. اکنون مشخص شده است که مرگ چنین نورونی منجر به زوال عقل پیری (بیماری آلزایمر) می شود. مثال دیگری که باید اهمیت گیرنده های نیکوتینی روی عضله را برای استیل کولین نشان دهد ، بیماری به نام miastenia grevis (ضعف عضلانی) است. این یک بیماری ارثی ژنتیکی است ، یعنی منشاء آن با "خرابی" دستگاه ژنتیک ، که به ارث می رسد ، مرتبط است. این بیماری در سنی نزدیک به بلوغ خود را نشان می دهد و با ضعف عضلانی شروع می شود ، که به تدریج افزایش می یابد و گروه های عضلانی گسترده تری را در بر می گیرد. دلیل این بیماری مشخص شد که بدن بیمار مولکول های پروتئینی تولید می کند که کاملاً توسط گیرنده های نیکوتین استیل کولین متصل شده اند. با اشغال این گیرنده ها ، آنها از اتصال مولکول های استیل کولین به آنها ، که از انتهای سیناپسی اعصاب حرکتی آزاد می شوند ، جلوگیری می کند. این منجر به مسدود شدن هدایت سیناپسی به ماهیچه ها و در نتیجه فلج آنها می شود.

نوع انتقال سیناپسی توصیف شده با مثال استیل کولین تنها در سیستم عصبی مرکزی نیست. نوع دوم انتقال سیناپسی نیز بسیار گسترده است ، به عنوان مثال ، در سیناپس ها ، که در آنها آمین های بیوژنیک (دوپامین ، سروتونین ، آدرنالین و غیره) واسطه هستند. در این نوع سیناپس ، توالی رویدادهای زیر رخ می دهد. پس از تشکیل مجموعه "مولکول واسطه - پروتئین گیرنده" ، یک پروتئین غشایی ویژه (G -protein) فعال می شود. وقتی یک مولکول واسطه به گیرنده متصل شود ، می تواند بسیاری از مولکول های پروتئین G را فعال کند ، و این باعث افزایش تأثیر واسطه می شود. هر مولکول پروتئین G فعال شده در برخی از نورون ها می تواند یک کانال یونی را باز کند ، در حالی که در برخی دیگر می تواند سنتز مولکول های خاصی را در داخل سلول ، به اصطلاح فعال کند. واسطه های ثانویهپیام رسان های ثانویه می توانند بسیاری از واکنش های بیوشیمیایی در سلول را در ارتباط با سنتز ، به عنوان مثال ، پروتئین ایجاد کنند ؛ در این مورد ، ظاهر یک پتانسیل الکتریکی روی غشای نورون رخ نمی دهد.

واسطه های دیگری نیز وجود دارد. در مغز ، گروه کاملی از مواد به عنوان واسطه "کار" می کنند که تحت این نام ترکیب شده اند آمین های بیوژنیکدر اواسط قرن گذشته ، پزشک انگلیسی پارکینسون بیماری را توصیف کرد که خود را به صورت لرزش نشان داد. این رنج شدید ناشی از تخریب سلول های عصبی در مغز بیمار است که در سیناپس (انتهای) آنها ترشح می شود. دوپامین -ماده ای از گروه آمین های بیوژنیک بدن این نورون ها در مغز میانی قرار دارد و خوشه ای را در آنجا تشکیل می دهد که به آن می گویند ماده سیاهمطالعات اخیر نشان داده است که دوپامین در مغز پستانداران نیز دارای چندین نوع گیرنده است (در حال حاضر شش نوع شناخته شده است). ماده دیگری از گروه آمین های بیوژنیک - سروتونین (نام دیگر 5 -اکسی تریپتامین) - در ابتدا به عنوان دارویی شناخته می شد که منجر به افزایش فشار خون می شود (تنگ کننده عروق). لطفاً توجه داشته باشید که این در نام آن منعکس شده است. با این حال ، مشخص شد که کاهش سروتونین در مغز منجر به بی خوابی مزمن می شود. در آزمایش روی حیوانات مشخص شد که تخریب ساقه مغز (قسمتهای خلفی مغز) هسته های خاصی که در آناتومی به عنوان هسته درز ،منجر به بی خوابی مزمن و مرگ بیشتر این حیوانات می شود. تحقیقات بیوشیمیایی نشان داده است که نورونهای موجود در هسته بخیه حاوی سروتونین هستند. همچنین مشخص شده است که بیماران مبتلا به بی خوابی مزمن غلظت سروتونین را در مغز کاهش می دهند.

