Nervų sistemos mediatoriai ir jų funkcinė reikšmė. CNS slopinantys neurotransmiteriai. Sužadinimo vedimas per sinapses

Tarpininkas(lot. tarpininkas- tarpininkas) - cheminė medžiaga, per kurią signalas perduodamas iš vienos ląstelės į kitą. Iki šiol smegenyse rasta apie 30 biologiškai aktyvių medžiagų (5 lentelė).

5 lentelė. Pagrindiniai centrinės nervų sistemos mediatoriai ir neuropeptidai: sintezės vieta ir fiziologinis poveikis

Medžiaga Sintezė ir transportavimas Fiziologinis veiksmas
Norepinefrinas (žadinantis neuromediatorius) Smegenų kamienas, pagumburis, tinklinis darinys, limbinė sistema, simpatinė ANS Nuotaikos reguliavimas, emocinės reakcijos, budrumas, miego formavimas, sapnai
Dopaminas (dopaminas) (jaudinantis, gali slopinti) Vidurinės smegenys, juodoji medžiaga, limbinė sistema Malonumo jausmo formavimas, emocinių reakcijų reguliavimas, budrumo palaikymas
Poveikis bazinių ganglijų striatumui (palidumui, apvalkalui). Dalyvavimas sudėtingų judesių reguliavime
Serotoninas (žadinantis ir slopinantis neuromediatorius) Nugaros smegenys, smegenų kamienas (siūlės branduolys), smegenys, pagumburis, talamas Termoreguliacija, skausmo formavimasis, sensorinis suvokimas, užmigimas
Acetilcholinas (žadinantis neuromediatorius) Nugaros ir smegenų virvelė, ANS Jaudinantis poveikis efektoriams
GABA (gama-aminosviesto rūgštį) slopinantis mediatorius Nugaros smegenys ir smegenys Miegas, slopinimas centrinėje nervų sistemoje
Glicinas (slopinantis tarpininkas) Nugaros smegenys ir smegenys Centrinės nervų sistemos slopinimas
Angiotenzinas II Smegenų kamienas, pagumburis Padidėjęs slėgis, katecholaminų sintezės slopinimas, hormonų sintezės stimuliavimas, informuoja centrinę nervų sistemą apie kraujo osmosinį slėgį.
Oligopeptidai: Limbinė sistema, hipofizė, pagumburis Emocinės reakcijos, nuotaika, seksualinis elgesys
1. Medžiagos P Skausmo susijaudinimo perkėlimas iš periferijos į centrinę nervų sistemą, skausmo pojūčių formavimas
2.Enkefalinai, edorfinai Skausmą mažinančios (skausmą malšinančios) smegenų reakcijos
3 delta miegą sukeliantis peptidas Padidėjusi streso tolerancija, miegas
4.Gastrinas Informuoja smegenis apie mitybos poreikius
Prostaglandinai Smegenų žievė, smegenėlės Skausmo formavimasis, padidėjęs kraujo krešėjimas; lygiųjų raumenų tonuso reguliavimas; mediatorių ir hormonų fiziologinio poveikio stiprinimas
Monospecifiniai baltymai Įvairios smegenų dalys Įtaka mokymosi procesams, atminčiai, bioelektriniam aktyvumui ir nervinių ląstelių cheminiam jautrumui

Medžiaga, iš kurios susidaro mediatorius (tarpininko pirmtakas), patenka į somą arba aksoną iš kraujo ir smegenų skysčio, vykstant biocheminėms reakcijoms, veikiant fermentams, paverčiama atitinkamu mediatoriumi, po to transportuojama į sinaptinės pūslelės. Mediatorius gali būti sintetinamas neurono kūne arba jo gale. Kai signalas perduodamas iš nervinio galo į kitą ląstelę, mediatorius išsiskiria į sinapsinį plyšį ir veikia postsinapsinės membranos receptorių. Kaip minėta aukščiau, pagal atsako į tarpininką mechanizmą visi efektoriaus receptoriai skirstomi į jonotropinius ir metabotropinius. Dauguma jonotropinių ir metabotropinių receptorių yra susiję su G-baltymais (GTP surišančiais baltymais).

Tarpininkui veikiant jonotropinius receptorius G-baltymo pagalba tiesiogiai atsidaro jonų kanalai ir dėl jonų judėjimo į ląstelę arba iš ląstelės susidaro EPSP arba TPSP. Jonotropiniai receptoriai taip pat vadinami greito atsako receptoriais (pavyzdžiui, N-cholinerginiai receptoriai, GABA 1 -, glicinas, 5-HT 3 (S 3) - serotonino receptoriai).

Kai mediatorius veikia metabotropinius receptorius jonų kanalai aktyvuojami per G-baltymas naudojant antrieji tarpininkai... Toliau susidaro EPSP, PD, TPSP (elektrofiziologiniai reiškiniai), kurių pagalba suaktyvinami biocheminiai (metaboliniai) procesai; neurono jaudrumą ir EPSP amplitudę galima padidinti per kelias sekundes, minutes, valandas ir net dienas. Antriniai pasiuntiniai taip pat gali pakeisti jonų kanalų aktyvumą.

Aminai ( dopaminas, norepinefrinas, serotoninas, histaminas) yra įvairiose centrinės nervų sistemos dalyse, dideliais kiekiais – smegenų kamieno neuronuose. Aminai skatina sužadinimo ir slopinimo procesus, pavyzdžiui, tarpinėje, juodojoje, limbinėje sistemoje, striatum.

Serotoninas yra sužadinantis ir slopinantis mediatorius smegenų kamieno neuronuose, slopinantis – smegenų žievėje. Yra septynių tipų serotonino receptoriai (5-HT, B receptoriai), dauguma jų yra metabotropiniai (antrieji mediatoriai yra cAM F ir IF 3 / DAG). Jonotropinis yra S3 receptorius (ypač ANS ganglijose). Serotoninas daugiausia randamas struktūrose, susijusiose su autonominių funkcijų reguliavimu. Ypač daug jo yra siūlės (SN) branduoliuose, limbinėje sistemoje. Šių neuronų aksonai praeina bulbospinaliniais takais ir baigiasi neuronais įvairiuose nugaros smegenų segmentuose. Čia jie liečiasi su preganglioninių simpatinių neuronų ląstelėmis ir su želatininės medžiagos tarpkalariniais neuronais. Manoma, kad kai kurie iš šių simpatinių neuronų (o gal ir visi) yra serotonerginiai ANS neuronai. Jų aksonai, remiantis naujausiais duomenimis, patenka į virškinamąjį traktą ir stipriai stimuliuoja jo motorinius įgūdžius. Serotonino ir norepinefrino koncentracijos padidėjimas centrinės nervų sistemos neuronuose būdingas manijos būsenoms, sumažėjimas – depresinėms.

Norepinefrinas yra sužadinantis mediatorius pagumburyje, epitalamo branduoliuose, slopinantis – smegenėlių Purkinje ląstelėse. Smegenų kamieno ir pagumburio tinkliniame darinyje (RF) buvo rasti α- ir β-adrenerginiai receptoriai. Noradrenerginiai neuronai telkiasi mėlynosios dėmės (vidurinių smegenų) srityje, kur jų yra vos keli šimtai, tačiau jų aksonų šakos randamos visoje centrinėje nervų sistemoje.

Dopaminas yra vidurinių smegenų, pagumburio, neuronų tarpininkas. Dopamino receptoriai skirstomi į D 1 ir D 2 potipius. D 1 -receptoriai yra lokalizuoti striatumo ląstelėse, veikia per dopaminui jautrią adenilato ciklazę, kaip ir D 2 -receptoriai. Pastarosios randamos hipofizėje.

Juos veikiant dopaminui, slopinama prolaktino, oksitocino, melanocitus stimuliuojančio hormono, endorfino sintezė ir sekrecija. D 2 receptoriai randami striatum neuronuose, kur jų funkcija dar nėra labai aiški. Sergant šizofrenija dopamino kiekis centrinės nervų sistemos neuronuose padidėja, o sergant parkinsonizmu – sumažėja.

Histaminas savo įtaką realizuoja antrųjų tarpininkų (cAMP ir IF 3 / DAG) pagalba. Didelė jo koncentracija randama hipofizėje ir pagumburio vidurinėje eminencijoje – čia taip pat lokalizuotas pagrindinis histamininių neuronų skaičius. Kitose centrinės nervų sistemos dalyse histamino kiekis yra labai mažas. Histamino tarpininko vaidmuo menkai suprantamas. Paskirstykite H 1 -, H 2 - ir H 3 -histaminoreceptorius. H 1 -receptoriai yra pagumburyje ir dalyvauja reguliuojant maisto suvartojimą, termoreguliaciją, prolaktino ir antidiurezinio hormono (ADH) sekreciją. H 2 receptoriai randami glijos ląstelėse.

Acetilcholinas randama smegenų žievėje, nugaros smegenyse. Pirmiausia žinomas kaip afrodiziakas; visų pirma, tai yra nugaros smegenų α-motorinių neuronų, kurie inervuoja griaučių raumenis, tarpininkas. Acetilcholino pagalba α-motoneuronai per savo aksonų kolaterales perduoda jaudinantį poveikį Renshaw slopinančioms ląstelėms; acetilcholinas randamas RF smegenų kamiene, pagumburyje. Rasti M- ir N-cholinerginiai receptoriai. Nustatyti septyni M-cholinerginių receptorių tipai; pagrindiniai yra ir M 1, ir M 2 receptoriai. M 1 -cholinoreceptoriai lokalizuotas hipokampo, striatum, smegenų žievės neuronuose, M 2-cholinerginiai receptoriai- ant smegenėlių ląstelių, smegenų kamieno. N-cholinerginiai receptoriai gana tankiai išsidėstę pagumburio ir tegmentinės srities srityje. Šie receptoriai buvo gana gerai ištirti, jie išskiriami naudojant α-bungarotoksiną (pagrindinį juostinio kraito nuodų komponentą) ir α-neurotoksiną, esantį kobros nuoduose. Kai acetilcholinas sąveikauja su N-cholinerginiu baltymu, pastarasis keičia savo konformaciją, dėl to atsiveria jonų kanalas. Kai acetilcholinas sąveikauja su M-cholinerginiu receptoriumi, jonų kanalai (K +, Ca 2+) aktyvuojami naudojant antruosius tarpląstelinius tarpininkus (cAMP - ciklinis adenozino monofosfatas - M 2 -receptoriui; IF 3 / DAG - M 1 receptoriui).

Acetilcholinas taip pat aktyvina slopinamuosius neuronus M-cholinerginių receptorių pagalba giliuose smegenų žievės sluoksniuose, smegenų kamiene, uodeginiame branduolyje.

Amino rūgštys. Glicinas ir γ-aminosviesto rūgštis(GABA) yra slopinantys mediatoriai centrinės nervų sistemos sinapsėse ir veikia atitinkamus receptorius, glicinas – daugiausia nugaros smegenyse, GABA – smegenų žievėje, smegenyse, smegenų kamiene, nugaros smegenyse. Jie perduoda jaudinamąjį poveikį ir veikia atitinkamus sužadinimo receptorius α-glutamatą ir α-aspartatą. Glutamo ir asparto aminorūgščių receptoriai randami nugaros smegenų, smegenėlių, talamo, hipokampo ir smegenų žievės ląstelėse. Glutamatas yra pagrindinis sužadinimo neurotransmiteris (75 % sužadinimo sinapsių smegenyse). Glutamatas realizuoja savo poveikį per metabotropinį (susijęs su cAMP ir IF3/DAG aktyvavimu) ir jonotropinį (susijęs su K + -, Ca 2+ -, Na + jonų ir receptorių kanalais).

Polipeptidai yra įvairių centrinės nervų sistemos dalių sinapsėse.

Enkefalinai ir endorfinai- neuronų opioidiniai neurotransmiteriai, kurie blokuoja, pavyzdžiui, skausmo impulsus. Savo įtaką jie realizuoja per atitinkamus opiatų receptorius, kurie ypač tankiai išsidėstę ant limbinės sistemos ląstelių; daug jų yra ir ant juodosios dėmės ląstelių, tarpvietės branduolių ir pavienių takų, taip pat yra ant mėlynosios dėmės, nugaros smegenų ląstelių. Jų ligandai yra (β-endorfinas, dinorfinas, leu- ir metenkefalinai. Įvairūs opiatų receptoriai žymimi graikų abėcėlės raidėmis: α, ε, κ, μ, χ.

