3 პოსტ-სინაფსური პოტენციალი განსხვავდება ამპლიტუდაში შეიძლება იყოს დეპოლარიზებული ან ჰიპერპოლარიზებული არ აღდგება და არ მოძრაობს მემბრანის გასწვრივ, როგორც მოქმედების პოტენციალი განსაკუთრებული შემთხვევა: შუნტირებადი პოსტსინაფსური პასუხი (მიმდინარე შებრუნების პოტენციალი ტოლია მემბრანის პოტენციალისა)
4 სწრაფი და ნელი პოსტსინაფსური პასუხები 1979 ჯონ ეკლსმა, მაკგუაირის მეუღლეებთან თანამშრომლობით, შესთავაზა კლასიკური სწრაფი შუამავლების ეფექტებს ეწოდოს იონოტროპული, რადგან ისინი მოქმედებენ იონურ არხებზე პოსტსინაფსურ მემბრანაზე, ხოლო ნელი ეფექტები - მეტაბოტროპული, რაც ვარაუდობს, რომ მათ ესაჭიროებათ მონაწილეობა. მეტაბოლური პროცესები პოსტსინაფსურ ნეირონში.
7 აგზნება და დათრგუნვა აგზნების მოვლენა - მოვლენა, რომელიც ზრდის EPSC სიგნალის გავრცელების ალბათობას, რომელიც აღაგზნებს პოსტსინაფსურ დენს, ზრდის მოქმედების დენის ალბათობას პოსტსინაფსურ უჯრედში.
8 რა ხდის მოვლენას ამაღელვებელს ან ინჰიბიტორს? მემბრანის მოსვენების პოტენციალი (V მ) იონური დენის შებრუნების პოტენციალი (V rev) - განსაზღვრავს მიმდინარეობის მიმართულებას მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნის ბარიერი (T) VmVm T V rev დეპოლარიზაციის პოტენციალი (აღგზნება) VmVm T V rev ჰიპერპოლარიზაციის პოტენციალი (ინჰიბიტორული) -60 mV VmVm T V rev Shunt რეაგირების პოტენციალი არ წარმოიქმნება, მაგრამ მემბრანის გამტარობა იზრდება (დამუხრუჭება)
9 შუნტირება S R = 1/R R – მემბრანის გამტარობა მოსვენებულ მდგომარეობაში S m =S R შუნტირების პასუხი S S ზრდის მემბრანის გამტარობას თუ დამატებულია შუნტირება, ომის კანონის მიხედვით, მემბრანის დეპოლარიზაცია ნაკლები იქნება ამგზნები სინაფსური დენის საპასუხოდ V syn = I syn / S m ამგვარად, შუნტის საპასუხო ინჰიბიტორი CmCm SRSR CmCm SRSRS სინაფსური დენების ამორტიზაციის მუდმივი ასევე შეიცვლება
10 სინაფსური დენის შებრუნების პოტენციალი დენის შებრუნების პოტენციალის გაზომვა შესაძლებელია პოსტსინაფსურ უჯრედში პოტენციური დამჭერის მეთოდით.შებრუნების პოტენციალი თითოეულ შემთხვევაში განისაზღვრება ნეიროტრანსმიტერის მიერ გახსნილი არხების იონური სელექციურობით.
11 Patch Clamp Patch Clamp Options 1. მიმაგრებული უჯრედი - პლასტირის პიპეტს არ აქვს წვდომა უჯრედშიდა შიგთავსზე. შესაძლებელია შიგნიდან გარეთ პაჩის კონფიგურაციაზე გადასვლა. 2. მთლიანი უჯრედი - უჯრედის შიგთავსი იცვლება ინტრაპიპეტური ხსნარით. შესაძლებელია გარე-გამოსვლის პაჩის კონფიგურაციაზე გადასვლა. 3. პერფორირებული უჯრედი - 1 და 2-ის კომბინაცია. მემბრანაში ხვრელები კეთდება ანტიბიოტიკებით. შესაძლებელია ორივე იონური არხის დენების ჩაწერა და მათი მთლიანი აქტივობა
12 იონური არხების გახსნის სტოქასტური პროცესი სტიმული ზრდის იონური არხების გახსნის ალბათობას, როგორც ეს ხდება პოსტსინაფსური პოტენციალის შემთხვევაში. მთლიანი უჯრედის რეჟიმში, პოსტსინაფსური პოტენციალი აღირიცხება, როგორც იონური არხების ღია მდგომარეობების დროებითი ჯამი.
13 შებრუნების პოტენციალი: დენი-ძაბვის დამახასიათებელი მეთოდი: პოტენციალი უჯრედის მემბრანაზე ფიქსირდება სხვადასხვა დონეზე. სინაფსური დენი იზომება პრესინაფსური სტიმულაციის საპასუხოდ.შებრუნების პოტენციალი არის ფიქსაციის პოტენციალი, რომლის დროსაც სინაფსური დენი მიმართულებას იცვლის.