آمین های بیوژنیک نیز شامل آدرنالین و نوراپی نفرین هستند که در سیناپس های نورونهای سیستم عصبی خودکار وجود دارند. در هنگام استرس ، تحت تأثیر یک هورمون خاص - آدرنوکورتیکوتروپیک (برای جزئیات بیشتر به زیر مراجعه کنید) - آدرنالین و نوراپی نفرین نیز از سلول های قشر آدرنال به جریان خون آزاد می شوند.

با توجه به موارد فوق ، واضح است که واسطه ها در عملکرد سیستم عصبی چه اهمیتی دارند. در پاسخ به ورود ضربه عصبی به سیناپس ، یک انتقال دهنده عصبی آزاد می شود. مولکول های واسطه (مکمل - مانند "کلید قفل") با گیرنده های غشای پس سیناپسی ترکیب می شوند که منجر به باز شدن کانال یونی یا فعال شدن واکنش های درون سلولی می شود. نمونه های انتقال سیناپسی مورد بحث در بالا کاملاً با این طرح مطابقت دارد. در عین حال ، به لطف تحقیقات در دهه های اخیر ، این طرح نسبتاً ساده انتقال سیناپسی شیمیایی بسیار پیچیده تر شده است. ظهور روشهای ایمونوشیمیایی نشان داد که چندین گروه واسطه می توانند در یک سیناپس و نه یک گروه ، همانطور که قبلاً تصور می شد ، در کنار هم باشند. به عنوان مثال ، یک پایانه سیناپسی می تواند به طور همزمان حاوی وزیکول های سیناپسی حاوی استیل کولین و نوراپی نفرین باشد که به راحتی در عکس های الکترونیکی مشخص می شوند (استیل کولین در وزیکول های شفاف با قطر حدود 50 نانومتر و نوراپی نفرین - در وزیکول های متراکم الکترون با قطر وجود دارد. حداکثر تا 200 نانومتر) علاوه بر واسطه های کلاسیک ، ممکن است یک یا چند نوروپپتید در پایانه سیناپسی وجود داشته باشد. مقدار مواد موجود در سیناپس می تواند تا 5-6 (نوعی کوکتل) باشد. علاوه بر این ، ویژگی واسطه سیناپس می تواند در طول تومور زایی تغییر کند. به عنوان مثال ، نورونهای گانگلیون سمپاتیک ، که غدد عرق در پستانداران را عصب دهی می کنند ، در ابتدا نورآدرنرژیک هستند ، اما در حیوانات بالغ کولینرژیک می شوند.

در حال حاضر ، هنگام طبقه بندی مواد واسطه ، مرسوم است که موارد زیر را تشخیص دهیم: واسطه های اولیه ، واسطه های همزمان ، واسطه های تعدیل کننده و واسطه های آلوستریک.واسطه های اولیه کسانی هستند که مستقیماً روی گیرنده های غشای پس سیناپسی عمل می کنند. واسطه های همزمان و واسطه های تعدیل کننده می توانند مجموعه ای از واکنش های آنزیمی را ایجاد کنند که به عنوان مثال گیرنده واسطه اولیه را فسفریله می کند. واسطه های آلوستریک می توانند در فرایندهای تعاملی با گیرنده های واسطه اولیه شرکت کنند.

برای مدت طولانی ، انتقال سیناپسی در آدرس آناتومیک (اصل نقطه به نقطه) به عنوان یک مدل در نظر گرفته شد. کشفیات دهه های اخیر ، به ویژه عملکرد واسطه نوروپپتیدها ، نشان داده است که اصل انتقال با آدرس شیمیایی در سیستم عصبی نیز امکان پذیر است. به عبارت دیگر ، یک میانجی که از یک پایانه معین رها می شود ، می تواند نه تنها بر غشای پس سیناپسی "آن" ، بلکه در خارج از این سیناپس - بر غشاهای دیگر نورون ها با گیرنده های مربوطه ، عمل کند. بنابراین ، پاسخ فیزیولوژیکی نه از طریق تماس آناتومیکی دقیق ، بلکه از طریق وجود گیرنده مربوطه بر روی سلول هدف ارائه می شود. در واقع ، این اصل برای مدت طولانی در غدد درون ریز شناخته شده است و مطالعات اخیر کاربرد وسیع تری برای آن پیدا کرده است.

همه انواع شیمی گیرنده های شناخته شده در غشای پس سیناپسی به دو گروه تقسیم می شوند. یک گروه شامل گیرنده هایی است که شامل یک کانال یونی است که با اتصال مولکول های واسطه به مرکز "تشخیص" باز می شود. گیرنده های گروه دوم (گیرنده های متابوتروپ) به طور غیر مستقیم (از طریق زنجیره ای از واکنش های بیوشیمیایی) کانال یونی را باز می کنند ، به ویژه از طریق فعال سازی پروتئین های درون سلولی ویژه.