Medžiaga P yra neuronų, perduodančių skausmo signalus, tarpininkas. Ypač daug šio polipeptido yra nugaros smegenų nugarinėse šaknyse. Tai leido manyti, kad medžiaga P gali būti jautrių nervų ląstelių tarpininkas jų perėjimo į interneuronus srityje. Daug medžiagos P yra pagumburio srityje. Yra dviejų tipų medžiagos P receptoriai: SP-E tipo receptoriai (P 1, esantys smegenų žievės neuronuose, ir SP-P (P 2) tipo receptoriai, esantys smegenų neuronuose pertvara.

Vazointestinalinis peptidas (VIP), somatostatinas, cholecistokininas (CCK) taip pat atlieka tarpininko funkciją. VIP receptoriai ir somatostatino receptoriai identifikuoti ant smegenų neuronų. CCK receptoriai randami smegenų žievės, uodeginio branduolio ir uoslės svogūnėlių ląstelėse. CCK veikimas receptorius padidina membranos pralaidumą Ca 2+, aktyvuodamas adenilato ciklazės sistemą.

Angiotenzinas dalyvauja perduodant informaciją apie organizmo vandens poreikį. Angiotenzino receptoriai randami smegenų žievės, vidurinės smegenų ir tarpinės smegenų neuronuose. Angiotenzino prisijungimas prie receptorių padidina ląstelių membranų pralaidumą Ca 2+. Šią reakciją lemia membranos baltymų fosforilinimo procesai dėl adenilato ciklazės sistemos aktyvavimo ir prostaglandinų sintezės pokyčių.

Luliberinas dalyvauja formuojant seksualinį poreikį.

Purinai(ATP, adenozinas, ADP) daugiausia atlieka modeliavimo funkciją. Visų pirma, ATP išskiriamas nugaros smegenyse kartu su GABA. ATP receptoriai yra labai įvairūs: vieni jų yra jonotropiniai, kiti – metabotropiniai. ATP ir adenozinas riboja per didelį centrinės nervų sistemos sužadinimą ir dalyvauja formuojant skausmą.

Taip pat veikia pagumburio neurohormonai, reguliuojantys hipofizės funkciją tarpininko vaidmuo.

Kai kurių mediatorių fiziologinis poveikis smegenys. Dopaminas dalyvauja formuojant malonumo jausmą, reguliuojant emocines reakcijas, palaikant budrumą. Dopaminas striatumoje reguliuoja sudėtingus raumenų judesius. Norepinefrinas reguliuoja nuotaiką, emocines reakcijas, palaiko budrumą, dalyvauja tam tikrų miego ir sapnų fazių formavimosi mechanizmuose. Serotoninas pagreitina mokymosi procesus, skausmo formavimąsi, jutiminį suvokimą, užmigimą. Endorfinai, enkefalinai, peptidai, suteikia skausmą malšinantį poveikį, didina atsparumą stresui, skatina miegą. Prostaglandinai padidina kraujo krešėjimą, keičia lygiųjų raumenų tonusą, sustiprina mediatorių ir hormonų fiziologinį poveikį. Oligopeptidai yra nuotaikos, seksualinio elgesio, nociceptinio susijaudinimo perdavimo iš periferijos į centrinę nervų sistemą ir skausmo formavimosi tarpininkai.

Pastaraisiais metais buvo gauta faktų, dėl kurių reikėjo pataisyti gerai žinomą Deilo principą. Taigi, pagal Deilo principą, vienas neuronas sintetina ir naudoja tą patį siųstuvą visose savo aksono atšakose („vienas neuronas – vienas siųstuvas“). Tačiau paaiškėjo, kad aksono galūnėse, be pagrindinio tarpininko, gali išsilaisvinti ir kiti kartu esantys mediatoriai (komikai), atliekantys moduliuojantį vaidmenį arba veikiantys lėčiau. Be to, nugaros smegenų slopinamuosiuose neuronuose daugeliu atvejų viename slopinančiame neurone yra du greitai veikiantys tipiški neuromediatoriai – GABA ir glicinas.

Taigi, centrinės nervų sistemos neuronai yra sužadinami arba slopinami, daugiausia veikiami specifinių mediatorių.

Tarpininko poveikis daugiausia priklauso nuo postsinapsinės membranos jonų kanalų ir antrųjų pasiuntinių savybių. Šis reiškinys ypač aiškiai parodomas lyginant atskirų mediatorių poveikį centrinėje nervų sistemoje ir periferinėse organizmo sinapsėse. Pavyzdžiui, acetilcholinas smegenų žievėje su mikroaplikacijomis ant skirtingų neuronų gali sukelti sužadinimą ir slopinimą, širdies sinapsėse – tik slopinimą, virškinamojo trakto lygiųjų raumenų sinapsėse – tik susijaudinimą. Katecholaminai slopina skrandžio ir žarnyno susitraukimus, bet stimuliuoja širdį. Glutamatas yra tik sužadinantis centrinės nervų sistemos neuromediatorius.

Pagal cheminę struktūrą tarpininkai yra nevienalytė grupė. Jame yra cholino esterio (acetilcholino); monoaminų grupė, įskaitant katecholaminus (dopaminą, norepinefriną ir adrenaliną); indolai (serotoninas) ir imidazolai (histaminas); rūgštinės (glutamatas ir aspartatas) ir bazinės (GABA ir glicinas) aminorūgštys; purinai (adenozinas, ATP) ir peptidai (enkefalinai, endorfinai, medžiaga P). Šiai grupei taip pat priklauso medžiagos, kurių negalima priskirti tikriesiems neurotransmiteriams – steroidai, eikozanoidai ir nemažai ROS, pirmiausia NO.

Norint išspręsti bet kurio junginio neuromediatoriaus prigimtį, naudojami keli kriterijai. Pagrindiniai iš jų pateikiami toliau.

  1. Medžiaga turėtų kauptis presinapsinėse galūnėse ir išsiskirti reaguojant į gaunamą impulsą. Presinapsinėje srityje turi būti šios medžiagos sintezės sistema, o postsinapsinė zona turi aptikti specifinį šio junginio receptorių.
  2. Stimuliuojant presinapsinę sritį, nuo Ca priklausomas šio junginio išsiskyrimas (egzocitozės būdu) į tarpsinapsinį plyšį, proporcingas dirgiklio stiprumui.
  3. Privalomas endogeninio neuromediatoriaus ir tariamo tarpininko poveikio tapatumas, kai jis taikomas tikslinei ląstelei, ir galimybė farmakologiškai blokuoti tariamo tarpininko poveikį.
  4. Numanomo neurotransmiterio reabsorbcijos sistemos buvimas presinapsiniuose galuose ir (arba) gretimose astroglijos ląstelėse. Pasitaiko atvejų, kai reabsorbuojamas ne pats mediatorius, o jo skilimo produktas (pavyzdžiui, cholinas, acetilcholiną suskaidžius fermentu acetilcholinesteraze).

Narkotikų įtaka įvairiems tarpininko funkcijos etapams sinaptiniame perdavime

Modifikuojanti įtaką

Rezultatas
poveikį

Sintezė
tarpininkas

Pirmtakų priedas
Iš naujo užfiksuoti blokadą
Fermentų sintezės blokada


Kaupimas

Surišimo pūslelėse slopinimas Prisirišimo prie pūslelių slopinimas

Paryškinimas
(egzocitozė)

Slopinamųjų autoreceptorių stimuliavimas Autoreceptorių blokada
Egzocitozės mechanizmų pažeidimas



Veiksmas

Agonistų poveikis receptoriams

ant receptorių

Postsinapsinių receptorių blokada

Sunaikinimas
tarpininkas

Neuronų ir (arba) gliazės reabsorbcijos blokada
Neuronų sunaikinimo slopinimas

Destrukcijos slopinimas sinapsiniame plyšyje

Naudoti įvairius mediatoriaus funkcijos tyrimo metodus, įskaitant pačius moderniausius (imunohistocheminę, rekombinantinę DNR ir kt.), sunku naudoti dėl riboto daugumos atskirų sinapsių prieinamumo, taip pat dėl ​​riboto tikslinio farmakologinio poveikio.

Bandant apibrėžti „mediatorių“ sąvoką iškyla nemažai sunkumų, nes pastaraisiais dešimtmečiais atsiranda medžiagų, kurios nervų sistemoje atlieka tą pačią signalizacijos funkciją kaip ir klasikiniai mediatoriai, tačiau skiriasi nuo jų chemine prigimtimi, sintezės keliais ir kt. receptoriai, gerokai išsiplėtė. Visų pirma, tai, kas buvo pasakyta, galioja plačiajai neuropeptidų grupei, taip pat ir ROS, o pirmiausia azoto oksidui (nitroksidui, NO), kurio tarpininko savybės aprašytos gana gerai. Skirtingai nuo „klasikinių“ mediatorių, neuropeptidai, kaip taisyklė, yra didesnio dydžio, sintetinami mažu greičiu, kaupiasi mažomis koncentracijomis ir jungiasi prie receptorių, turinčių mažą specifinį afinitetą; be to, jie neturi presinapsinio terminalo reabsorbcijos mechanizmų. . Neuropeptidų ir neuropeptidų poveikio trukmė taip pat labai skiriasi. Kalbant apie nitroksidą, nepaisant jo dalyvavimo tarpląstelinėje sąveikoje, pagal daugybę kriterijų jis gali būti priskirtas ne tarpininkams, o antriniams tarpininkams.

Iš pradžių buvo manoma, kad nervų galūnėse gali būti tik vienas neuromediatorius. Iki šiol buvo įrodyta, kad terminale yra keli mediatoriai, kurie kartu išsiskiria reaguodami į impulsą ir veikia vieną tikslinę ląstelę – gretutiniai (sugyvenantys) mediatoriai (komikai, kotransmiteriai). Šiuo atveju skirtingi mediatoriai kaupiasi tame pačiame presinapsiniame regione, bet skirtingose ​​pūslelėse. Komikų pavyzdys yra klasikiniai mediatoriai ir neuropeptidai, kurie skiriasi sintezės vieta ir, kaip taisyklė, yra lokalizuoti viename terminale. Komikų išlaisvinimas įvyksta reaguojant į tam tikro dažnio stimuliuojančių potencialų seriją.

Šiuolaikinėje neurochemijoje, be neurotransmiterių, išsiskiria ir jų poveikį moduliuojančios medžiagos – neuromoduliatoriai. Jų veiksmai yra tonizuojantys ir ilgesni nei tarpininkų veiksmai. Šios medžiagos gali turėti ne tik neuroninę (sinapsinę), bet ir glialinę kilmę ir nebūtinai jas tarpininkauja nerviniai impulsai. Skirtingai nei neuromediatorius, moduliatorius veikia ne tik postsinapsinę membraną, bet ir kitas neurono dalis, įskaitant ir tarpląstelinį.

Atskirkite priešsinapsinį ir postsinapsinį moduliavimą. „Neuromoduliatoriaus“ sąvoka yra platesnė nei „neurotransmiterio“ sąvoka. Kai kuriais atvejais tarpininkas gali būti ir moduliatorius. Pavyzdžiui, norepinefrinas, išsiskiriantis iš simpatinių nervų galūnių, veikia kaip neuromediatorius a1 receptorius, bet kaip neuromoduliatorius a2 adrenerginius receptorius; pastaruoju atveju jis slopina vėlesnę norepinefrino sekreciją.

Medžiagos, atliekančios tarpininko funkcijas, skiriasi ne tik chemine struktūra, bet ir tuo, kuriuose nervinės ląstelės skyriuose jos yra sintezuojamos. Klasikiniai mažos molekulinės masės mediatoriai yra sintetinami aksoniniame gale ir įtraukiami į mažas sinaptines pūsleles (50 nm skersmens), kad būtų galima saugoti ir išleisti. N0 taip pat sintetinamas terminale, bet kadangi jis negali būti supakuotas į burbuliukus, jis iš karto išsisklaido iš nervinės galūnės ir veikia taikinį. Peptidiniai neurotransmiteriai sintetinami centrinėje neurono dalyje (perikarione), supakuoti į dideles pūsleles su tankiu centru (100-200 nm skersmens) ir aksonine srove transportuojami į nervų galūnes.

Acetilcholinas ir katecholaminai sintetinami iš kraujyje cirkuliuojančių pirmtakų, o aminorūgščių mediatoriai ir peptidai galiausiai susidaro iš gliukozės. Kaip žinote, neuronai (kaip ir kitos aukštesniųjų gyvūnų ir žmonių kūno ląstelės) negali sintetinti triptofano. Todėl pirmasis žingsnis, vedantis į serotonino sintezės pradžią, yra palengvintas triptofano transportavimas iš kraujo į smegenis. Ši aminorūgštis, kaip ir kitos neutralios aminorūgštys (fenilalaninas, leucinas ir metioninas), iš kraujo į smegenis pernešama specialiais pernešėjais, priklausančiais monokarboksirūgšties pernešėjų šeimai. Taigi vienas iš svarbių veiksnių, lemiančių serotonino kiekį serotonerginiuose neuronuose, yra santykinis triptofano kiekis maiste, lyginant su kitomis neutraliomis aminorūgštimis. Pavyzdžiui, savanoriai, kurie vieną dieną buvo šeriami mažai baltymų turinčia dieta, o paskui maitino aminorūgščių mišiniu be triptofano, pasižymėjo agresyviu elgesiu ir pakitusiais miego ir pabudimo ciklais, susijusiais su sumažėjusiu serotonino kiekiu smegenyse.