14 შებრუნების პოტენციალი დამოკიდებულია იონურ გამტარობაზე ნერნსტის განტოლება E irev = (RT/zF)ln ( out / in) სადაც R= აირის მუდმივი T= აბსოლუტური ტემპერატურა z= იონური ვალენტობა F= ფარადეის მუდმივი 37°C-ზე ვიღებთ E i rev = 68 log ( out / in) 20 o C-ზე ვიღებთ E i rev = 58 log ( out / in) E i rev Na +-ზე 20 o C = 58log /= + 75 mV ვინაიდან ნეირონის დასვენების პოტენციალი უარყოფითია (-60 mV), მაშინ Na + იონების შუამავლობით დენი იქნება დეპოლარიზებული.იგივე იონურ არხს შეუძლია რამდენიმე იონის გადატანა.
15 ნეიროფარმაკოლოგიური ტერმინები ლიგანდი - ნივთიერება, რომელიც აკავშირებს რეცეპტორს (აგონისტები და ანტაგონისტები) აგონისტი - ნივთიერება, რომელიც ზრდის რეცეპტორის იონური არხის გახსნის ალბათობას (ნეიროტრანსმიტერები - პოსტსინაფსური რეცეპტორების აგონისტები). ანტაგონისტი - ნივთიერება, რომელიც ამცირებს იონური არხის გახსნის ალბათობას ალოსტერული მოდულატორი - ნივთიერება, რომელიც ცვლის აგონისტის შემაკავშირებელ ეფექტს (ენდოგენური მოდულატორები გავლენას ახდენენ სინაფსურ გადაცემაზე) აფინურობა - რეცეპტორის მგრძნობელობა აგონისტის მიმართ (სინაფსურ რეცეპტორებს აქვთ დაბალი აფინურობა ისე, რომ არ მოხდეს რეაგირება "ფონურ" ნეიროტრანსმიტერზე) დესენსიბილიზაცია - რეცეპტორის უნარის დაკარგვა მუდმივად არსებულ აგონისტზე რეაგირებისთვის (მნიშვნელოვან როლს თამაშობს სინაფსური მოვლენის დასასრულში) ინაქტივაცია - რეცეპტორის გადასვლა არააქტიურ მდგომარეობაში
16 კინეტიკური მოდელი R - რეცეპტორი, GluR - რეცეპტორი, რომელიც დაკავშირებულია გლუტამატის ერთ მოლეკულასთან (აგონისტი) Glu2R - რეცეპტორი ასოცირებული აგონისტის 2 მოლეკულასთან Glu2R * - GluRD, Glu2RD და Glu2R*D სამი დესენსიბილიზებული მდგომარეობა k - მუდმივი შესაბამისი გადასვლები
18 გლუტამატის რეცეპტორები იონოტროპული -AMPA (ძირითადად Na + /K + გამტარობა) -კაინატი (Na + /K + და Ca 2+ გამტარობა) -NMDA (მნიშვნელოვანი Ca 2+ გამტარობა) - ძაბვაზე დამოკიდებული Metabotropic -mGluR ჯგუფები I, II და III ფუნქციურად განსხვავებული როლების თამაში შეიძლება იყოს ნარკოტიკების სამიზნე
21 AMPA რეცეპტორები გლუტამატერგიული სინაფსური გადაცემის მთავარი რეცეპტორები ერთარხიანი გამტარობა ~ 8 pS (g = I/V m -E rev) Na + და K + გამტარობა, თუ არის შეუცვლელი GluR2 ქვედანაყოფი, მაშინ გამტარობა Ca 2+-სთვის სწრაფი დესენსიბილიზაცია დენი-ძაბვა მახასიათებელი - CVC
22 კაინატის რეცეპტორები შედგება 5 ტიპის ქვედანაყოფებისგან GluR5,6,7, KA1, KA2 ფუნქციონალური GluR5 და GluR6 ჰომომერები KA2 ჰეტერომერები GluR5 ან GluR6 რეცეპტორებით, რომლებიც სწრაფად დესენსიბილიზებულნი არიან (მაგრამ ალბათ არა ყველა) სუბუჯრედული განაწილება შეიძლება განსხვავდებოდეს AMPA-ს წინარეცეპტორებისგან. ხაზოვანი IV
24 NMDA რეცეპტორი არხი იბლოკება Mg 2+ იონებით mV-ზე. დეპოლარიზაცია ხსნის Mg 2+ ბლოკს.გლუტამატის გარდა საჭიროებს გლიცინს,როგორც კოაგონისტს.მას აქვს ძალიან ნელი კინეტიკა. მას აქვს უფრო მაღალი აფინურობა, ვიდრე AMPA, კაინატის ან mGluR რეცეპტორები.