برخی از رایج ترین آنها واسطه هایی هستند که به گروه آمین های بیوژنیک تعلق دارند. این گروه از واسطه ها با روشهای میکروهیستولوژیکی کاملاً قابل اعتماد شناخته شده است. دو گروه آمین های بیوژنیک شناخته شده است: کاتکول آمین ها (دوپامین ، نوراپی نفرین و آدرنالین) و ایندولامین (سروتونین). عملکرد آمینهای بیوژنیک در بدن بسیار متنوع است: واسطه ، هورمونی ، تنظیم جنین زایی.

منبع اصلی آکسونهای نورآدرنرژیک نورونهای ماکولا و مناطق مجاور مغز میانی هستند (شکل 2.14). آکسونهای این نورونها به طور گسترده در ساقه مغز ، مخچه ، در نیمکره های مغزی توزیع شده است. در مدولا oblongata ، تجمع زیادی از نورونهای نورآدرنرژیک در هسته بطن شکلی تشکیل شبکیه قرار دارد. در دیانسفالون (هیپوتالاموس) ، نورونهای نورآدرنرژیک ، همراه با نورونهای دوپامینرژیک ، بخشی از سیستم هیپوتالاموس-هیپوفیز هستند. نورونهای نورآدرنرژیک به تعداد زیاد در سیستم عصبی محیطی یافت می شوند. بدن آنها در یک زنجیره سمپاتیک و در برخی از گانگلیون های داخل بینی قرار دارد.

نورون های دوپامینرژیک در پستانداران عمدتا در مغز میانی (به اصطلاح سیستم نیگرو-نئوستریاتال) و همچنین در منطقه هیپوتالاموس قرار دارند. زنجیره های دوپامین در مغز پستانداران به خوبی درک شده است. سه زنجیره اصلی شناخته شده است ، همه آنها از یک زنجیره تک نورونی تشکیل شده اند. بدن نورونها در ساقه مغز قرار دارد و آکسونها را به سایر نواحی مغز می فرستد (شکل 2.15).

یک زنجیره بسیار ساده است. بدن نورون در هیپوتالاموس قرار دارد و یک آکسون کوتاه را به غده هیپوفیز می فرستد. این مسیر بخشی از سیستم هیپوتالاموس-هیپوفیز است و سیستم غدد درون ریز را کنترل می کند.

سیستم دوپامین دوم نیز به خوبی درک شده است. این یک جسم سیاه است که بسیاری از سلول های آن حاوی دوپامین هستند. آکسونهای این نورونها به داخل جسم مخطط نشان داده شده است. این سیستم تقریباً 3/4 دوپامین را در مغز دارد. در تنظیم حرکات تونیک بسیار مهم است. کمبود دوپامین در این سیستم منجر به بیماری پارکینسون می شود. مشخص است که این بیماری منجر به مرگ سلول های عصبی جسم سیاه می شود. تجویز L-DOPA (پیش ساز دوپامین) برخی از علائم بیماری را در بیماران تسکین می دهد.

سومین سیستم دوپامینرژیک در بروز اسکیزوفرنی و برخی بیماریهای روانی دیگر نقش دارد. عملکردهای این سیستم هنوز به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته است ، اگرچه خود مسیرها به خوبی شناخته شده است. بدن نورون ها در مغز میانی در کنار ماده سیاه قرار دارد. آنها آکسون ها را در ساختارهای پوشاننده مغز ، قشر مخ و سیستم لیمبیک ، به ویژه قشر جلویی ، ناحیه تیغه ای و قشر حفره ای پیش بینی می کنند. قشر انتورینال ، به نوبه خود ، منبع اصلی پیش بینی ها برای هیپوکامپ است.

طبق فرضیه دوپامین اسکیزوفرنی ، سومین سیستم دوپامینرژیک در این بیماری بیش فعال است. این ایده ها پس از کشف موادی بوجود آمد که برخی از علائم بیماری را تسکین می دهد. به عنوان مثال ، کلرپرومازین و هالوپریدول دارای ماهیت شیمیایی متفاوتی هستند ، اما آنها به طور یکسان فعالیت سیستم دوپامینرژیک مغز و تظاهرات برخی از علائم اسکیزوفرنی را سرکوب می کنند. در بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی که این داروها را به مدت یک سال دریافت کرده اند ، اختلالات حرکتی به نام دیسکینزی تاردیو (حرکات عجیب و غریب تکراری عضلات صورت ، از جمله ماهیچه های دهان ، که بیمار نمی تواند آنها را کنترل کند) ایجاد می شود.