Tarpininkas – žr. Tarpininkas. * * * (lot. mediatorius – tarpininkas) – biologiškai aktyvi medžiaga, dalyvaujanti sužadinimo pernešime iš vienos nervinės ląstelės į kitą per sinapsę (žr.) arba iš neurono į vykdomąjį organą (raumenis, liauką ir kt.).

Tarpininkai yra aktyvios cheminės medžiagos, sukeliančios sužadinimo perdavimą sinapsėje (žr.). Mediatoriai mažų pūslelių (pūslelių) pavidalu kaupiasi ant presinapsinės membranos. Nervinio impulso įtakoje pūslelės sprogsta ir jų turinys supilamas į sinapsinį plyšį. Veikdami postsinapsinę membraną, mediatoriai sukelia jos depoliarizaciją (žr. Sužadinimas). Labiausiai ištirti ir plačiai paplitę tarpininkai organizme yra acetilcholinas (žr.) ir norepinefrinas. Pagal tai visos nervų galūnės, perduodančios sužadinimą įvairiems organams, skirstomos į cholinergines, kur acetilcholinas yra sinapsinio perdavimo tarpininkas, ir adrenergines, kuriose tarpininkas yra norepinefrinas. Cholinerginėms skaiduloms priskiriamos somatinės nervų sistemos skaidulos, perduodančios sužadinimą skeleto raumenims, simpatinės ir parasimpatinės sistemų preganglioninės skaidulos, taip pat postganglioninės parasimpatinės skaidulos. Postganglioninės simpatinės skaidulos daugiausia yra adrenerginės. Centrinėje nervų sistemoje yra sinapsių, kuriose kaip tarpininkas naudojamas acetilcholinas ir norepinefrinas, taip pat serotoninas, gama-aminosviesto rūgštis, L-glutamatas ir kai kurios kitos aminorūgštys.

Sinapsė – dviejų ląstelių membranų sąlyčio vieta, užtikrinanti sužadinimo perėjimą iš nervinių galūnių į jaudinančias struktūras (liaukas, raumenis, neuronus). Pagal sandarą sinapsės skirstomos į neurosekrecines, neuroraumenines, tarpneuronines. Sinapsė susideda iš 2 membranų: presinapsinės, kuri yra nervų galūnės dalis, ir postsinapsinės, kuri priklauso jaudinamai struktūrai.

Sužadinimo perkėlimas sinapsėje vykdomas per specifines chemines medžiagas – mediatorius (žr.). Dažniausi mediatoriai yra norepinefrinas ir acetilcholinas. Sinapsės struktūra ir sužadinimo perdavimo mechanizmas lemia jos fiziologines savybes: 1) vienpusį sužadinimo laidumą, susijusį su mediatoriaus išsiskyrimu tik ant presinapsinės membranos; 2) sinapsinis sužadinimo perdavimo vėlavimas, susijęs su lėtu tarpininko išsiskyrimu ir jo poveikiu postsinapsinei membranai, jį galima sutrumpinti pakartotinai praeinant sužadinimui (sumavimo ir reljefo efektas); 3) sinapsė turi mažą labilumą ir lengvą nuovargį; 4) cheminis sužadinimo perdavimo sinapsėje mechanizmas lemia didelį sinapsės jautrumą hormonams, vaistams ir nuodams.

26 klausimas. Centrinės nervų sistemos slopinimo tipai ir vaidmuo.

Slopinimas yra vietinis nervinis procesas, sukeliantis susijaudinimo slopinimą arba prevenciją. Slopinimas yra aktyvus nervinis procesas, kurio rezultatas yra susijaudinimo apribojimas arba delsimas. Vienas iš būdingų slopinimo proceso bruožų yra gebėjimo aktyviai plisti per nervų struktūras trūkumas.

Šiuo metu centrinėje nervų sistemoje išskiriami du slopinimo tipai: centrinis (pirminis) slopinimas, kuris yra specialių slopinančių neuronų sužadinimo (aktyvinimo) rezultatas, ir antrinis slopinimas, kuris vykdomas nedalyvaujant specialioms slopinančioms struktūroms. tų pačių neuronų, kuriuose vyksta sužadinimas.

Centrinis slopinimas (pirminis) yra nervinis procesas, vykstantis centrinėje nervų sistemoje ir sukeliantis susilpnėjimą arba susijaudinimo prevenciją. Remiantis šiuolaikinėmis koncepcijomis, centrinis slopinimas yra susijęs su slopinančių neuronų arba sinapsių, gaminančių slopinančius mediatorius (gliciną, gama-aminosviesto rūgštį), veikimu, kurie sukelia specialius elektrinius postsinapsinės membranos pokyčius, vadinamus slopinamaisiais postsinapsiniais potencialais (TPSP). arba presinapsinio nervo galūnės, su kuria liečiasi kita, depoliarizacija.aksono nervinis galas. Todėl išskiriamas centrinis (pirminis) postsinapsinis slopinimas ir centrinis (pirminis) presinapsinis slopinimas.

Postsinapsinis slopinimas (lot. post back, po ko nors + graik. sinapsis kontaktas, ryšys) – nervinis procesas, atsirandantis dėl specifinių slopinančių mediatorių (glicino, gama-aminosviesto rūgšties), išskiriamų specializuotų presinapsinių nervų galūnėlių, poveikio postsinapsinei membranai. Jų išskiriamas tarpininkas pakeičia postsinapsinės membranos savybes, todėl slopinamas ląstelės gebėjimas generuoti sužadinimą. Šiuo atveju trumpalaikis postsinapsinės membranos pralaidumas K + arba CI- jonams padidėja, dėl to sumažėja jos įėjimo elektrinė varža ir susidaro slopinamasis postsinapsinis potencialas (TPSP). TPSP atsiradimas reaguojant į aferentinę stimuliaciją būtinai siejamas su papildomos grandies įtraukimu į slopinimo procesą – slopinantį interneuroną, kurio aksoninės galūnės išskiria slopinamąjį tarpininką. Slopinamojo postsinapsinio poveikio specifiškumas pirmą kartą buvo ištirtas žinduolių motoriniuose neuronuose (D. Eccles, 1951). Vėliau pirminiai TPSP buvo užregistruoti tarpiniuose nugaros smegenų ir pailgųjų smegenų neuronuose, šiltakraujų gyvūnų tinklinio darinio neuronuose, smegenų žievėje, smegenyse ir talaminiuose branduoliuose.

Yra žinoma, kad sužadinus vienos iš galūnių lenkiamųjų raumenų centrą, slopinamas jos tiesiklių centras ir atvirkščiai. D. Ecclesas išsiaiškino šio reiškinio mechanizmą sekančiame eksperimente. Jis sudirgino aferentinį nervą, sukeldamas motorinio neurono, kuris inervuoja tiesiamojo raumens, sužadinimą.

Nerviniai impulsai, pasiekę stuburo ganglione esantį aferentinį neuroną, nukreipiami išilgai jo aksono nugaros smegenyse dviem keliais: į motorinį neuroną, kuris inervuoja raumenį – tiesiamąjį, jį sujaudindamas ir išilgai kolektorių į tarpinį slopinamąjį neuroną, kurio aksonas liečiasi su motoriniu neuronu – inervuojančiu raumeniu, taip sukeldamas antagonistinio raumens slopinimą. Šio tipo slopinimas buvo nustatytas visų centrinės nervų sistemos lygių tarpiniuose neuronuose antagonistinių centrų sąveikos metu. Jis vadinamas progresuojančiu postsinapsiniu slopinimu. Šio tipo slopinimas koordinuoja, paskirsto sužadinimo ir slopinimo procesus tarp nervų centrų.

Pasikartojantis (antidrominis) postsinapsinis slopinimas (graikiškai antidromeo bėgti priešinga kryptimi) – tai nervinių ląstelių į jas ateinančių signalų intensyvumo reguliavimo procesas pagal neigiamo grįžtamojo ryšio principą. Jis susideda iš to, kad nervinės ląstelės aksonų kolateralės užmezga sinapsinius kontaktus su specialiais tarpkalariniais neuronais (Renshaw ląstelėmis), kurių vaidmuo yra paveikti neuronus, susiliejančius ant ląstelės, siunčiančios šiuos aksoninius kolateralius (87 pav.). Pagal šį principą vykdomas motoneuronų slopinimas.

Impulso atsiradimas žinduolių motoriniame neurone ne tik suaktyvina raumenų skaidulas, bet ir suaktyvina Renshaw slopinančias ląsteles per aksonų kolaterales. Pastarieji užmezga sinapsinius ryšius su motoriniais neuronais. Todėl motorinio neurono impulso padidėjimas lemia didesnį Renshaw ląstelių aktyvavimą, todėl padidėja motorinių neuronų slopinimas ir sumažėja jų impulsų dažnis. Terminas „antidrominis“ vartojamas todėl, kad slopinamąjį poveikį lengvai sukelia antidrominiai impulsai, refleksiškai kylantys motoriniuose neuronuose.

Kuo labiau sužadinamas motorinis neuronas, tuo stipresni impulsai išilgai jo aksono patenka į griaučių raumenis, tuo intensyviau sužadinama Renšo ląstelė, kuri slopina motorinio neurono veiklą. Vadinasi, nervų sistemoje yra mechanizmas, kuris apsaugo neuronus nuo per didelio sužadinimo. Būdingas postsinapsinio slopinimo bruožas yra tai, kad jį slopina strichninas ir stabligės toksinas (šios farmakologinės medžiagos neveikia sužadinimo procesų).

Dėl postsinapsinio slopinimo slopinimo sutrinka sužadinimo reguliavimas centrinėje nervų sistemoje, sužadinimas pasklinda („difuzuoja“) po visą centrinę nervų sistemą, sukeldamas motorinių neuronų per didelį sužadinimą ir konvulsinius raumenų grupių susitraukimus (traukulius). .

Tinklinis slopinimas (lot. Reticularis – tinklinis) – nervinis procesas, vystantis stuburo neuronuose, veikiant besileidžiantiems impulsams iš tinklinio darinio (milžiniško tinklinio pailgųjų smegenų branduolio). Retikulinio poveikio sukuriamas poveikis funkciniu požiūriu yra panašus į grįžtamąjį slopinimą, kuris išsivysto ant motoneuronų. Tinklinio darinio įtaką sukelia nuolatinis TPSP, apimantis visus motorinius neuronus, nepriklausomai nuo jų funkcinės priklausomybės. Tokiu atveju, kaip ir motoneuronų grįžimo slopinimo metu, jų veikla yra ribota. Yra tam tikra sąveika tarp tokios žemyn nukreiptos tinklinio formavimosi kontrolės ir sisteminio grįžimo per Renshaw ląsteles slopinimo, o Renshaw ląstelės yra nuolat slopinamos iš dviejų struktūrų. Slopinamasis poveikis tinklinio darinio daliai yra papildomas veiksnys reguliuojant motorinių neuronų aktyvumo lygį.

Pirminį slopinimą gali sukelti kitokio pobūdžio mechanizmai, nesusiję su postsinapsinės membranos savybių pokyčiais. Šiuo atveju slopinimas atsiranda ant presinapsinės membranos (sinapsinis ir presinapsinis slopinimas).

Sinapsinis slopinimas (gr. sunapsis kontaktas, ryšys) – nervinis procesas, pagrįstas presinapsinių nervų galūnėlių išskiriamo ir išskiriamo mediatoriaus sąveika su specifinėmis postsinapsinės membranos molekulėmis. Mediatoriaus veikimo sužadinimo ar slopinimo pobūdis priklauso nuo kanalų, kurie atsidaro postsinapsinėje membranoje, pobūdžio. Tiesioginį specifinių slopinamųjų sinapsių buvimo centrinėje nervų sistemoje įrodymą pirmasis gavo D. Lloydas (1941).

Duomenys apie elektrofiziologines sinapsinio slopinimo apraiškas: sinapsinio uždelsimo buvimas, elektrinio lauko nebuvimas sinapsinių galūnių srityje davė pagrindo tai laikyti specialaus slopinamojo tarpininko, kurį išskiria sinapsinės galūnės, cheminio poveikio pasekmė. D. Lloydas parodė, kad jei ląstelė yra depoliarizacijos būsenoje, tai slopinantis mediatorius sukelia hiperpoliarizaciją, o postsinapsinės membranos hiperpoliarizacijos fone sukelia jos depoliarizaciją.