28 GABA რეცეპტორების კლასიფიკაცია და თვისებები GABA A და GABA C რეცეპტორები, როგორც წესი, ჰიპერპოლარიზებული დეპოლარიზებულია, თუ პოსტსინაფსური ნეირონის პოტენციალი უფრო უარყოფითია, ვიდრე Cl-ის რევერსიის პოტენციალი უჯრედში (ტვინის განვითარების დროს) GABA A და GABA C არის იონოტროპული GABA. GABA რეცეპტორები B - მეტაბოტროპული GABA რეცეპტორები
29 მეტაბოტროპული GABA რეცეპტორები პრესინაფსური ფუნქცია: შემცირებული ნეიროტრანსმიტერის გამოთავისუფლება პოსტსინაფსური ფუნქცია: ნელი K+ დენი (ჰიპერპოლარიზებული) რადგან საჭიროა G- ცილების შემცველი კასკადების გააქტიურება: ხანგრძლივი დაყოვნება (20-50 მწმ), ნელი დაწყების და დაშლის ფაზა (წმ)
33 GABA A-ს ამგზნებადი და ინჰიბიტორული ეფექტები გლუტამატის სინაფსები (თავის ტვინის მთავარი აღმგზნები სინაფსები) წარმოიქმნება GABAergic-ის შემდეგ. ამ პერიოდის განმავლობაში, GABA შუამავლობს აგზნების გადაცემას, ხოლო ინჰიბირება ხორციელდება ექსტრასინაფსური GABA რეცეპტორების შუნტირების ეფექტის გამო. კითხვა: რატომ? უჯრედის პოტენციალი უფრო ნეგატიურია განვითარებად ნეირონებში, ვიდრე განვითარებულებში, თუ ქლორიდის დენების შებრუნების პოტენციალი უფრო დადებითია? VmVm T V rev VmVm T -60 mV VmVm T V rev ზრდასრული ნეირონის უარყოფითი მემბრანის პოტენციალის ცვლის რევერსიის პოტენციალი ეს ასევე შუნტირებაა, რომ სინაფსური პოტენციალი არასოდეს მიაღწევს ზღურბლს
34 გრადიენტების ცვლილება Cl-სთვის - განვითარებისას Cl-ტრანსპორტერების ფარდობით გამოხატულებაში ცვლა ჯერ გამოიხატება Na + -K + -2Cl - თანატრანსპორტერი (NKCC 1), ის ზრდის i - GABA დეპოლარიზაციულ ეფექტებს შემდეგ K + -Cl - კოტრანსპორტერი. (KCC2) გამოხატულია შემცირებით i-GABA ეფექტების ჰიპერპოლარიზაციით
35 ენერგია ტრანსპორტისთვის კონვეიერები, ტუმბოებისგან განსხვავებით, არ საჭიროებენ ატფ-ის ენერგიას. ისინი იყენებენ სხვა იონების გრადიენტების ენერგიას და ამიტომ შეუძლიათ ამა თუ იმ იონის გადატანა გრადიენტის წინააღმდეგ. გამოიყენება Na + და K + გრადიენტი ტრანსპორტის ტიპები: სიმპორტი და ანტიპორტი
37 სინაფსური პლასტიურობა ჰების წესი (1948) როდესაც A უჯრედის აქსონი საკმარისად ახლოსაა B უჯრედის აღგზნებისთვის, ან მუდმივად იხსნება, ხდება ზრდის პროცესი ან მეტაბოლური ცვლილება ერთ ან ორივე უჯრედში ისე, რომ A უჯრედის, როგორც აგზნების B უჯრედის ეფექტურობა არის. გაიზარდა მხოლოდ დასაწყისში 1970-იან წლებში ბლისმა და ლომომ წარმოადგინეს ამ პრინციპის ექსპერიმენტული დადასტურება - გრძელვადიანი სინაფსური გაძლიერება.
38 სინაფსური პლასტიურობის სახეები მოკლევადიანი პლასტიურობა (წამები - წუთები) პოსტტეტანური გაძლიერება დაწყვილებული ფასილიტაცია დაწყვილებული დეპრესია გრძელვადიანი პლასტიურობა (საათები და დღეები) NMDA რეცეპტორზე დამოკიდებული გრძელვადიანი პოტენციაცია (LTP) NMDA რეცეპტორზე დამოუკიდებელი LTP Ca 2+ მგრძნობიარე ადენილატი ციკლაზაზე დამოკიდებული LTP NMDA რეცეპტორზე დამოკიდებული ხანგრძლივი დეპრესია (LTD) ) ჰომოსინაფსური პლასტიურობა ხდება გააქტიურებულ სინაფსებში მათივე გააქტიურების შედეგად ჰეტეროსინაფსური პლასტიურობა პლასტიურობა ხდება იმავე სინაფსური გზის სხვა სინაფსებში.