سروتونین تقریباً همزمان به عنوان یک فاکتور تنگ کننده عروق سر (1948) و ترترامین ترشح شده توسط سلولهای انتروکرومافین مخاط روده کشف شد. در سال 1951 ، ساختار شیمیایی سروتونین رمزگشایی شد و نام جدیدی دریافت کرد - 5 -هیدروکسی تریپتامین. در پستانداران ، با هیدروکسیلاسیون اسید آمینه تریپتوفان و به دنبال آن دکربوکسیلاسیون تشکیل می شود. 90 درصد سروتونین در بدن توسط سلولهای انتروکرومافین غشای مخاطی کل دستگاه گوارش تولید می شود. سروتونین درون سلولی توسط مونوآمین اکسیداز موجود در میتوکندری غیرفعال می شود. سروتونین خارج سلولی توسط پرولوپلاسمین اکسیده می شود. بیشتر سروتونین تولید شده به پلاکت ها متصل شده و از طریق جریان خون در سراسر بدن منتقل می شود. بخش دیگر به عنوان یک هورمون محلی عمل می کند ، تنظیم خودکار پرستالیز روده را افزایش می دهد ، همچنین ترشح و جذب اپیتلیال را در دستگاه روده تعدیل می کند.

نورونهای سروتونرژیک در سیستم عصبی مرکزی گسترده هستند (شکل 2.16). آنها در هسته های پشتی و داخلی بخیه نخاع نخاع ، و همچنین در مغز میانی و پشت استخوان یافت می شوند. نورونهای سروتونرژیک نواحی وسیعی از مغز را عصب دهی می کنند ، از جمله قشر مخ ، هیپوکامپ ، گلوبوس پالیدوس ، آمیگدال و هیپوتالاموس. علاقه به سروتونین در ارتباط با مشکل خواب افزایش یافته است. هنگامی که هسته درز از بین رفت ، حیوانات از بی خوابی رنج می بردند. موادی که ذخیره سروتونین را در مغز کاهش می دهند ، تأثیر مشابهی داشتند.

بیشترین غلظت سروتونین در غده صنوبری یافت می شود. سروتونین در غده صنوبری به ملاتونین تبدیل می شود که در رنگدانه های پوست نقش دارد و همچنین بر فعالیت غدد جنسی ماده در بسیاری از حیوانات تأثیر می گذارد. محتوای سروتونین و ملاتونین در غده صنوبری توسط چرخه روشن و تاریک از طریق سیستم عصبی سمپاتیک کنترل می شود.

اسیدهای آمینه گروه دیگری از واسطه های CNS هستند. از مدتها پیش مشخص شده بود که بافت عصبی با میزان متابولیسم بالا حاوی غلظت قابل توجهی از مجموعه ای از اسیدهای آمینه (فهرست شده به ترتیب نزولی) است: گلوتامیک اسید ، گلوتامین ، آسپارتیک اسید ، گاما آمینوبوتیریک اسید (GABA).

گلوتامات در بافت عصبی عمدتا از گلوکز تشکیل می شود. در پستانداران ، بیشترین مقدار گلوتامات در تلنسفالون و مخچه وجود دارد ، جایی که غلظت آن حدود 2 برابر بیشتر از ساقه مغز و نخاع است. در نخاع ، گلوتامات به طور ناهموار توزیع می شود: در شاخ های خلفی ، غلظت بیشتری نسبت به شاخ های قدامی پیدا می شود. گلوتامات یکی از فراوان ترین واسطه ها در سیستم عصبی مرکزی است.

گیرنده های گلوتامات پس سیناپسی بر اساس میل (میل) برای سه آگونیست برونزا-quisgulate ، kainate و N-methyl-D-aspartate (NMDA) طبقه بندی می شوند. کانال های یونی فعال شده توسط quisgulate و kainate شبیه کانال هایی هستند که توسط گیرنده های نیکوتینی کنترل می شوند - آنها اجازه می دهند مخلوطی از کاتیون ها از طریق آنها عبور کنند. (Na +و K +). تحریک گیرنده های NMDA دارای یک الگوی فعال سازی پیچیده است: جریان یونی که نه تنها توسط Na + و K + ، بلکه با باز شدن کانال یونی گیرنده نیز توسط Ca ++ حمل می شود ، به پتانسیل غشا بستگی دارد. ماهیت وابسته به ولتاژ این کانال با توجه به میزان مختلف انسداد آن توسط یونهای Mg ++ ، با در نظر گرفتن سطح پتانسیل غشا تعیین می شود. در پتانسیل استراحت در حدود -75 میلی ولت ، یونهای Mg ++ ، که بیشتر در محیط بین سلولی هستند ، با یونهای Ca ++ و Na + برای کانالهای غشایی مربوطه رقابت می کنند (شکل 2.17). با توجه به این واقعیت که یون Mg ++ نمی تواند از منافذ عبور کند ، هر بار که یون Mg ++ به آنجا برسد ، کانال مسدود می شود. این منجر به کاهش زمان کانال باز و رسانایی غشا می شود. اگر غشای نورون دپلاریزه شود ، تعداد یونهای Mg ++ که کانال یونی را می بندند کاهش می یابد و Ca ++ ، Na +و یونها می توانند آزادانه از کانال عبور کنند. K +. با تحریکات نادر (تغییرات احتمالی استراحت کمی) گیرنده گلوتامرژیک ، EPSP عمدتا به دلیل فعال شدن گیرنده های quisgulate و kainate رخ می دهد. سهم گیرنده های NMDA ناچیز است. با دپلاریزاسیون غشایی طولانی مدت (تحریک موزون) ، بلوک منیزیم برداشته می شود و کانال های NMDA شروع به هدایت Ca ++ ، Na +و یون ها می کنند. K +. یونهای Ca ++ از طریق واسطه های ثانویه می توانند minPSP را تقویت (تقویت) کنند ، که می تواند به عنوان مثال منجر به افزایش طولانی مدت در رسانایی سیناپسی شود که ساعت ها یا حتی روزها طول می کشد.