Presinapsinis slopinimas (lot. praе - prieš ką nors + graikų sunapsis kontaktas, ryšys) yra ypatingas sinapsinių slopinimo procesų atvejis, pasireiškiantis neuronų aktyvumo slopinimu dėl sužadinimo sinapsių veikimo efektyvumo sumažėjimo net presinapsinis ryšys, slopindamas tarpininko išsiskyrimo procesą sužadinimo nervų galūnėlėmis ... Šiuo atveju postsinapsinės membranos savybės nepasikeičia. Presinapsinis slopinimas atliekamas specialių slopinančių interneuronų pagalba. Jo struktūrinis pagrindas yra akso-aksoninės sinapsės, kurias sudaro slopinančių interneuronų aksoniniai gnybtai ir sužadinamųjų neuronų aksoninės galūnės.

Šiuo atveju slopinančio neurono aksono galas yra presimpatinis sužadinamojo neurono terminalo atžvilgiu, kuris pasirodo esąs postsinapsinis slopinančiosios galo atžvilgiu ir presinaptinis jo aktyvuotos nervinės ląstelės atžvilgiu. Presinapsinio slopinimo aksono galuose išsiskiria mediatorius, kuris sukelia sužadinamųjų galūnių depoliarizaciją, padidindamas jų membranos pralaidumą CI-. Depoliarizacija sukelia veikimo potencialo, patenkančio į sužadinimo galą, amplitudės sumažėjimą. Dėl to slopinamas sužadinamųjų nervų galūnėlių mediatoriaus išsiskyrimo procesas ir sumažėja sužadinimo postsinapsinio potencialo amplitudė.

Būdingas presinapsinės depoliarizacijos bruožas yra uždelstas vystymasis ir ilga trukmė (keli šimtai milisekundžių), net ir po vieno aferentinio impulso.

Presinapsinis slopinimas labai skiriasi nuo postsinapsinio ir farmakologinio. Strichninas ir stabligės toksinas neturi įtakos jo eigai. Tačiau narkotinės medžiagos (chloralozė, nembutalis) žymiai sustiprina ir pailgina presinapsinį slopinimą. Šio tipo slopinimas randamas įvairiose centrinės nervų sistemos dalyse. Dažniausiai randama smegenų kamieno ir nugaros smegenų struktūrose. Pirmuosiuose presinapsinio slopinimo mechanizmų tyrimuose buvo manoma, kad slopinamasis poveikis pasireiškia taške, nutolusioje nuo neurono somos, todėl jis buvo vadinamas „tolimu“ slopinimu.

Funkcinė presinapsinio slopinimo, apimančio presinapsinius terminalus, per kuriuos ateina aferentiniai impulsai, reikšmė yra apriboti aferentinių impulsų tiekimą į nervų centrus. Presinapsinis slopinimas pirmiausia blokuoja silpnus asinchroninius aferentinius signalus, o perduoda stipresnius, todėl tarnauja kaip mechanizmas izoliuoti, izoliuoti intensyvesnius aferentinius impulsus nuo bendro srauto. Tai turi didelę adaptacinę reikšmę organizmui, nes iš visų aferentinių signalų, einančių į nervų centrus, išskiriami patys svarbiausi, reikalingiausi konkrečiam laikui. Dėl šios priežasties nervų centrai, visa nervų sistema yra išlaisvinti nuo mažiau svarbios informacijos apdorojimo.

Antrinis slopinimas yra slopinimas, vykdomas tų pačių nervų struktūrų, kuriose vyksta sužadinimas. Šis nervinis procesas išsamiai aprašytas N.E. Vvedenskis (1886, 1901).

Abipusis slopinimas (lot. Reciprocus – abipusis) – nervinis procesas, pagrįstas tuo, kad tie patys aferentiniai keliai, kuriais vykdomas vienos nervinių ląstelių grupės sužadinimas, per tarpkalarinius neuronus užtikrina kitų ląstelių grupių slopinimą. Abipusį sužadinimo ir slopinimo ryšį centrinėje nervų sistemoje atrado ir įrodė N.E. Vvedensky: varlės užpakalinės kojos odos sudirginimas sukelia jos lenkimą ir slopina lenkimą ar tiesimą priešingoje pusėje. Sužadinimo ir slopinimo sąveika yra bendra visos nervų sistemos savybė ir randama tiek galvos, tiek nugaros smegenyse. Eksperimentiškai įrodyta, kad normalus kiekvieno natūralaus motorinio akto veikimas yra pagrįstas tų pačių CNS neuronų sužadinimo ir slopinimo sąveika.

Bendras centrinis slopinimas yra nervinis procesas, kuris vystosi bet kokios refleksinės veiklos metu ir užfiksuoja beveik visą centrinę nervų sistemą, įskaitant smegenų centrus. Bendras centrinis slopinimas dažniausiai pasireiškia prieš prasidedant bet kokiai motorinei reakcijai. Tai gali pasireikšti tokiu mažu dirginimo intensyvumu, kai nėra motorinio poveikio. Šį slopinimo tipą pirmą kartą aprašė I.S. Beritovas (1937). Tai suteikia kitų refleksų ar elgesio veiksmų, kurie gali atsirasti veikiant dirgikliui, sužadinimo koncentraciją. Svarbus vaidmuo kuriant bendrą centrinį slopinimą priklauso nugaros smegenų želatinei medžiagai.

Kai katės stuburo preparate yra elektrinis želatininės medžiagos dirginimas, bendras refleksinių reakcijų slopinimas, kurį sukelia jutimo nervų dirginimas. Bendras slopinimas yra svarbus veiksnys kuriant vientisą gyvūnų elgesio veiklą, taip pat užtikrinant selektyvų tam tikrų darbo organų sužadinimą.

Parabiotinis slopinimas išsivysto esant patologinėms sąlygoms, kai sumažėja centrinės nervų sistemos struktūrų labilumas arba vienu metu labai masiškai sužadinama daugybė aferentinių takų, pavyzdžiui, trauminio šoko metu.

Kai kurie tyrinėtojai nustato kitą slopinimo tipą – slopinimą po susijaudinimo. Jis išsivysto neuronuose pasibaigus sužadinimui dėl stiprios pėdsakų membranos hiperpoliarizacijos (postsinapsinės).

Slopinimas – tai ypatingas nervinis procesas, kurį sukelia susijaudinimas ir išoriškai pasireiškia kito susijaudinimo slopinimu. Jis gali aktyviai plisti nervine ląstele ir jos procesais. Centrinio slopinimo doktriną jis įkūrė I.M.Sečenovo (1863), kuris pastebėjo, kad varlės lenkimo refleksą slopina cheminė vidurinių smegenų stimuliacija. Slopinimas vaidina svarbų vaidmenį centrinės nervų sistemos veikloje, būtent: refleksų koordinavime; žmonių ir gyvūnų elgesyje; reguliuojant vidaus organų ir sistemų veiklą; įgyvendinant nervinių ląstelių apsauginę funkciją.

Centrinės nervų sistemos slopinimo tipai

Centrinis slopinimas pasiskirsto pagal lokalizaciją į pre- ir postsinapsinį;

pagal poliarizacijos pobūdį (membranos krūvį) - dėl hiper- ir depoliarizacijos;

pagal slopinamųjų neuronų grandinių struktūrą – į abipusę, arba sujungtą, atvirkštinę ir šoninę.

Presinapsinis slopinimas, kaip rodo pavadinimas, yra lokalizuotas presinapsiniuose elementuose ir yra susijęs su nervinių impulsų slopinimu aksoninėse (presinapsinėse) galūnėse. Tokio slopinimo histologinis substratas yra aksoninės sinapsės. Įjungtas slopinantis aksonas artėja prie sužadinamojo aksono, kuris išskiria slopinamąjį tarpininką GABA. Šis tarpininkas veikia postsinapsinę membraną, kuri yra sužadinimo aksono membrana, ir sukelia joje depoliarizaciją. Atsiradusi depoliarizacija slopina Ca2 + patekimą iš sinapsinio plyšio į sužadinimo aksono išvadą ir taip sumažina sužadinimo mediatoriaus išsiskyrimą į sinapsinį plyšį, slopina reakciją. Presinapsinis slopinimas pasiekia maksimumą per 15-20 ms ir trunka apie 150 ms, tai yra daug ilgiau nei postsinapsinis slopinimas. Presinapsinį slopinimą blokuoja priepuolių nuodai – bikulinas ir pikrotoksinas, kurie yra konkurencingi GABA antagonistai.

Postsinapsinį slopinimą (HPS) sukelia slopinančio mediatoriaus išsiskyrimas presinapsiniame aksono gale, kuris sumažina arba slopina somos membranų ir nervinės ląstelės, su kuria jis liečiasi, dendritų jaudrumą. Tai siejama su slopinančių neuronų egzistavimu, kurių aksonai formuoja nervų galūnes ant somos ir ląstelių dendritų, išskirdami slopinančius mediatorius – GABA ir gliciną. Šių mediatorių įtakoje įvyksta sužadinimo neuronų slopinimas. Slopinamųjų neuronų pavyzdžiai yra Renshaw ląstelės nugaros smegenyse, kriaušės formos neuronai (smegenėlių Purkinje ląstelės), smegenų žievės žvaigždinės ląstelės, smegenys ir kt.

P. G. Kostyuk (1977) tyrimas įrodė, kad postsinapsinis slopinimas yra susijęs su pirmine neurono somos membranos hiperpoliarizacija, kuri pagrįsta postsinapsinės membranos pralaidumo padidėjimu K +. Dėl hiperpoliarizacijos membranos potencialo lygis nutolsta nuo kritinio (ribinio) lygio. Tai yra, jis didėja - hiperpoliarizacija. Tai veda prie neurono slopinimo. Šis slopinimo tipas vadinamas hiperpoliarizavimu.

SHPS amplitudė ir poliškumas priklauso nuo pradinio paties neurono membranos potencialo lygio. Šio reiškinio mechanizmas yra susijęs su Cl +. Prasidėjus TPSP vystymuisi, Cl- patenka į ląstelę. Kai ląstelėje jo yra daugiau nei išorėje, glicinas prisitaiko prie membranos ir per atviras skylutes Cl+ palieka ląstelę. Jame mažėja neigiamų krūvių skaičius, vystosi depoliarizacija. Šis slopinimo tipas vadinamas depoliarizacija.

Vietinis postsinapsinis slopinimas. Jis vystosi palaipsniui, gali sumuoti, nepalieka atsparumo ugniai. Tai greitesnis, tikslesnis ir universalesnis stabdys. Iš esmės tai yra „centrinis slopinimas“, kurį tuo metu apibūdino Ch. S. Sherrington (1906).

Priklausomai nuo slopinančios neuronų grandinės struktūros, išskiriamos šios postsinapsinio slopinimo formos: abipusis, atvirkštinis ir šoninis, o tai iš tikrųjų yra savotiška atvirkštinė.

Abipusis (kombinuotas) slopinimas pasižymi tuo, kad kai, pavyzdžiui, sužadinami lenkiamųjų raumenų motoriniai neuronai aktyvuojant aferentus, tai tuo pačiu metu (šioje pusėje) tą patį sąnarį veikia tiesiamųjų raumenų motoriniai neuronai. yra slopinami. Taip atsitinka todėl, kad raumenų verpsčių aferentai sudaro sužadinimo sinapses ant agonistų raumenų motorinių neuronų, o per įterptą slopinamąjį neuroną – antagonistinių raumenų motoriniuose neuronuose. Fiziologiniu požiūriu toks slopinimas yra labai naudingas, nes palengvina sąnario judėjimą „automatiškai“, be papildomos valingos ar nevalingos kontrolės.

Atbulinis stabdymas. Šiuo atveju vienas ar daugiau kolateralių nukrypsta nuo motorinio neurono aksonų, kurie yra nukreipti į prijungiamus slopinamuosius neuronus, pavyzdžiui, Renshaw ląsteles. Savo ruožtu Renshaw ląstelės sudaro slopinančias sinapses motoriniams neuronams. Motorinio neurono sužadinimo atveju taip pat aktyvuojamos Renshaw ląstelės, dėl to motorinio neurono membrana yra hiperpoliarizuota ir slopinamas jo aktyvumas. Kuo labiau motorinis neuronas sužadinamas, tuo labiau apčiuopiamas slopinamasis poveikis per Renshaw ląsteles. Taigi atvirkštinis postsinapsinis slopinimas veikia pagal neigiamo grįžtamojo ryšio principą. Yra prielaida, kad tokio tipo slopinimas reikalingas neuronų sužadinimo savireguliacijai, taip pat siekiant išvengti jų per didelio sužadinimo ir konvulsinių reakcijų.