40 LTP როგორც ცვლილება უჯრედგარე ველის პოტენციალის კლასიკური ექსპერიმენტი 1. გაზომეთ ველი EPSP ერთი ელექტრული სტიმულაციის საპასუხოდ 2. შეასრულეთ მოკლე მაღალი სიხშირის სტიმულაცია 3. გაზომეთ LTP, როგორც ველის დახრილობის კუთხის ცვლილება EPSP
42 ასოციაციური LTP (ჰეტეროსინაფსური) (A) გამოიყენეთ სუსტი სტიმულაცია ერთ შეყვანაზე - არანაირი ეფექტი (B) ტეტანური (მაღალი სიხშირის) სტიმულაცია არ იწვევს LTP-ს სუსტ გზაზე, მაგრამ იწვევს ძლიერს (C) გამოიყენეთ ტეტანური სტიმულაცია ორივე გზა ერთდროულად - სუსტი გზით წარმოიქმნება LTP
43 NMDA რეცეპტორზე დამოკიდებული და დამოუკიდებელი LTP NMDA რეცეპტორზე დამოკიდებული LTP არ ხდება NMDA რეცეპტორების დაბლოკვისას. ზოგადად პოსტსინაფსური (აძლიერებს AMPA რეცეპტორის ფუნქციას) NMDA რეცეპტორისგან დამოუკიდებელი LTP ზრდის ნეიროტრანსმიტერის განთავისუფლების ალბათობას (პრესინაფსური)
44 LTP/LTD Presynaptic-ის შესაძლო მექანიზმები: ნეიროტრანსმიტერის გათავისუფლების ალბათობის გაზრდა/დაკლება პოსტსინაფსური: ზრდა/კლება იმავე ნეიროტრანსმიტერის კონცენტრაციის საპასუხოდ - რეცეპტორების რაოდენობის ცვლილება - რეცეპტორების თვისებების შეცვლა (რეცეპტორების შემდგომი ტრანსლაციური მოდიფიკაცია ან გამოხატვა სხვადასხვა თვისებებით)
ნეირონების ურთიერთქმედება ერთმანეთთან (და ეფექტურ ორგანოებთან) ხდება სპეციალური წარმონაქმნების - სინაფსების (ბერძნული - კონტაქტი) მეშვეობით. ისინი წარმოიქმნება ნეირონის ტერმინალური ტოტებით სხეულზე ან სხვა ნეირონის პროცესებით. რაც უფრო მეტია სინაფსი ნერვულ უჯრედზე, მით უფრო მეტად აღიქვამს ის სხვადასხვა სტიმულს და, შესაბამისად, უფრო ფართოა მის აქტივობაზე გავლენის სფერო და სხეულის სხვადასხვა რეაქციებში მონაწილეობის შესაძლებლობა. განსაკუთრებით ბევრი სინაფსი არის ნერვული სისტემის მაღალ ნაწილებში და ის არის ყველაზე რთული ფუნქციების მქონე ნეირონებში.
სინაფსის სტრუქტურაში სამი ელემენტია (ნახ. 2):
1) პრესინაფსური მემბრანა, რომელიც წარმოიქმნება ბოლო აქსონის ტოტის მემბრანის გასქელებით;
2) სინაფსური უფსკრული ნეირონებს შორის;
3) პოსტსინაფსური მემბრანა - შემდეგი ნეირონის მიმდებარე ზედაპირის გასქელება.
ბრინჯი. 2. სინაფსის დიაგრამა
წინასწარი - პრესინაფსიური
მემბრანა, DC - პოსტსინაფსური
მემბრანა,
C - სინოპტიკური ბუშტები,
U-სინოპტიკური უფსკრული,
M - მიტოქონდრია,;
აჰ - აცეტილქოლინი
P - რეცეპტორები და ფორები (ფორები)
დენდრიტი (D) შემდეგი
ნეირონი.
ისარი - აგზნების ცალმხრივი გამტარობა.
უმეტეს შემთხვევაში, ერთი ნეირონის ზემოქმედების მეორეზე გადატანა ხდება ქიმიურად. კონტაქტის პრესინაფსურ ნაწილში არის სინოპტიკური ვეზიკულები, რომლებიც შეიცავს სპეციალურ ნივთიერებებს - შუამავლებს ან შუამავლებს. ეს შეიძლება იყოს აცეტილქოლინი (ზურგის ტვინის ზოგიერთ უჯრედში, ავტონომიურ კვანძებში), ნორეპინეფრინი (სიმპათიკური ნერვული ბოჭკოების დაბოლოებებში, ჰიპოთალამუსში), ზოგიერთი ამინომჟავა და ა.შ. სინაფსური ვეზიკულები და შუამავლის გათავისუფლება სინაფსურ ნაპრალში.
შემდგომ ნერვულ უჯრედზე ზემოქმედების ბუნებით გამოირჩევა ამგზნები და ინჰიბიტორული სინაფსები.
ამგზნები სინაფსებში შუამავლები (მაგალითად, აცეტილქოლინი) უკავშირდებიან პოსტსინაფსური მემბრანის სპეციფიკურ მაკრომოლეკულებს და იწვევენ მის დეპოლარიზაციას. ამ შემთხვევაში მემბრანული პოტენციალის მცირე და მოკლევადიანი (დაახლოებით 1 ms) რყევა ფიქსირდება სილის დელარიზაციისა და აგზნების პოსტსინაფსური პოტენციალის (EPSP) მიმართულებით. ნეირონის აღგზნებისთვის აუცილებელია EPSP-მ მიაღწიოს ზღვრულ დონეს. ამისათვის მემბრანის პოტენციალის დეპოლარიზაციის ცვლის მნიშვნელობა უნდა იყოს მინიმუმ 10 მვ. შუამავლის მოქმედება ძალიან ხანმოკლეა (1-2 ms), რის შემდეგაც იგი იყოფა არაეფექტურ კომპონენტებად (მაგალითად, აცეტილქოლინი ფერმენტ ქოლინესტერაზას მიერ იყოფა ქოლინსა და ძმარმჟავად) ან შეიწოვება უკან პრესინაფსური დაბოლოებებით (მაგალითად. ნორეპინეფრინი).