از میانجی های بازدارنده ، GABA فراوان ترین در سیستم عصبی مرکزی است. از اسید L-glutamic در یک مرحله توسط آنزیم دکربوکسیلاز سنتز می شود ، که وجود آن عامل محدود کننده این واسطه است. دو نوع گیرنده GABA در غشای پس سیناپسی وجود دارد: GABAA (کانال های یون کلر را باز می کند) و GABAB (بسته به نوع سلول ، کانال هایی برای K +یا Ca ++ باز می کند). در شکل 2.18 نمودار گیرنده GABA را نشان می دهد. جالب است که حاوی گیرنده بنزودیازپین است که وجود آن باعث آرامش بخش های به اصطلاح کوچک (روز) (سدوکسن ، تازپام و غیره) می شود. خاتمه عمل واسطه در سیناپسهای GABA با توجه به اصل جذب مجدد صورت می گیرد (مولکولهای واسطه توسط مکانیسم خاصی از شکاف سیناپسی به سیتوپلاسم نورون جذب می شوند). بیکوکولین یک آنتاگونیست معروف GABA است. به خوبی از سد خونی مغزی عبور می کند ، حتی در دوزهای کوچک نیز تأثیر شدیدی بر بدن دارد و باعث تشنج و مرگ می شود. GABA در تعدادی از نورونهای مخچه (در سلولهای پورکینژ ، سلولهای گلژی ، سلولهای سبدی) ، هیپوکامپ (در سلولهای سبدی) ، در پیاز بویایی و ماده سیاه یافت می شود.

شناسایی زنجیره های GABA در مغز دشوار است ، زیرا GABA یک شرکت کننده متابولیک مشترک در تعدادی از بافت های بدن است. GABA متابولیک به عنوان یک انتقال دهنده عصبی استفاده نمی شود ، اگرچه مولکول ها از نظر شیمیایی یکسان هستند. GABA توسط آنزیم دکربوکسیلاز تعیین می شود. این روش بر اساس بدست آوردن آنتی بادی های دکربوکسیلاز در حیوانات است (آنتی بادی ها استخراج ، برچسب گذاری و به مغز تزریق می شوند و در آنجا به دکربوکسیلاز متصل می شوند).

یکی دیگر از واسطه های مهاری شناخته شده گلیسین است. نورون های گلیسینرژیک عمدتا در نخاع و مدولا oblongata یافت می شوند. اعتقاد بر این است که این سلول ها به عنوان نورون های بین بازدارنده عمل می کنند.

استیل کولین یکی از اولین واسطه های مورد مطالعه است. در سیستم عصبی محیطی بسیار گسترده است. یک مثال ، نورونهای حرکتی نخاع و نورونهای هسته عصب جمجمه است. به طور معمول ، زنجیره کولینرژیک در مغز با حضور آنزیم کولین استراز تعیین می شود. در مغز ، بدن نورونهای کولینرژیک در هسته سپتوم ، هسته بسته نرم افزاری مورب (بروکا) و هسته های پایه قرار دارد. متخصصان عصبی معتقدند که این گروه از نورونها در واقع یک جمعیت از سلولهای عصبی کولینرژیک را تشکیل می دهند: هسته مغز پدنوگو ، هسته پایه (در قسمت پایه مغز جلویی قرار دارد) (شکل 2.19). آکسونهای نورونهای مربوط به ساختارهای مغز پیشین ، به ویژه در نئوکورتکس و هیپوکامپ ، پیش بینی شده است. هر دو نوع گیرنده های استیل کولین (موسکارینی و نیکوتینی) در اینجا یافت می شوند ، اگرچه اعتقاد بر این است که گیرنده های موسکارینی بر ساختارهای مغزی بیشتر تسلط دارند. با توجه به داده های اخیر ، به نظر می رسد که سیستم استیل کولین نقش مهمی در فرآیندهای مرتبط با عملکردهای یکپارچه سازی بالاتر دارد که نیاز به مشارکت حافظه دارد. به عنوان مثال ، نشان داده شده است که در مغز بیمارانی که بر اثر بیماری آلزایمر جان خود را از دست داده اند ، تعداد زیادی از سلول های عصبی کولینرژیک در هسته پایه از بین می رود.