Šoninis slopinimas. Neuronų slopinimo grandis pasižymi tuo, kad sujungiami slopinamieji neuronai veikia ne tik uždegusią ląstelę, bet ir gretimus neuronus, kuriuose sužadinimas yra silpnas arba jo visai nėra. Toks slopinimas vadinamas šonine, nes susidaranti slopinimo vieta yra šoninėje (šoninėje) pusėje nuo sužadinto neurono. Jis atlieka ypač svarbų vaidmenį jutiminėse sistemose, kurdamas kontrasto reiškinį.

Postsinapsinis slopinimas dažniausiai lengvai pašalinamas įvedus strichnino, kuris konkuruoja su slopinančiu mediatoriumi (glicinu) ant postsinapsinės membranos. Stabligės toksinas taip pat slopina postsinapsinį slopinimą, sutrikdydamas siųstuvo išsiskyrimą iš slopinančių presinapsinių galų. Todėl strichnino ar stabligės toksino įvedimą lydi traukuliai, atsirandantys dėl staigaus sužadinimo proceso centrinėje nervų sistemoje, ypač motoriniuose neuronuose, padidėjimo.

Ryšium su joninių postsinapsinio slopinimo mechanizmų atskleidimu tapo įmanoma paaiškinti Br veikimo mechanizmą. Natrio bromidas optimaliomis dozėmis plačiai naudojamas klinikinėje praktikoje kaip raminamoji (raminamoji) priemonė. Įrodyta, kad šis natrio bromido poveikis yra susijęs su padidėjusiu postsinapsiniu slopinimu centrinėje nervų sistemoje. -

Įvairių tipų centrinio stabdymo vaidmuo

Pagrindinis centrinio slopinimo vaidmuo yra užtikrinti, sąveikaujant su centriniu sužadinimu, galimybę analizuoti ir sintezuoti nervinius signalus centrinėje nervų sistemoje, taigi ir galimybę koordinuoti visas organizmo funkcijas tarpusavyje ir su aplinka. Šis centrinio slopinimo vaidmuo vadinamas koordinavimu. Kai kurie centrinio slopinimo tipai atlieka ne tik koordinacinį, bet ir apsauginį (sargybinį) vaidmenį. Daroma prielaida, kad pagrindinis koordinuojantis presinapsinio slopinimo vaidmuo yra slopinimas centrinėje nervų sistemoje nereikšmingais aferentiniais signalais. Dėl tiesioginio postsinapsinio slopinimo antagonistinių centrų aktyvumas yra nuoseklus. Atvirkštinis slopinimas, ribojantis maksimalų galimą nugaros smegenų motoneuronų iškrovų dažnį, taip pat atlieka koordinacinį vaidmenį (koordinuoja maksimalų motorinių neuronų iškrovų dažnį su jų inervuojamų raumenų skaidulų susitraukimo greičiu) ir apsauginį ( neleidžia sužadinti motorinių neuronų). Žinduolių organizme šio tipo slopinimas daugiausia pasiskirsto stuburo aferentinėse sistemose. Aukštesnėse smegenų dalyse, būtent smegenų žievėje, dominuoja postsinapsinis slopinimas.

Kokia yra presinapsinio slopinimo funkcinė reikšmė? Dėl to poveikis daromas ne tik paties nugaros smegenų refleksiniam aparatui, bet ir daugelio smegenyse kylančių traktų sinapsiniam perjungimui. Taip pat žinoma apie mažėjantį presinapsinį Aa grupės pirminių aferentinių skaidulų ir odos aferentų slopinimą. Šiuo atveju presinapsinis slopinimas, be abejo, yra pirmoji aktyvaus iš išorės ribojimo „pakopa“. Centrinėje nervų sistemoje, ypač nugaros smegenyse, presinapsinis slopinimas dažnai veikia kaip tam tikras neigiamas grįžtamasis ryšys, ribojantis aferentinius impulsus stiprių (pavyzdžiui, patologinių) dirgiklių metu ir tokiu būdu iš dalies atliekantis apsauginę funkciją stuburo ir aukštesniųjų centrų atžvilgiu. .

Funkcinės sinapsių savybės nėra nuolatinės. Tam tikromis sąlygomis jų veiklos efektyvumas gali padidėti arba sumažėti. Paprastai esant dideliam stimuliacijos dažniui (keli šimtai per 1 s), sinapsinis perdavimas palengvinamas kelioms sekundėms ar net minutėms. Šis reiškinys vadinamas sinaptine potencija. Tokį sinapsinį potenciją galima pastebėti ir stabinės stimuliacijos pabaigoje. Tada tai bus vadinama posttetanine potencija (PTP). Tikėtina, kad PTP (ilgalaikis neuronų ryšio efektyvumo padidėjimas) yra pagrįstas presinapsinės skaidulos funkcinių galimybių pokyčiais, būtent jo hiperpoliarizacija. Savo ruožtu tai lydi padidėjęs mediatoriaus išsiskyrimas į sinapsinį plyšį ir padidėjęs EPSP postsinapsinėje struktūroje. Taip pat yra duomenų apie struktūrinius PTP pokyčius (presinapsinių galų patinimą ir augimą, sinapsinio plyšio susiaurėjimą ir kt.).

PTP daug geriau išreiškiamas aukštesnėse centrinės nervų sistemos dalyse (pavyzdžiui, hipokampe, smegenų žievės piramidiniuose neuronuose), palyginti su stuburo neuronais. Kartu su PTP sinapsiniame aparate gali atsirasti poaktyvacijos depresija, kuri išreiškiama EPSP amplitudės sumažėjimu. Daugelis mokslininkų šią depresiją sieja su jautrumo susilpnėjimu postsinapsinės membranos mediatoriaus veikimui (desensibilizacija) arba skirtingu kaštų ir tarpininko mobilizavimo santykiu.

Naujų tarpneuroninių jungčių centrinėje nervų sistemoje formavimasis ir jų įtvirtinimas, t.y. mokymosi ir atminties mechanizmai. Kartu reikia pripažinti, kad centrinių sinapsių plastinės savybės dar nėra pakankamai ištirtos.

SINAPSĖ

Kaip sužadinimas perduodamas iš vieno neurono į kitą arba iš neurono, pavyzdžiui, į raumenų skaidulą? Ši problema domina ne tik profesionalius neurologus, bet ir gydytojus, ypač farmakologus. Biologinių mechanizmų išmanymas yra būtinas gydant tam tikras ligas, taip pat kuriant naujus vaistus ir vaistus. Faktas yra tas, kad viena iš pagrindinių šių medžiagų įtakos žmogaus organizmui vietų yra vietos, kur sužadinimas perduodamas iš vieno neurono į kitą (arba į kitą ląstelę, pavyzdžiui, širdies raumens ląstelę, kraujagyslių sieneles ir kt. .). Neurono aksono procesas nukreipiamas į kitą neuroną ir jame sudaro kontaktą, kuris vadinamas sinapsė(išvertus iš graikų kalbos – kontaktas; žr. 2.3 pav.). Tai sinapsė, kuri saugo daugelį smegenų paslapčių. Šio kontakto pažeidimas, pavyzdžiui, naudojant medžiagas, kurios blokuoja jo darbą, sukelia žmogui skaudžių pasekmių. Tai yra narkotikų vartojimo vieta. Pavyzdžiai bus pateikti žemiau, bet dabar pažiūrėkime, kaip veikia sinapsė ir kaip ji veikia.

Šio tyrimo sunkumus lemia tai, kad pati sinapsė yra labai maža (jos skersmuo ne didesnis kaip 1 mikronas). Vienas neuronas tokius kontaktus, kaip taisyklė, gauna iš kelių tūkstančių (3-10 tūkst.) kitų neuronų. Kiekviena sinapsė yra saugiai uždaryta specialiomis glijos ląstelėmis, todėl ją ištirti labai sunku. Fig. 2.12 parodyta sinapsės diagrama, kurią įsivaizduoja šiuolaikinis mokslas. Nepaisant mažumo, jis yra labai sudėtingas. Vienas iš pagrindinių jo komponentų yra burbuliukai, kurios yra sinapsės viduje. Šiuose burbuluose yra biologiškai labai aktyvios medžiagos, vadinamos neurotransmiteris, arba tarpininkas(siųstuvas).

Prisiminkime, kad nervinis impulsas (sužadinimas) juda išilgai skaidulos didžiuliu greičiu ir artėja prie sinapsės. Šis veikimo potencialas sukelia sinapsės membranos depoliarizaciją (2.13 pav.), tačiau tai nesukelia naujo sužadinimo (veiksmo potencialo), o sukelia specialių, mums dar nežinomų, jonų kanalų atsidarymą. Šie kanalai leidžia kalcio jonams patekti į sinapsę. Kalcio jonai vaidina labai svarbų vaidmenį organizmo veikloje. Speciali endokrininės sekrecijos liauka – prieskydinė liauka (ji yra skydliaukės viršuje) reguliuoja kalcio kiekį organizme. Daugelis ligų yra susijusios su sutrikusia kalcio apykaita organizme. Pavyzdžiui, jo trūkumas sukelia rachitą mažiems vaikams.

Kaip kalcis dalyvauja sinapsėje? Patekęs į sinapsinio terminalo citoplazmą, kalcis užmezga ryšį su baltymais, kurie sudaro pūslelių membraną, kurioje saugomas tarpininkas. Galiausiai sinapsinių pūslelių membranos susitraukia, stumdamos jų turinį į sinapsinį plyšį. Šis procesas labai panašus į raumeninės skaidulos susitraukimą raumenyje, bet kokiu atveju šie du procesai turi tą patį mechanizmą molekuliniame lygmenyje. Taigi, kalcio prisijungimas prie pūslelės membranos baltymų sukelia jo susitraukimą, o pūslelės turinys įšvirkščiamas (egzocitozė) į tarpą, skiriantį vieno neurono membraną nuo kito neurono membranos. Šis tarpas vadinamas sinoptinė spraga. Iš aprašymo turėtų būti aišku, kad neurono sužadinimas (elektrinis veikimo potencialas) sinapsėje iš elektrinio impulso virsta cheminiu impulsu. Kitaip tariant, kiekvieną neurono sužadinimą lydi jo aksono gale išleidžiama dalis biologiškai aktyvios medžiagos – tarpininko. Be to, tarpininko molekulės jungiasi prie specialių baltymų molekulių, esančių kito neurono membranoje. Šios molekulės vadinamos receptoriai. Receptoriai yra unikalūs ir jungiasi tik su vienos rūšies molekulėmis. Kai kuriuose aprašymuose nurodoma, kad jie tinka kaip „raktas nuo spynos“ (raktas tinka tik jūsų užraktai).



Receptorius turi dvi dalis. Vieną galima pavadinti „atpažinimo centru“, kitą – „jonų kanalu“. Jei mediatoriaus molekulės užima tam tikras vietas (atpažinimo centrą) receptoriaus molekulėje, tada jonų kanalas atsidaro ir jonai pradeda patekti į ląstelę (natrio jonai) arba išeiti (kalio jonai) iš ląstelės. Kitaip tariant, per membraną teka joninė srovė, dėl kurios pasikeičia potencialas per membraną. Šis potencialas buvo pavadintas postsinapsinis potencialas(2.13 pav.). Labai svarbi aprašytų jonų kanalų savybė yra ta, kad atvirų kanalų skaičių lemia surištų mediatorių molekulių skaičius, o ne potencialas ant membranos, kaip yra su nervinės skaidulos elektrosudidinta membrana. Taigi, postsinapsiniai potencialai turi laipsnišką savybę: potencialo amplitudę lemia receptoriais surištų neurotransmiterių molekulių skaičius. Dėl šios priklausomybės potencialo amplitudė neurono membranoje vystosi proporcingai atvirų kanalų skaičiui.

Vieno neurono membranoje vienu metu gali būti dviejų tipų sinapsės: stabdis ir jaudinantis. Viską lemia membranos jonų kanalo struktūra. Eksitacinių sinapsių membrana praleidžia ir natrio, ir kalio jonus. Šiuo atveju neurono membrana yra depoliarizuota. Slopinamųjų sinapsių membrana praleidžia tik chloro jonus ir hiperpoliarizuojasi. Akivaizdu, kad jei neuronas yra slopinamas, padidėja membranos potencialas (hiperpoliarizacija). Taigi dėl veikimo per atitinkamas sinapses neuronas gali būti sužadintas arba sustabdyti sužadinimą, sulėtinti. Visi šie įvykiai vyksta somoje ir daugybėje neurono dendrito procesų, pastarajame yra iki kelių tūkstančių slopinamųjų ir sužadinamųjų sinapsių.