ინჰიბიტორული სინაფსები შეიცავს მაინჰიბირებელ მედიატორებს (მაგალითად, გამა-ამინობუტერინის მჟავა). მათი მოქმედება პოსტსინაფსურ მემბრანაზე იწვევს უჯრედიდან კალიუმის იონების გამოყოფის ზრდას და მემბრანის პოლარიზაციის ზრდას. ამ შემთხვევაში ფიქსირდება მემბრანის პოტენციალის მოკლევადიანი რყევა ჰიპერპოლარიზაციისკენ - ინჰიბიტორული პოსტსინაფსური პოტენციალი (IPSP). შედეგად, ნერვული
ნეირონების ურთიერთქმედება ერთმანეთთან (და ეფექტურ ორგანოებთან) ხდება სპეციალური წარმონაქმნების - სინაფსების (ბერძნული - კონტაქტი).ისინი წარმოიქმნება ძირითადად ნეირონის ტერმინალური ტოტებით სხეულზე ან სხვა ნეირონის პროცესებით. რაც უფრო მეტია სინაფსი ნერვულ უჯრედზე, მით უფრო მეტად აღიქვამს ის სხვადასხვა სტიმულს და, შესაბამისად, უფრო ფართოა მის აქტივობაზე გავლენის სფერო და სხეულის სხვადასხვა რეაქციებში მონაწილეობის შესაძლებლობა. განსაკუთრებით ბევრი სინაფსი არის ნერვული სისტემის მაღალ ნაწილებში და ის არის ყველაზე რთული ფუნქციების მქონე ნეირონებში.
სინაფსი- ცენტრალური ნერვული სისტემის მორფოფუნქციური ფორმირება, რომელიც უზრუნველყოფს სიგნალის გადაცემას ნეირონიდან სხვა ნეირონზე ან ნეირონიდან ეფექტურ უჯრედში (კუნთოვანი ბოჭკო, სეკრეტორული უჯრედი).
სინაფსები კლასიფიცირდება:
■ საბოლოო ეფექტის მიხედვით (შემდეგ ნერვულ უჯრედზე ზემოქმედების ბუნებით) - ინჰიბიტორული და ამგზნებითი;
■ სიგნალის გადაცემის მექანიზმის მიხედვით - ელექტრო(იონების მეშვეობით) , ქიმიური(შუამავლების მეშვეობით), შერეული.
სინაფსის სტრუქტურაში სამი ელემენტია (ნახ. 5):
■ აქსონის ბოლო ტოტის მემბრანის გასქელებით წარმოქმნილი პრესინაფსური მემბრანა;
■ სინაფსური უფსკრული ნეირონებს შორის;
■ პოსტსინაფსური მემბრანა - შემდეგი ნეირონის მიმდებარე ზედაპირის გასქელება.
ბრინჯი. 5. სინაფსის დიაგრამა: პრე. - პრესინაფსური მემბრანა, პოსტ. - პოსტსინაფსური მემბრანა, C - სინაფსური ვეზიკულები, SC - სინაფსური ნაპრალი, M - მიტოქონდრია, Ax - აცეტილქოლინი, P - შემდეგი ნეირონის დენდრიტის (D) რეცეპტორები და ფორები (ფორები); ისარი - აგზნების ცალმხრივი გამტარობა
უმეტეს შემთხვევაში, ერთი ნეირონის ზემოქმედების მეორეზე გადატანა ხდება ქიმიურად. კონტაქტის პრესინაფსურ ნაწილში არის სინაფსური ვეზიკულები, რომლებიც შეიცავს სპეციალურ ნივთიერებებს - ნეიროტრანსმიტერებს. , ან შუამავლები. ეს შეიძლება იყოს აცეტილქოლინი (ზურგის ტვინის ზოგიერთ უჯრედში, ავტონომიურ კვანძებში), ნორეპინეფრინი (სიმპათიკური ნერვული ბოჭკოების დაბოლოებებში, ჰიპოთალამუსში), ზოგიერთი ამინომჟავა და სხვა ნივთიერებები. აქსონის დაბოლოებამდე მისული ნერვული იმპულსები იწვევს სინაფსური ვეზიკულების დაცლას და შუამავლის გამოყოფას სინაფსურ ნაპრალში.
ამგზნები სინაფსებში შუამავლები (მაგალითად, აცეტილქოლინი) უკავშირდებიან პოსტსინაფსური მემბრანის სპეციფიკურ მაკრომოლეკულებს და იწვევენ მის დეპოლარიზაციას. ამ დეპოლარიზაციამ მიიღო კონკრეტული სახელი: ამგზნებადი პოსტსინაფსური პოტენციალი ( EPSP ). ნეირონის აგზნების მიზნით, აუცილებელია EPSP-მ მიაღწიოს CUD-ს. ამისათვის მემბრანის პოტენციალის დეპოლარიზაციის ცვლის მნიშვნელობა უნდა იყოს მინიმუმ 10 მვ. შუამავლის მოქმედება ძალიან ხანმოკლეა (1-2 ms), რის შემდეგაც იგი ან იყოფა არაეფექტურ კომპონენტებად (მაგალითად, აცეტილქოლინი ფერმენტ ქოლინესტერაზას მიერ იყოფა ქოლინად და ძმარმჟავად), ან შეიწოვება უკან პრესინაფსური დაბოლოებით ( მაგალითად, ნორეპინეფრინი).