گابا - گاما آمینوبوتیریک اسید - اصلی ترین انتقال دهنده عصبی بازدارنده در مغز است ، در مهار پس سیناپسی و پیش سیناپسی نقش دارد. GABA از گلوتامات تحت تأثیر گلوتامات دکربوکسیلاز تشکیل شده و با دو نوع گیرنده GABA غشای سیناپس سیناپس تعامل دارد: الف) هنگام تعامل با گیرنده های GABAd ، نفوذپذیری کانالهای یون غشایی برای یونهای SG افزایش می یابد ، که در عمل بالینی رخ می دهد استفاده از باربیتوراتها ؛ ب) هنگام تعامل با گیرنده های GABAB ، نفوذپذیری کانالهای یونی برای یونهای K + افزایش می یابد. گلیسین -انتقال دهنده عصبی بازدارنده که عمدتا توسط نورونهای نخاع و ساقه مغز ترشح می شود. این رسانایی کانال های یونی غشای پس سیناپسی را برای یون های SG افزایش می دهد ، که منجر به ایجاد هایپرپلاریزاسیون - HPS می شود. آنتاگونیست گلیسین استریکنین است که معرفی آن منجر به بیش فعالی و تشنج ماهیچه ها می شود ، که نقش مهم مهار پس سیناپسی در عملکرد طبیعی سیستم عصبی مرکزی را تأیید می کند. سم کزاز نیز منجر به تشنج می شود. عمل بر پروتئین synaptobrevinغشای وزیکول ، آن را برون سلولی انتقال دهنده عصبی مهاری پیش سیناپسی مسدود می کند و در نتیجه باعث تحریک شدید سیستم عصبی مرکزی می شود.

سیناپس های الکتریکی

انتقال بین عصبی تحریک نیز می تواند به صورت الکتریکی انجام شود ، یعنی بدون مشارکت واسطه ها. پیش نیاز این امر تماس محکم بین دو سلول تا عرض 9 نانومتر است. بنابراین ، جریان سدیم یکی از آنها می تواند از کانال های باز غشای دیگر عبور کند. یعنی منبع جریان پس سیناپسی نورون دوم غشای پیش سیناپسی اول است. فرایند بدون واسطه است. به طور انحصاری توسط پروتئین های کانال ارائه می شود (غشای چربی یون ها نفوذ ناپذیر هستند). این اتصالات بین سلولی هستند که Nexus (اتصالات شکاف) نامیده می شوند. آنها کاملاً روبروی یکدیگر در غشای دو نورون قرار دارند - یعنی در یک خط ؛ قطر بزرگ (تا قطر 1.5 نانومتر) ، حتی برای ماکرومولکولهای با وزن تا 1000 متشکل از زیر واحدهای وزن تا 25000 ، حضور آنها در سیستم عصبی مرکزی مهره داران و بی مهرگان مشترک است. در گروهی از سلولهای دارای عملکرد همزمان وجود دارد (به ویژه ، آنها در مخچه بین سلولهای دانه یافت می شوند).

بیشتر سیناپس های برقی تحریک کننده هستند. اما با ویژگی های ریخت شناسی خاصی ، می توانند بازدارنده باشند. با هدایت دو طرفه ، برخی از آنها دارای اثر تصحیح کننده هستند ، یعنی جریان الکتریکی را از ساختارهای پیش سیناپسی به ساختارهای پس سیناپسی بسیار بهتر از جهت مخالف هدایت می کنند.

انجام تحریک از طریق سیناپس ها

هر مرکز عصبی ویژگی های مورفولوژیکی و عملکردی خاص خود را دارد. اما نورودینامیک هر یک از آنها بر اساس تعدادی ویژگی مشترک است. آنها با مکانیسم های انتقال تحریک در سیناپس ها همراه هستند. با تعامل بین نورونهای تشکیل دهنده این مرکز ؛ با ویژگی های عملکردی ژنتیکی برنامه ریزی شده نورون ها و ارتباط بین آنها.

ویژگیهای انجام تحریک از طریق سیناپسها به شرح زیر است.