Kaip pavyzdį išanalizuokime, kaip neurotransmiteris veikia sinapsėje, kuri vadinama acetilcholinas.Šis neuromediatorius yra plačiai paplitęs smegenyse ir periferinėse nervų skaidulų galuose. Pavyzdžiui, motoriniai impulsai, kurie kartu su atitinkamais nervais veda prie mūsų kūno raumenų susitraukimo, veikia acetilcholiną. Acetilcholiną 30-aisiais atrado austrų mokslininkas O. Levy. Eksperimentas buvo labai paprastas: varlės širdis buvo izoliuota tinkamu klajokliu nervu. Buvo žinoma, kad dėl klajoklio nervo elektrinės stimuliacijos sulėtėja širdies susitraukimai, kol jie visiškai sustoja. O. Levy stimuliavo klajoklinį nervą, gavo širdies sustojimo efektą ir paėmė šiek tiek kraujo iš širdies. Paaiškėjo, kad jei šio kraujo įpilama į veikiančios širdies skilvelį, tai sulėtina jo susitraukimus. Padaryta išvada, kad stimuliuojant klajoklio nervą, išsiskiria medžiaga, stabdanti širdį. Tai buvo acetilcholinas. Vėliau buvo atrastas fermentas, kuris suskaidė acetilcholiną į choliną (riebalus) ir acto rūgštį, dėl ko mediatoriaus veikimas buvo nutrauktas. Šis tyrimas buvo pirmasis, kuris nustatė tikslią cheminę siųstuvo formulę ir įvykių seką tipiškoje cheminėje sinapsėje. Ši įvykių seka susiveda į štai ką.

Veikimo potencialas, keliaujantis per presinapsinę skaidulą į sinapsę, sukelia depoliarizaciją, kuri įjungia kalcio siurblį, o kalcio jonai patenka į sinapsę; kalcio jonai jungiasi su sinapsinių pūslelių membranos baltymais, o tai veda prie aktyvaus pūslelių ištuštinimo (egzocitozės) į sinapsinį plyšį. Tarpininko molekulės jungiasi (atpažinimo centru) prie atitinkamų postsinapsinės membranos receptorių, taip atverdamos jonų kanalą. Per membraną pradeda tekėti joninė srovė, dėl kurios atsiranda postsinapsinis potencialas. Priklausomai nuo atvirų jonų kanalų pobūdžio, atsiranda sužadinimo (atviri kanalai natrio ir kalio jonams) arba slopinamasis (atviri kanalai chloro jonams) postsinapsinis potencialas.

Acetilcholinas yra labai plačiai paplitęs gamtoje. Pavyzdžiui, jo randama dilgėlių geliančiose kapsulėse, koelenteratų geliančiose ląstelėse (pavyzdžiui, gėlavandenės hidra, medūzos) ir kt. Mūsų organizme acetilcholinas išsiskiria motorinių nervų galūnėse, kurios valdo raumenis, iš galūnių. klajoklio nervo, kuris kontroliuoja širdies ir kitų vidaus organų veiklą. Žmogus seniai žino acetilcholino antagonistą – tai nuodas curare, kurį naudojo Pietų Amerikos indėnai medžiodami žvėris. Paaiškėjo, kad curare, patekusi į kraują, imobilizuoja gyvūną, ir jis iš tikrųjų miršta nuo uždusimo, tačiau curare nesustabdo širdies. Tyrimai parodė, kad organizme yra dviejų tipų acetilcholino receptoriai: vieni sėkmingai suriša nikotino rūgštį, o kiti – muskariną (medžiaga, išskiriama iš Muscaris genties grybelio). Mūsų kūno raumenyse yra acetilcholino nikotino receptoriai, o širdies raumenyje ir smegenų neuronuose yra muskarininio acetilcholino receptoriai.

Šiuo metu sintetiniai curare analogai plačiai naudojami medicinoje, siekiant imobilizuoti pacientus sudėtingų vidaus organų operacijų metu. Šių lėšų panaudojimas sukelia visišką motorinių raumenų (surištų nikotino receptorių) paralyžiumi, tačiau neturi įtakos vidinių organų, įskaitant širdį (muskarino receptorius), darbui. Smegenų neuronai, sužadinami per muskarininius acetilcholino receptorius, vaidina svarbų vaidmenį pasireiškiant kai kurioms psichinėms funkcijoms. Dabar žinoma, kad tokių neuronų mirtis sukelia senatvinę demenciją (Alzheimerio ligą). Kitas pavyzdys, kuris turėtų parodyti raumenyse esančių nikotino receptorių svarbą acetilcholinui, yra liga, vadinama miastenia grevis (raumenų silpnumas). Tai genetiškai paveldima liga, tai yra jos kilmė siejama su genetinio aparato „gedimais“, kurie yra paveldimi. Liga pasireiškia artėjančiame brendimo amžiuje ir prasideda raumenų silpnumu, kuris palaipsniui didėja ir užfiksuoja vis didesnes raumenų grupes. Šio negalavimo priežastis pasirodė ta, kad paciento organizmas gamina baltymų molekules, kurios puikiai surišamos su nikotino acetilcholino receptoriais. Užimdami šiuos receptorius, jie neleidžia prie jų prisijungti acetilcholino molekulėms, kurios išsiskiria iš motorinių nervų sinapsinių galūnių. Tai veda prie raumenų sinapsinio laidumo blokavimo ir dėl to jų paralyžiaus.

Acetilcholino pavyzdžiu aprašytas sinapsinio perdavimo tipas nėra vienintelis centrinėje nervų sistemoje. Antrasis sinapsinio perdavimo tipas taip pat plačiai paplitęs, pavyzdžiui, sinapsėse, kuriose biogeniniai aminai (dopaminas, serotoninas, adrenalinas ir kt.) yra tarpininkai. Šio tipo sinapsėse vyksta tokia įvykių seka. Susidarius „tarpininko molekulės – receptoriaus baltymo“ kompleksui, aktyvuojamas specialus membraninis baltymas (G-baltymas). Viena mediatoriaus molekulė, susijungusi su receptoriumi, gali aktyvuoti daug G-baltymo molekulių, ir tai sustiprina mediatoriaus poveikį. Kiekviena aktyvuota G baltymo molekulė vienuose neuronuose gali atverti jonų kanalą, o kituose – suaktyvinti specialių molekulių sintezę ląstelės viduje, vadinamąją. antriniai tarpininkai. Antriniai pasiuntiniai gali sukelti daugybę biocheminių reakcijų ląstelėje, susijusių su, pavyzdžiui, baltymo sinteze; šiuo atveju elektrinis potencialas ant neurono membranos neatsiranda.

Yra ir kitų tarpininkų. Smegenyse kaip tarpininkai „dirba“ visa grupė medžiagų, kurios sujungiamos po pavadinimu biogeniniai aminai. Praėjusio amžiaus viduryje anglų gydytojas Parkinsonas aprašė ligą, kuri pasireiškė drebėjimu. Šias sunkias kančias sukelia paciento smegenyse sunaikinami neuronai, kurie savo sinapsėse (galuose) išskiria. dopaminas - medžiaga iš biogeninių aminų grupės. Šių neuronų kūnai išsidėstę vidurinėse smegenyse, sudarydami ten klasterį, kuris vadinamas juoda medžiaga. Naujausi tyrimai parodė, kad dopaminas žinduolių smegenyse taip pat turi kelių tipų receptorius (šiuo metu žinomi šeši tipai). Kita medžiaga iš biogeninių aminų grupės – serotoninas (kitas pavadinimas – 5-oksitriptaminas) – iš pradžių buvo žinomas kaip kraujospūdį didinantis vaistas (vazokonstriktorius). Atkreipkite dėmesį, kad tai atsispindi jos pavadinime. Tačiau paaiškėjo, kad serotonino išeikvojimas smegenyse sukelia lėtinę nemigą. Atliekant eksperimentus su gyvūnais, buvo nustatyta, kad smegenų kamiene (užpakalinėse smegenų dalyse) sunaikinami specialūs branduoliai, kurie anatomijoje žinomi kaip siūlės šerdis, sukelia lėtinę nemigą ir tolesnę šių gyvūnų mirtį. Biocheminiai tyrimai parodė, kad siūlų branduoliuose esančiuose neuronuose yra serotonino. Taip pat nustatyta, kad lėtine nemiga sergantiems pacientams sumažėjo serotonino koncentracija smegenyse.

Biogeniniai aminai taip pat apima adrenaliną ir norepinefriną, kurie yra autonominės nervų sistemos neuronų sinapsėse. Streso metu, veikiant specialaus hormono – adrenokortikotropinio (plačiau žr. toliau) – iš antinksčių žievės ląstelių į kraują išsiskiria ir adrenalinas bei norepinefrinas.

Iš to, kas pasakyta, aišku, kokią reikšmę tarpininkai vaidina nervų sistemos funkcijoms. Reaguojant į nervinio impulso atėjimą į sinapsę, išsiskiria neuromediatorius; mediatoriaus molekulės jungiasi (papildomos – kaip „raktas į užraktą“) su postsinapsinės membranos receptoriais, o tai veda prie jonų kanalo atidarymo arba tarpląstelinių reakcijų suaktyvėjimo. Aukščiau aptarti sinapsinio perdavimo pavyzdžiai visiškai atitinka šią schemą. Tuo pačiu metu pastarųjų dešimtmečių tyrimų dėka ši gana paprasta cheminio sinapsinio perdavimo schema tapo daug sudėtingesnė. Imunocheminių metodų atsiradimas leido parodyti, kad vienoje sinapsėje gali egzistuoti kelios mediatorių grupės, o ne viena, kaip buvo manyta anksčiau. Pavyzdžiui, viename sinapsiniame terminale vienu metu gali būti sinaptinių pūslelių, kuriose yra acetilcholino ir norepinefrino, kurios gana lengvai atpažįstamos elektroninėse nuotraukose (acetilcholinas yra skaidriose pūslelėse, kurių skersmuo yra apie 50 nm, o norepinefrino - elektronų tankiose pūslelėse, kurių skersmuo iki 200 nm). Be klasikinių mediatorių, sinapsiniame gale gali būti vienas ar daugiau neuropeptidų. Medžiagų kiekis sinapsėje gali būti iki 5-6 (kokteilio rūšis). Be to, ontogenezės metu gali pasikeisti sinapsės tarpininko specifiškumas. Pavyzdžiui, simpatinių ganglijų neuronai, kurie inervuoja žinduolių prakaito liaukas, iš pradžių yra noradrenerginiai, tačiau suaugusiems gyvūnams tampa cholinerginiais.

Šiuo metu, klasifikuojant mediatorius, įprasta išskirti: pirminiai mediatoriai, lydintys mediatoriai, moduliatoriai ir alosteriniai mediatoriai. Pirminiais mediatoriais laikomi tie, kurie tiesiogiai veikia postsinapsinės membranos receptorius. Kartu naudojami mediatoriai ir moduliatoriai gali sukelti fermentinių reakcijų kaskadą, kurios, pavyzdžiui, fosforilina pirminio mediatoriaus receptorius. Allosteriniai mediatoriai gali dalyvauti sąveikos su pirminiais mediatorių receptoriais procesuose.

Ilgą laiką sinapsinis perdavimas anatominiu adresu (principas nuo taško iki taško) buvo laikomas modeliu. Pastarųjų dešimtmečių atradimai, ypač neuropeptidų tarpininko funkcijos, parodė, kad perdavimo cheminiu adresu principas įmanomas ir nervų sistemoje. Kitaip tariant, tarpininkas, išsiskiriantis iš tam tikro terminalo, gali veikti ne tik „jos“ postsinapsinę membraną, bet ir už duotosios sinapsės ribų – kitų neuronų su atitinkamais receptoriais membranas. Taigi fiziologinį atsaką užtikrina ne tikslus anatominis kontaktas, o atitinkamo receptoriaus buvimas tikslinėje ląstelėje. Tiesą sakant, šis principas endokrinologijoje buvo žinomas ilgą laiką, o naujausi tyrimai rado platesnį jo pritaikymą.

Visi žinomi postsinapsinės membranos chemoreceptorių tipai yra suskirstyti į dvi grupes. Vienai grupei priklauso receptoriai, apimantys jonų kanalą, kuris atsidaro, kai mediatoriaus molekulės prisijungia prie „atpažinimo“ centro. Antrosios grupės receptoriai (metabotropiniai receptoriai) jonų kanalą atidaro netiesiogiai (per biocheminių reakcijų grandinę), ypač aktyvuodami specialius tarpląstelinius baltymus.