ინჰიბიტორული სინაფსები შეიცავს მაინჰიბირებელ მედიატორებს (მაგალითად, გამა-ამინობუტერინის მჟავა). მათი მოქმედება პოსტსინაფსურ მემბრანაზე იწვევს უჯრედიდან კალიუმის იონების გამოყოფის ზრდას, რაც იწვევს მემბრანის ჰიპერპოლარიზაციას - ფიქსირდება ინჰიბიტორული პოსტსინაფსური პოტენციალი. ( TPSP ). შედეგად, ნერვული უჯრედი ინჰიბირდება. მისი აღელვება უფრო რთულია, ვიდრე საწყის მდგომარეობაში. ეს მოითხოვს უფრო ძლიერ სტიმულაციას დეპოლარიზაციის კრიტიკულ დონემდე მისასვლელად.
როგორც ამგზნები, ასევე ინჰიბიტორული სინაფსები განლაგებულია სხეულის მემბრანაზე და ნერვული უჯრედის დენდრიტებზე.
როგორც ამგზნები, ასევე ინჰიბიტორული სინაფსების ერთდროული გავლენით, ხდება მათი ეფექტების ალგებრული ჯამი (ანუ ურთიერთგამოკლება). ამ შემთხვევაში ნეირონის აგზნება მოხდება მხოლოდ იმ შემთხვევაში , თუ აგზნების პოსტსინაფსური პოტენციალების ჯამი აღემატება ინჰიბიტორთა ჯამს . ეს ჭარბი უნდა იყოს გარკვეული ზღვრული მნიშვნელობა (დაახლოებით 10 მვ). მხოლოდ ამ შემთხვევაში ჩნდება უჯრედის მოქმედების პოტენციალი. უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგადად, ნეირონის აგზნებადობა დამოკიდებულია მის ზომაზე. : რაც უფრო პატარაა უჯრედი , მით უფრო ამაღელვებელი .
მოქმედების პოტენციალის გამოჩენით იწყება აქსონის გასწვრივ ნერვული იმპულსის გატარებისა და შემდეგ ნეირონზე ან სამუშაო ორგანოში გადატანის პროცესი, ე.ი. ხორციელდება ნეირონის ეფექტური ფუნქცია. ნერვული იმპულსი არის კომუნიკაციის მთავარი საშუალება
ამრიგად, ინფორმაციის გადაცემა ნერვულ სისტემაში ხდება ორი მექანიზმით - ელექტრული (EPSP; IPSP; მოქმედების პოტენციალი) და ქიმიური (შუამავლები).
2. აგზნების თავისებურებები ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში (ნერვული ცენტრების მეშვეობით )
ნერვული ცენტრების თვისებები დიდწილად დაკავშირებულია ნერვული იმპულსების გამტარობის მახასიათებლებთან სინაფსების საშუალებით, რომლებიც აკავშირებენ სხვადასხვა ნერვულ უჯრედებს.
ნერვული ცენტრი, როგორც ზემოთ აღინიშნა, არის ნერვული უჯრედების კრებული, რომელიც აუცილებელია ნებისმიერი ფუნქციის განსახორციელებლად. ეს ცენტრები რეაგირებენ შესაბამისი რეფლექსური რეაქციებით მათთან დაკავშირებული რეცეპტორების გარე სტიმულაციაზე. ნერვული ცენტრების უჯრედები ასევე რეაგირებენ მათ პირდაპირ გაღიზიანებაზე მათში მომდინარე სისხლში არსებული ნივთიერებებით (ჰუმორული გავლენა). ჰოლისტურ ორგანიზმში არის მკაცრი კოორდინაცია - მათი საქმიანობის კოორდინაცია.
ცნს-ში აგზნების ჩატარებას აქვს გარკვეული თავისებურებები.
1. აგზნების ცალმხრივი ჩატარება . აგზნების ტალღის გამტარობა ერთი ნეირონიდან მეორეზე სინაფსის მეშვეობით ხდება ნერვული უჯრედების უმეტესობაში ქიმიურად - შუამავლის დახმარებით, ხოლო შუამავალი შეიცავს მხოლოდ სინაფსის პრესინაფსურ ნაწილში და არ არის პოსტსინაფსურ მემბრანაში. მაშასადამე, ნერვული ზემოქმედების გამტარობა შესაძლებელია მხოლოდ პრესინაფსური მემბრანიდან პოსტსინაპამდე. - tic და შეუძლებელია საპირისპირო მიმართულებით . ამასთან დაკავშირებით, ნერვული იმპულსების ნაკადს რეფლექსურ რკალში აქვს გარკვეული მიმართულება - აფერენტული ნეირონებიდან ინტერკალარული და შემდეგ ეფერენტული - საავტომობილო ნეირონების ან ავტონომიური ნეირონებისკენ.