1 یک طرفه شدن تحریک. در آکسون ، تحریک در هر دو جهت از محل منشاء ، در مرکز عصبی - فقط در یک جهت: از گیرنده به عملگر (یعنی در سطح سیناپس از غشای پیش سیناپسی تا پس سیناپسی) ، که توضیح داده می شود ، می گذرد. توسط سازمان ساختاری عملکردی سیناپس ، یعنی - عدم وجود وزیکول های سیناپسی با فرستنده در نورون های پس سیناپسی ، 2 Snaptnchnna تأخیر در انجام تحریک. تحریک در مرکز عصبی با سرعت کمتری نسبت به سایر قسمتهای قوس بازتابی انجام می شود. این به این دلیل است که صرف فرآیندهای آزادسازی واسطه ، با فرایندهای فیزیکوشیمیایی که در سیناپس رخ می دهد ، با ظهور EPSP و تولید AP می شود. همه اینها در یک سیناپس 0.5-1 میلی ثانیه طول می کشد. این پدیده را تأخیر سیناپسی در هدایت تحریک می نامند. هرچه قوس بازتابی پیچیده تر باشد ، سیناپس ها بیشتر و بر این اساس تاخیر سیناپسی بیشتر می شود.

مجموع تاخیرهای سیناپسی در قوس بازتابی نامیده می شود بازتاب فعلیزمان شروع محرک تا ظاهر شدن پاسخ بازتابی ، دوره نهفته (LP) رفلکس نامیده می شود. مدت زمان این دوره بستگی به تعداد نورون ها و بنابراین سیناپس های درگیر در رفلکس دارد. به عنوان مثال ، رفلکس تاندون زانو ، قوس بازتابی آن تک سیناپسی است ، تاخیر 24 میلی ثانیه دارد و پاسخ دیداری یا شنیداری آن 200 میلی ثانیه است.

بسته به اینکه نورونهای تحریکی یا مهاری تماس سیناپسی برقرار می کنند ، سیگنال را می توان تقویت یا سرکوب کرد. مکانیسم های تعامل بین تأثیرات برانگیزاننده و مهاری بر نورون ، زمینه ساز عملکرد یکپارچه آنها است.

چنین مکانیسم تعاملی ، مجموع تأثیرات برانگیزاننده بر نورون - پتانسیل پس سیناپسی برانگیزاننده (EPSP) ، یا تأثیرات بازدارنده - پتانسیل مهارکننده پس سیناپسی (TPSP) ، یا همزمان تحریک کننده (EPSP) و بازدارنده (SHPS) است.

3 جمع بندی فرآیندهای عصبی - پدیده ظهور هیجان تحت شرایط خاص اعمال محرک های زیر آستانه. خلاصه توسط I.M. Sechenov توضیح داده شده است. دو نوع جمع وجود دارد: جمع موقت و جمع فضایی ، (شکل 3.15).

جمع بندی موقت - ظهور هیجان برای تعدادی از محرک های زیر آستانه ، به طور متوالی از یک میدان گیرنده وارد سلول یا مرکز می شوند (شکل 3.16). فراوانی محرک ها باید به گونه ای باشد

برنج. 3.15 جمع بندی هیجان.الف - جمع بندی موقت ب - جمع فضایی

برنج. 3.16

به طوری که فاصله بین آنها بیش از 15 میلی ثانیه نباشد ، یعنی مدت زمان EPSP کوتاه تر است. در چنین شرایطی ، EPSP در محرک بعدی قبل از پایان EPSP در محرک قبلی ایجاد می شود. EPSP ها خلاصه می شوند ، دامنه آنها افزایش می یابد و در نهایت ، هنگامی که به سطح بحرانی دپلاریزاسیون برسیم ، AP ظاهر می شود.

جمع بندی فضایی - ظهور هیجان (EPSP) با استفاده همزمان از چندین محرک زیر آستانه در قسمت های مختلف گیرنده FIELD (شکل 3.17).

اگر EPSPs به طور همزمان در چندین سیناپس یک نورون (حداقل 50) رخ دهد ، غشای نورون به مقادیر بحرانی دپلاریزه می شود و در نتیجه PD رخ می دهد. جمع بندی فضایی فرآیندهای تحریک (EPSP) و مهار (EPSP) عملکرد یکپارچه نورون ها را فراهم می کند. در صورت غلبه بر مهار ، اطلاعات به نورون بعدی منتقل نمی شود. در صورت غلبه بر تحریک ، اطلاعات به دلیل ایجاد AP در غشای آکسون به نورون بعدی منتقل می شود (شکل 3.18).