Vieni iš labiausiai paplitusių yra biogeninių aminų grupei priklausantys mediatoriai. Ši mediatorių grupė gana patikimai identifikuojama mikrohistologiniais metodais. Yra dvi biogeninių aminų grupės: katecholaminai (dopaminas, norepinefrinas ir adrenalinas) ir indolaminas (serotoninas). Biogeninių aminų funkcijos organizme yra labai įvairios: tarpininkės, hormoninės, embriogenezės reguliavimo.

Pagrindinis noradrenerginių aksonų šaltinis yra geltonosios dėmės mėlynosios ir gretimų vidurinių smegenų sričių neuronai (2.14 pav.). Šių neuronų aksonai yra plačiai pasiskirstę smegenų kamiene, smegenyse, smegenų pusrutuliuose. Pailgosiose smegenyse didelė noradrenerginių neuronų sankaupa yra tinklinio darinio ventrolateraliniame branduolyje. Diencefalone (pagumburyje) noradrenerginiai neuronai kartu su dopaminerginiais neuronais yra pagumburio-hipofizės sistemos dalis. Periferinėje nervų sistemoje yra daug noradrenerginių neuronų. Jų kūnai guli simpatinėje grandinėje ir kai kuriuose intramuraliniuose ganglijose.

Žinduolių dopaminerginiai neuronai daugiausia yra vidurinėse smegenyse (vadinamojoje nigro-neostriatinėje sistemoje), taip pat pagumburio srityje. Dopamino grandinės žinduolių smegenyse yra gerai suprantamos. Yra žinomos trys pagrindinės grandinės, jos visos susideda iš vieno neurono grandinės. Neuronų kūnai išsidėstę smegenų kamiene ir siunčia aksonus į kitas smegenų sritis (2.15 pav.).

Viena grandinė yra labai paprasta. Neurono kūnas yra pagumburyje ir siunčia trumpą aksoną į hipofizę. Šis kelias yra pagumburio-hipofizės sistemos dalis ir kontroliuoja endokrininių liaukų sistemą.

Antroji dopamino sistema taip pat gerai suprantama. Tai juodoji medžiaga, kurios daugumoje ląstelių yra dopamino. Šių neuronų aksonai projektuojami į striaumą. Šioje sistemoje yra maždaug 3/4 smegenyse esančio dopamino. Tai labai svarbu reguliuojant tonizuojančius judesius. Dopamino trūkumas šioje sistemoje sukelia Parkinsono ligą. Yra žinoma, kad sergant šia liga miršta juodosios medžiagos neuronai. L-DOPA (dopamino pirmtakas) vartojimas palengvina kai kuriuos pacientų ligos simptomus.

Trečioji dopaminerginė sistema yra susijusi su šizofrenijos ir kai kurių kitų psichinių ligų pasireiškimu. Šios sistemos funkcijos dar nėra pakankamai ištirtos, nors patys keliai gerai žinomi. Neuronų kūnai yra vidurinėse smegenyse šalia juodosios medžiagos. Jie projektuoja aksonus į viršutines smegenų struktūras, smegenų žievę ir limbinę sistemą, ypač priekinę žievę, pertvaros sritį ir entorininę žievę. Entorinalinė žievė, savo ruožtu, yra pagrindinis projekcijų į hipokampą šaltinis.

Remiantis šizofrenijos dopamino hipoteze, trečioji dopaminerginė sistema yra pernelyg aktyvi sergant šia liga. Šios idėjos kilo atradus kai kuriuos ligos simptomus malšinančias medžiagas. Pavyzdžiui, chlorpromazinas ir haloperidolis turi skirtingą cheminę prigimtį, tačiau jie vienodai slopina smegenų dopaminerginės sistemos veiklą ir kai kurių šizofrenijos simptomų pasireiškimą. Šizofrenija sergantiems pacientams, metus vartojusiems šiuos vaistus, atsiranda judesių sutrikimų, vadinamų vėlyvąja diskinezija (pasikartojantys keisti veido raumenų, įskaitant burnos raumenis, judesiai, kurių pacientas negali kontroliuoti).

Serotoninas beveik vienu metu buvo atrastas kaip serumo kraujagysles sutraukiantis faktorius (1948 m.) ir enterraminas, kurį išskiria žarnyno gleivinės enterochromafininės ląstelės. 1951 metais buvo iššifruota cheminė serotonino struktūra ir jis gavo naują pavadinimą – 5-hidroksitriptaminas. Žinduolių organizme jis susidaro hidroksilinant aminorūgštį triptofaną, po to dekarboksilinant. 90% serotonino organizme gamina viso virškinamojo trakto gleivinės enterochromafininės ląstelės. Tarpląstelinį serotoniną inaktyvuoja mitochondrijose esanti monoaminooksidazė. Ekstraląstelinį serotoniną oksiduoja peruloplazminas. Didžioji dalis pagaminto serotonino jungiasi su trombocitais ir per kraują pernešama visame kūne. Kita dalis veikia kaip vietinis hormonas, skatinantis žarnyno peristaltikos autoreguliaciją, taip pat moduliuojantis epitelio sekreciją ir rezorbciją žarnyno trakte.

Serotonerginiai neuronai yra plačiai paplitę centrinėje nervų sistemoje (2.16 pav.). Jie randami pailgųjų smegenėlių siūlės nugariniuose ir viduriniuose branduoliuose, taip pat vidurinėse smegenyse ir tilto tilto. Serotonerginiai neuronai inervuoja didžiules smegenų sritis, įskaitant smegenų žievę, hipokampą, globus pallidus, migdolinį kūną ir pagumburį. Susidomėjimas serotoninu buvo iškeltas dėl miego problemos. Sunaikinus siūlės branduolius, gyvūnus kankino nemiga. Panašų poveikį turėjo ir medžiagos, mažinančios serotonino kaupimąsi smegenyse.

Didžiausia serotonino koncentracija randama kankorėžinėje liaukoje. Serotoninas kankorėžinėje liaukoje virsta melatoninu, kuris dalyvauja odos pigmentacijoje, taip pat turi įtakos daugelio gyvūnų moterų lytinių liaukų veiklai. Serotonino ir melatonino kiekį kankorėžinėje liaukoje kontroliuoja šviesos ir tamsos ciklas per nervų simpatinę sistemą.

Aminorūgštys yra kita CNS tarpininkų grupė. Jau seniai žinoma, kad nerviniame audinyje, kurio medžiagų apykaita yra greita, yra didelės koncentracijos aminorūgščių rinkinys (išvardytų mažėjančia tvarka): glutamo rūgštis, glutaminas, asparto rūgštis, gama-aminosviesto rūgštis (GABA).

Glutamatas nerviniame audinyje susidaro daugiausia iš gliukozės. Žinduolių organizme didžiausias glutamato kiekis randamas telencefalonuose ir smegenyse, kur jo koncentracija yra apie 2 kartus didesnė nei smegenų kamiene ir nugaros smegenyse. Nugaros smegenyse glutamatas pasiskirstęs netolygiai: užpakaliniuose raguose jo koncentracija didesnė nei priekiniuose. Glutamatas yra vienas gausiausių tarpininkų centrinėje nervų sistemoje.

Postsinapsiniai glutamato receptoriai klasifikuojami pagal jų afinitetą (afinitetą) trims egzogeniniams agonistams – kvisgulatui, kainatui ir N-metil-D-aspartatui (NMDA). Jonų kanalai, kuriuos aktyvuoja kvisgulatas ir kainatas, yra panašūs į kanalus, kuriuos kontroliuoja nikotino receptoriai – jie leidžia pro juos prasiskverbti katijonų mišiniui. (Na + ir. K +). NMDA receptorių stimuliavimas turi sudėtingą aktyvacijos modelį: jonų srovė, kurią, atidarius receptorių jonų kanalą, neša ne tik Na + ir K +, bet ir Ca ++, priklauso nuo membranos potencialo. Nuo įtampos priklausomą šio kanalo pobūdį lemia skirtingas jo blokavimo Mg ++ jonais laipsnis, atsižvelgiant į membranos potencialo lygį. Esant apie -75 mV ramybės potencialui, Mg ++ jonai, kurių daugiausia yra tarpląstelinėje terpėje, dėl atitinkamų membraninių kanalų konkuruoja su Ca ++ ir Na + jonais (2.17 pav.). Dėl to, kad Mg ++ jonas negali praeiti pro poras, kanalas blokuojamas kiekvieną kartą, kai ten patenka Mg ++ jonas. Dėl to sumažėja atviro kanalo laikas ir membranos laidumas. Jei neurono membrana yra depoliarizuota, sumažėja Mg ++ jonų, uždarančių jonų kanalą, skaičius ir Ca ++, Na + ir jonai gali laisvai praeiti pro kanalą. K +. Retai stimuliuojant (ramybės potencialas mažai kinta) glutamaterginį receptorių, EPSP atsiranda daugiausia dėl kviskulato ir kainato receptorių aktyvavimo; NMDA receptorių indėlis yra nereikšmingas. Esant ilgalaikei membranos depoliarizacijai (ritminei stimuliacijai), magnio blokas pašalinamas, o NMDA kanalai pradeda laiduoti Ca ++, Na + ir jonus. K +. Ca ++ jonai per antrinius mediatorius gali sustiprinti (padidinti) minPSP, o tai gali sukelti, pavyzdžiui, ilgalaikį sinapsinio laidumo padidėjimą, kuris trunka valandas ar net dienas.

Iš slopinančių mediatorių GABA daugiausiai yra centrinėje nervų sistemoje. Jį iš L-glutamo rūgšties vienu žingsniu sintetina fermentas dekarboksilazė, kurios buvimas yra šio mediatoriaus ribojantis veiksnys. Postsinapsinėje membranoje yra dviejų tipų GABA receptoriai: GABAA (atveria kanalus chloro jonams) ir GABAB (atveria kanalus K + arba Ca ++, priklausomai nuo ląstelės tipo). Fig. 2.18 parodyta GABA receptoriaus diagrama. Įdomu tai, kad jame yra benzodiazipino receptorių, kurių buvimas paaiškina vadinamųjų mažųjų (dienos) trankviliantų (sedukseno, tazepamo ir kt.) veikimą. Mediatoriaus veikimas GABA sinapsėse nutrūksta pagal reabsorbcijos principą (tarpininko molekulės specialiu mechanizmu absorbuojamos iš sinapsinio plyšio į neurono citoplazmą). Bikuculinas yra gerai žinomas GABA antagonistas. Jis gerai praeina per hematoencefalinį barjerą, stipriai veikia organizmą net ir nedidelėmis dozėmis, sukelia traukulius ir mirtį. GABA randama daugelyje neuronų smegenėlėse (Purkinje ląstelėse, Golgi ląstelėse, krepšelio ląstelėse), hipokampe (krepšinėse ląstelėse), uoslės svogūnėlyje ir juodojoje nigroje.

Sunku nustatyti GABA grandines smegenyse, nes GABA yra dažnas daugelio kūno audinių metabolizmo dalyvis. Metabolinis GABA nenaudojamas kaip neurotransmiteris, nors molekulės yra chemiškai vienodos. GABA nustato dekarboksilazės fermentas. Metodas pagrįstas antikūnų prieš dekarboksilazę gavimu iš gyvūnų (antikūnai ekstrahuojami, paženklinami ir suleidžiami į smegenis, kur jie prisijungia prie dekarboksilazės).

Kitas žinomas slopinantis mediatorius yra glicinas. Glicinerginiai neuronai daugiausia randami nugaros smegenyse ir pailgosiose smegenyse. Manoma, kad šios ląstelės veikia kaip slopinantys interneuronai.

Acetilcholinas yra vienas iš pirmųjų ištirtų mediatorių. Jis itin plačiai paplitęs periferinėje nervų sistemoje. Pavyzdys yra nugaros smegenų motoriniai neuronai ir kaukolės nervų branduolių neuronai. Paprastai cholinergines grandines smegenyse lemia fermento cholinesterazės buvimas. Smegenyse cholinerginių neuronų kūnai yra pertvaros branduolyje, įstrižinio pluošto (Broca) branduolyje ir baziniuose branduoliuose. Neuroanatomai mano, kad šios neuronų grupės iš tikrųjų sudaro vieną cholinerginių neuronų populiaciją: pedneralinių smegenų branduolį, nucleus basalis (jis yra priekinių smegenų bazalinėje dalyje) (2.19 pav.). Atitinkamų neuronų aksonai projektuojami į priekinių smegenų struktūras, ypač į neokorteksą ir hipokampą. Čia randami abiejų tipų acetilcholino receptoriai (muskarino ir nikotino), nors manoma, kad muskarino receptoriai dominuoja labiau rostralinėse smegenų struktūrose. Remiantis naujausiais duomenimis, atrodo, kad acetilcholino sistema vaidina svarbų vaidmenį procesuose, susijusiuose su aukštesnėmis integracinėmis funkcijomis, kurioms reikalingas atminties dalyvavimas. Pavyzdžiui, buvo įrodyta, kad pacientų, mirusių nuo Alzheimerio ligos, smegenyse masiškai netenka cholinerginių neuronų baziniame branduolyje.