2. ნერვული სისტემის აქტივობაში დიდი მნიშვნელობა აქვს სინაფსების მეშვეობით აგზნების წარმართვის კიდევ ერთ თავისებურებას – დაგვიანებულ გამტარობას. - უარყოფს . იმ პროცესებზე დახარჯულ დროს, რომელიც ხდება იმ მომენტიდან, როდესაც ნერვული იმპულსი უახლოვდება პრესინაფსურ მემბრანას, სანამ პოტენციალი გამოჩნდება პოსტსინაფსურ მემბრანაში, ეწოდება სინაფსური შეფერხება. - სიმახინჯე . უმეტეს ცენტრალურ ნეირონებში, ეს არის დაახლოებით 0.3 ms. ამის შემდეგ მეტი დროა საჭირო აღგზნების პოსტსინაფსური პოტენციალის (EPSP) და მოქმედების პოტენციალის განვითარებისთვის. ნერვული იმპულსის გადაცემის მთელი პროცესი (ერთი უჯრედის მოქმედების პოტენციალიდან მომდევნო უჯრედის მოქმედების პოტენციალამდე) ერთი სინაფსის მეშვეობით დაახლოებით 1,5 ms სჭირდება. დაღლილობის, გაგრილებისა და სხვა მრავალი გავლენის გამო, სინაფსური შეფერხების ხანგრძლივობა იზრდება. თუმცა, თუ რაიმე რეაქციის განხორციელება მოითხოვს ნეირონების დიდი რაოდენობით მონაწილეობას (მრავალი ასეული და თუნდაც ათასობით), მაშინ ნერვული ცენტრების მეშვეობით გამტარობის მთლიანი შეფერხება შეიძლება იყოს წამის მეათედი და თუნდაც მთელი წამი.
რეფლექსური აქტივობის დროს მთლიანი დრო გარეგანი სტიმულის გამოყენების მომენტიდან ორგანიზმის რეაქციის გამოჩენამდე - ე.წ. ლატენტური დროის ღირებულება - რეფლექსის დონე ნერვული ცენტრების ფუნქციური მდგომარეობის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია . გარე სიგნალზე ადამიანის მარტივი საავტომობილო რეაქციის ლატენტური დროის გაზომვა ფართოდ გამოიყენება პრაქტიკაში ცენტრალური ნერვული სისტემის ფუნქციური მდგომარეობის შესაფასებლად. .
3.
აგზნების შეჯამება .
ერთი აფერენტის საპასუხოდ
ტალღა, რომელიც მოდის რეცეპტორებიდან სინაფსის პრესინაფსურ ნაწილში ნეირონებამდე
გამოიყოფა შუამავლის მცირე რაოდენობა. ამ შემთხვევაში, EPSP ჩვეულებრივ ხდება ნეირონის პოსტსინთეზურ მემბრანაში, ანუ მცირე ადგილობრივი დეპოლარიზაცია. იმისათვის, რომ მთლიანმა EPSP მნიშვნელობამ მთელ ნეირონის მემბრანაზე მიაღწიოს მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნის კრიტიკულ დონეს, საჭიროა უჯრედის მემბრანაზე მრავალი ქვეზღვრული EPSP-ის ჯამი. მხოლოდ აგზნების ასეთი შეჯამების შედეგად რეაგირებს ნეირონი. განასხვავებენ სივრცითი და დროითი შეჯამებას (ბრინჯი. 6 ).
ბრინჯი. 6. დროითი და სივრცითი შეჯამება ნეირონის დონეზე: 1 - იმპულსების ნერვულ უჯრედში ჩამოსვლა; 2 - ბიოპოტენციალის ფორმირება
სივრცითი შეჯამება შეინიშნება იმავე ნეირონში რამდენიმე იმპულსის ერთდროული მიღების შემთხვევაში სხვადასხვა ნერვული ბოჭკოების მეშვეობით. ნეირონის B, A, C წერტილამდე მოსულმა აგზნებამ (თუნდაც ისინი ქვეზღურბლოვანია) ამ ნეირონში ერთდროული გამოჩენით შეიძლება გამოიწვიოს მისი აგზნება, იმ პირობით, რომ ჯამური EPSP მიაღწევს CUD-ს.
დროებითი შეჯამება ხდება მაშინ, როდესაც ერთი და იგივე აფერენტული გზა გააქტიურებულია რიგი თანმიმდევრული სტიმულით. თუ იმპულსები A წერტილში გარკვეული ინტერვალით ჩამოდიან, ისინი იწვევენ EPSP-ების წარმოქმნას ამ მხარეში. თუ ეს EPSP-ები არ მიაღწევენ დეპოლარიზაციის კრიტიკულ დონეს, მაშინ AP არ ხდება. თუ პულსის გამეორების სიხშირე საკმარისად მაღალია და წინა სტიმულებისგან ნეირონის EPSP-ებს არ აქვთ დრო, რომ გაქრეს, მაშინ შემდგომი EPSP-ები ერთმანეთზე ზედმეტად იდება, სანამ ნეირონის მემბრანის დეპოლარიზაცია არ მიაღწევს კრიტიკულ დონეს მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნისთვის. . იმათ. ამ ეტაპზე ხდება EPSP-ის შეჯამება , როდესაც EPSP KUD მიიღწევა, ჩნდება მოქმედების პოტენციალი, ნეირონი აღფრთოვანებულია.