4 تغییر ریتم برانگیختگی - این یک تفاوت بین فراوانی AP در پیوندهای آوران و وابسته به قوس بازتابی است. به عنوان مثال ، در پاسخ به یک محرک واحد اعمال می شود

برنج. 3.17

برنج. 3.18

به عصب آوران ، مراکز در امتداد فیبرهای آوران مجموعه ای از تکانه ها را یکی پس از دیگری به اندام کار می فرستند. در موقعیتی دیگر ، در فرکانس بالای تحریک ، فرکانس قابل توجهی کمتر به عامل تحویل داده می شود.

5 اثرات برانگیختگی - پدیده ادامه هیجان در سیستم عصبی مرکزی پس از پایان تحریک. یک اثر کوتاه مدت کوتاه مدت با مدت طولانی EPSP در سطح بحرانی همراه است. عوارض جانبی طولانی مدت به دلیل گردش تحریک توسط مدارهای عصبی بسته است. این پدیده نامیده می شود طنین اندازبه دلیل طنین تحریک (AP) ، مراکز عصبی دائماً در حالت لحن هستند. توسعه طنین در سطح کل ارگانیسم در سازماندهی حافظه مهم است.

6 تقویت نیروی پساگوتنیکی - پدیده ظاهر یا تشدید پاسخ به محرکهای حسی فردی برای مدتی پس از تحریک ضعیف ، مکرر (100-200 NML / s) ریتمیک قبلی. تقویت به دلیل فرآیندهایی در سطح غشای پیش سیناپسی است و با افزایش آزاد شدن واسطه بیان می شود. این پدیده ماهیت هموسینپسی دارد ، یعنی زمانی رخ می دهد که تحریک موزون و انگیزه آزمایش از طریق همان رشته های آوران به نورون می رسد. تقویت ، اول از همه ، بر رشد عرضه Ca2f از طریق غشای پیش سیناپسی استوار است. این پدیده با هر انگیزه به تدریج رشد می کند. و هنگامی که مقدار Ca2+ بیشتر از توانایی میتوکندری و شبکه آندوپلاسمی در جذب آنها می شود ، انتشار طولانی مدت فرستنده به سیناپس رخ می دهد. در نتیجه ، بسیج آمادگی برای رهاسازی واسطه توسط تعداد زیادی وزیکول و در نتیجه افزایش تعداد کوانتومهای واسطه در غشای پس سیناپسی وجود دارد. بر اساس داده های امروزی ، ترشح نوروپپتیدهای درون زا نقش مهمی در پیدایش تقویت پس از کزاز بازی می کند ، به ویژه در طول انتقال قدرت کوتاه مدت به تقویت طولانی مدت. در میان آنها تعدیل کننده های عصبی روی غشای پیش سیناپسی و پس سیناپسی عمل می کنند. محرک ها سوماتوستاتین ، یک عامل رشد ، و مهار کننده ها اینترلوکین ، تیرولیبرین ، ملاتونین هستند. همچنین اسید آراشیدونیک ، NO قابل توجه است. هنگام سازماندهی حافظه ، قدرتمند شدن اهمیت دارد. یادگیری از طریق تقویت مدارها سازماندهی می شود.

7 خستگی مراکز عصبی با عملکرد مکرر طولانی مدت همان بازتاب ، پس از مدتی ، حالت کاهش قدرت واکنش بازتابی رخ می دهد و حتی سرکوب کامل آن ، یعنی خستگی ایجاد می شود. خستگی عمدتا در مرکز عصبی ایجاد می شود. این بیماری با اختلال در انتقال در سیناپس ها ، کاهش منابع واسطه در وزیکول های پیش سیناپسی ، کاهش حساسیت گیرنده های غشای زیر سیناپسی به واسطه ها و تضعیف عملکرد سیستم های آنزیمی همراه است. یکی از دلایل "اعتیاد" غشای پس سیناپسی به عمل واسطه است - سکونت

برخی از مواد شیمیایی به طور خاص مراکز عصبی مربوطه را تحت تأثیر قرار می دهند ، که مربوط به ساختار این مواد شیمیایی است ، که ممکن است مربوط به انتقال دهنده های عصبی مربوط به مراکز عصبی باشد.

از جمله آنها:

1 داروی مخدر - آنهایی که در عمل جراحی برای بیهوشی استفاده می شوند (کلرواتیل ، کتامین ، باربیتوراتها و غیره) ؛

2 آرام بخش - آرام بخش (رلانیوم ، آمینازین ، تریوکسازین ، آمیزیل ، اکسیلیدین ، در میان آماده سازی های گیاهی - تزریق مادری ، گل صد تومانی و غیره) ؛

3 ماده نوروتروپیک عمل انتخابی (لوبلین ، سیتیتون - عوامل بیماری زای مرکز تنفسی ؛ آپومورفین - عامل ایجاد کننده مرکز استفراغ ؛ مسکالین - توهم بینایی و غیره).