GABA – gama-aminosviesto rūgštis - yra pagrindinis slopinantis neuromediatorius smegenyse, jis dalyvauja tiek postsinapsiniame, tiek presinapsiniame slopinime. GABA susidaro iš glutamato veikiant glutamato dekarboksilazei ir sąveikauja su dviejų tipų sinapsių postsinapsinių membranų GABA receptoriais: a) sąveikaujant su GABAd receptoriais, padidėja membranų jonų kanalų pralaidumas SG jonams, o tai pasireiškia klinikinėje praktikoje, kai naudojant barbitūratus; b) sąveikaujant su GABAB receptoriais, padidėja jonų kanalų pralaidumas K + jonams. Glicinas - slopinantis neurotransmiteris, daugiausia išskiriamas nugaros smegenų ir smegenų kamieno neuronų. Tai padidina postsinapsinės membranos jonų kanalų laidumą SG jonams, dėl ko išsivysto hiperpoliarizacija - HPS. Glicino antagonistas yra strichninas, kurio įvedimas sukelia raumenų hiperaktyvumą ir traukulius, o tai patvirtina svarbų postsinapsinio slopinimo vaidmenį normaliai centrinės nervų sistemos funkcijai. Stabligės toksinas taip pat sukelia traukulius. Veikia baltymus sinaptobrevinas pūslelių membranas, jis blokuoja presinapsinio slopinimo neuromediatoriaus egzocitozę, dėl to smarkiai sužadinama centrinė nervų sistema.

Elektrinės sinapsės

Interneuroninis sužadinimo perdavimas gali vykti ir elektriniu būdu, tai yra, nedalyvaujant tarpininkams. Būtina sąlyga yra tvirtas dviejų iki 9 nm pločio ląstelių kontaktas. Taigi, natrio srovė iš vienos iš jų gali praeiti per atvirus kitos membranos kanalus. Tai yra, antrojo neurono postsinapsinės srovės šaltinis yra pirmojo neurono presinapsinė membrana. Procesas yra be tarpininkų; suteikia tik kanalų baltymai (lipidų membranos jonams yra nepralaidžios). Būtent šios tarpląstelinės jungtys vadinamos Nexus (tarpų jungtimis). Jie yra griežtai priešais vienas kitą dviejų neuronų membranose - tai yra toje pačioje linijoje; didelio skersmens (iki 1,5 nm skersmens), leidžia net makromolekules, sveriančias iki 1000 Susideda iš subvienetų, sveriančių iki 25000, jų buvimas būdingas tiek stuburinių, tiek bestuburių centrinei nervų sistemai; yra būdingas sinchroniškai veikiančių ląstelių grupėms (ypač jos randamos smegenyse tarp grūdinių ląstelių).

Dauguma elektrinių sinapsių yra sužadinimo. Tačiau su tam tikromis morfologinėmis savybėmis jie gali būti slopinantys. Esant dvipusiam laidumui, kai kurie iš jų turi taisomąjį poveikį, tai yra, jie daug geriau praleidžia elektros srovę iš presinapsinių struktūrų į postsinapsines nei priešinga kryptimi.

Sužadinimo vedimas per sinapses

Kiekvienas nervų centras turi savo morfologinę ir funkcinę specifiką. Tačiau bet kurio iš jų neurodinamika pagrįsta daugybe bendrų bruožų. Jie yra susiję su sužadinimo perdavimo mechanizmais sinapsėse; su neuronų, sudarančių šį centrą, sąveika; su genetiškai užprogramuotomis funkcinėmis neuronų savybėmis ir jungtimis tarp jų.

Sužadinimo per sinapses ypatybės yra tokios.

1 Sužadinimo vienpusiškumas. Aksone sužadinimas praeina abiem kryptimis iš jo atsiradimo vietos, nervų centre - tik viena kryptimi: nuo receptoriaus iki efektoriaus (ty sinapsės lygyje nuo presinapsinės membranos iki postsinapsinės), kas paaiškinama. dėl struktūriškai funkcinės sinapsės organizavimo, būtent - sinapsinių pūslelių su siųstuvu nebuvimas postsinapsiniuose neuronuose, 2 Snaptnchnna uždelsimas sužadinimo eigoje. sužadinimas nervų centre atliekamas mažesniu greičiu nei kitose reflekso lanko dalyse. Taip yra dėl to, kad jis išleidžiamas tarpininko išsiskyrimo procesams, sinapsėje vykstantiems fizikiniams ir cheminiams procesams, EPSP atsiradimui ir AP generavimui. Visa tai vienoje sinapsėje trunka 0,5-1 ms. Šis reiškinys vadinamas sinapsiniu sužadinimo laidumo vėlavimu. Kuo sudėtingesnis reflekso lankas, tuo daugiau sinapsių ir, atitinkamai, tuo didesnis sinapsinis delsimas.

Sinapsinių vėlavimų suma reflekso lanke vadinama esamas refleksas. Laikas nuo dirgiklio pradžios iki refleksinio atsako atsiradimo vadinamas latentiniu reflekso periodu (LP). Šio laikotarpio trukmė priklauso nuo neuronų, taigi ir sinapsių, dalyvaujančių reflekse, skaičiaus. Pavyzdžiui, sausgyslės kelio reflekso, kurio reflekso lankas yra monosinapsinis, latentinis laikas yra 24 ms, o regos ar klausos atsakas – 200 ms.

Priklausomai nuo to, ar sužadinamieji ar slopinamieji neuronai užmezga sinapsinius kontaktus, signalas gali būti sustiprintas arba slopinamas. Sužadinamojo ir slopinamojo poveikio neuronui sąveikos mechanizmai yra jų integracinės funkcijos pagrindas.

Toks sąveikos mechanizmas yra sužadinimo įtakų neuronui – sužadinimo postsinapsinis potencialas (EPSP), arba slopinantis poveikis – slopinamasis postsinapsinis potencialas (TPSP), arba vienu metu sužadinantis (EPSP) ir slopinamasis (SHPS) – sumavimas.

3 Nervinių procesų sumavimas - susijaudinimo atsiradimo reiškinys esant tam tikroms subslenkstinių dirgiklių taikymo sąlygoms. Sumavimą aprašo I.M.Sechenovas. Yra du sumavimo tipai: laikinas sumavimas ir erdvinis sumavimas, (3.15 pav.).

Laikinas sumavimas - susijaudinimo atsiradimas daugeliui poslenkstinių dirgiklių, nuosekliai patenkančių į ląstelę ar centrą iš vieno receptorių lauko (3.16 pav.). Dirgiklių dažnis turėtų būti toks

RYŽIAI. 3.15. Jaudulio apibendrinimas. A – laikinas sumavimas. B - erdvinis sumavimas

RYŽIAI. 3.16.

kad intervalas tarp jų būtų ne didesnis kaip 15 ms, tai yra, EPSP trukmė būtų trumpesnė. Esant tokioms sąlygoms, EPSP kitam stimului sukuriamas prieš pasibaigiant ankstesnio stimulo EPSP. EPSP sumuojami, padidėja jų amplitudė ir galiausiai, pasiekus kritinį depoliarizacijos lygį, atsiranda AP.

Erdvinis sumavimas - sužadinimo pradžia (EPSP), kai vienu metu taikomos kelios subslenkstinės dirgikliai skirtingoms receptorių LAUKO dalims (3.17 pav.).

Jei EPSP vienu metu atsiranda keliose neurono sinapsėse (mažiausiai 50), neurono membrana depoliarizuojama iki kritinių verčių ir dėl to atsiranda PD. Erdvinis sužadinimo (EPSP) ir slopinimo (EPSP) procesų sumavimas užtikrina integracinę neuronų funkciją. Jei vyrauja slopinimas, informacija neperduodama kitam neuronui; jei vyrauja sužadinimas, informacija perduodama toliau į kitą neuroną dėl AP susidarymo ant aksono membranos (3.18 pav.).

4 Sužadinimo ritmo transformacija - tai neatitikimas tarp AP dažnio reflekso lanko aferentinėse ir eferentinėse grandyse. Pavyzdžiui, reaguojant į vieną taikomą dirgiklį

RYŽIAI. 3.17.

RYŽIAI. 3.18.

į aferentinį nervą, centrai išilgai eferentinių skaidulų siunčia į darbinį organą visą eilę impulsų vienas po kito. Kitoje situacijoje, esant aukštam stimuliacijos dažniui, efektoriui perduodamas žymiai mažesnis dažnis.

5 Susijaudinimo pasekmė - susijaudinimo tęsimosi reiškinys centrinėje nervų sistemoje pasibaigus dirginimui. Trumpalaikis poveikis yra susijęs su ilga EPSP trukme kritiniame lygyje. Ilgalaikis poveikis atsiranda dėl sužadinimo cirkuliacijos uždaromis nervų grandinėmis. Šis reiškinys vadinamas aidėjimas. Dėl sužadinimo reverberacijos (AP) nervų centrai nuolat yra tonuso būsenoje. Organizuojant atmintį svarbus atgarsio ugdymas viso organizmo lygmeniu.

6 Postgetaninė potencija - reakcijos į atskirus jutimo dirgiklius atsiradimo arba sustiprėjimo reiškinys kurį laiką po ankstesnės silpnos, dažnos (100–200 NML/s) ritminės stimuliacijos. Potencija atsiranda dėl procesų presinapsinės membranos lygyje ir išreiškiama padidėjusiu tarpininko išsiskyrimu. Šis reiškinys yra homosinapsinio pobūdžio, tai yra, jis atsiranda, kai ritminė stimuliacija ir bandomasis impulsas patenka į neuroną per tas pačias aferentines skaidulas. Potencija visų pirma pagrįsta Ca2f tiekimo per presinapsinę membraną augimu. Šis reiškinys didėja su kiekvienu impulsu. O kai Ca 2+ kiekis tampa didesnis už mitochondrijų ir endoplazminio tinklo gebėjimą juos absorbuoti, įvyksta ilgalaikis siųstuvo išsiskyrimas į sinapsę. Vadinasi, mobilizuojasi pasirengimas išlaisvinti tarpininką daugybe pūslelių ir dėl to padidėja mediatoriaus kvantų skaičius postsinapsinėje membranoje. Remiantis šiuolaikiniais duomenimis, endogeninių neuropeptidų sekrecija vaidina svarbų vaidmenį posttetaninio potencijos genezėje, ypač pereinant nuo trumpalaikio prie ilgalaikio. Tarp jų yra neuromoduliatorių, veikiančių tiek presinapsinę, tiek postsinapsinę membranas. Stimuliatoriai yra somatostatinas, augimo faktorius, o inhibitoriai yra interleukinas, tiroliberinas, melatoninas. Taip pat reikšminga arachidono rūgštis, NO. Tvarkant atmintį svarbu stiprinti. Mokymasis organizuojamas stiprinant grandines.

7 Nuovargis nervų centrai. Ilgai pakartotinai atliekant tą patį refleksą, po kurio laiko atsiranda refleksinės reakcijos stiprumo sumažėjimo būsena ir netgi visiškas jos slopinimas, tai yra nuovargis. Nuovargis pirmiausia vystosi nervų centre. Tai siejama su sutrikusiu perdavimu sinapsėse, tarpininkų išteklių išeikvojimu presinapsinėse pūslelėse, sumažėjusiu subsinapsinės membranos receptorių jautrumu mediatoriams ir fermentų sistemų veikimo susilpnėjimu. Viena iš priežasčių yra postsinapsinės membranos „priklausomybė“ nuo tarpininko veikimo - gyvenamoji vieta.

Tam tikros cheminės medžiagos konkrečiai veikia atitinkamus nervų centrus dėl šių cheminių medžiagų struktūrų, kurios gali būti susijusios su atitinkamais nervų centrų neurotransmiteriais.

Tarp jų:

1 narkotiniai vaistai – naudojami chirurginėje praktikoje anestezijai (chloretilas, ketaminas, barbitūratai ir kt.);

2 trankviliantai - raminamieji (relaniumas, aminazinas, trioksazinas, amizilas, oksilidinas, tarp vaistažolių preparatų - motininių žolelių, bijūnų ir kt.);

3 selektyvaus veikimo neurotropinės medžiagos (lobelinas, cititonas - kvėpavimo centro patogenai; apomorfinas - vėmimo centro sukėlėjas; meskalinas - regos haliucinogenas ir kt.).