ამგვარად, ცოტა ხნის შემდეგ მსუბუქმა გაღიზიანებამაც კი შეიძლება გამოიწვიოს სხეულის რეაქცია, მაგალითად, ცემინება და ხველა სასუნთქი გზების ლორწოვანი გარსის მსუბუქი გაღიზიანების საპასუხოდ.
4.
რიტმის ტრანსფორმაცია და ათვისება .
საპასუხო გამონადენის ბუნება
ნეირონი დამოკიდებულია არა მხოლოდ სტიმულის თვისებებზე, არამედ თავად ნეირონის ფუნქციურ მდგომარეობაზეც (მისი მემბრანის მუხტი, აგზნებადობა, ლაბილობა). ნერვულ უჯრედებს აქვთ სიხშირის შეცვლის უნარი
გადაცემული იმპულსები ,
ტ .
ე .
რიტმის გარდაქმნის თვისება .
ნეირონის მაღალი აგზნებადობით (მაგ. , რადგან რამდენიმე შემომავალი იმპულსი უნდა იყოს შეჯამებული, რათა საბოლოოდ მივაღწიოთ მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნის ზღურბლს. იმპულსების სიხშირის ამ ცვლილებებმა შეიძლება გააძლიეროს ან შეასუსტოს სხეულის რეაქცია გარე სტიმულებზე.
რიტმული სტიმულით, ნეირონის აქტივობა შეიძლება შეესაბამებოდეს შემომავალი იმპულსების რიტმს, ე.ი. შეინიშნება რიტმის ასიმილაციის ფენომენი (A. A. Ukhtomsky, 1928). რიტმის ასიმილაციის განვითარება უზრუნველყოფს მრავალი ნერვული ცენტრის აქტივობის მორგებას რთული საავტომობილო მოქმედებების კონტროლის დროს, ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ციკლური ვარჯიშების ტემპის შესანარჩუნებლად.
5. ბილიკის პროცესები . სტიმულის მოქმედების დასრულების შემდეგ ნერვული უჯრედის ან ნერვული ცენტრის აქტიური მდგომარეობა ჩვეულებრივ გრძელდება გარკვეული დროის განმავლობაში. კვალი პროცესების ხანგრძლივობა განსხვავებულია:
პატარა ზურგის ტვინში (რამდენიმე წამი ან წუთი), ბევრად უფრო დიდი თავის ტვინის ცენტრებში (ათობით წუთი, საათი ან დღეც კი) და ძალიან დიდი ცერებრალური ქერქში (რამდენიმე ათეულ წლამდე).
იმპულსებს, რომლებიც ცირკულირებენ ნეირონების დახურულ წრეებში, შეუძლიათ შეინარჩუნონ აგზნების მკაფიო და მოკლევადიანი მდგომარეობა ნერვულ ცენტრში. გრძელვადიანი ფარული კვალი ბუნებაში გაცილებით რთულია. ვარაუდობენ, რომ ნერვულ უჯრედში კვალის გრძელვადიანი შენარჩუნება სტიმულის ყველა დამახასიათებელი თვისებით ემყარება უჯრედის შემადგენელი ცილების სტრუქტურის ცვლილებას და სინაფსური კონტაქტების რესტრუქტურიზაციას.
მოკლევადიანი იმპულსების შემდგომი ეფექტები (1 საათამდე გრძელდება) ე.წ. მოკლევადიანი მეხსიერების საფუძველშია, ხოლო გრძელვადიანი კვალი, რომელიც დაკავშირებულია უჯრედების სტრუქტურულ და ბიოქიმიურ გადაკეთებებთან, ქმნის საფუძველს ხანგრძლივი მეხსიერების ფორმირებისთვის. .
ლექცია 6 ცენტრალური ნერვული სისტემის კოორდინაცია
კოორდინაცია (სიტყვასიტყვით) - გამარტივება, ურთიერთდაკავშირება, კოორდინაცია. კოორდინაცია არის მოქმედებების გაერთიანება ერთ მთლიანობაში. კონტროლი !
ცენტრალური ნერვული სისტემის აქტივობის კოორდინაციის პროცესები ეფუძნება ორი ძირითადი ნერვული პროცესის - აგზნებისა და ინჰიბირების კოორდინაციას. ინჰიბირება არის აქტიური ნერვული პროცესი, რომელიც ხელს უშლის ან აფერხებს აგზნებას.
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-1.jpg" alt="(!LANG:>აგზნებადი და ინჰიბიტორული სინაფსები ლექცია 3">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-2.jpg" alt="(!LANG:>სინაფსური დენების ბიოფიზიკა და ფარმაკოლოგია 1 ლექცია 3.">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-3.jpg" alt="(!LANG:> პოსტ-სინაფსური პოტენციალი იცვლება ამპლიტუდაში, შესაძლოა იყოს დეპოლარიზაცია"> Постсинаптические потенциалы Различаются по амплитуде Могут быть деполяризующими или гиперполяризующими Не регенерируют и не перемещаются вдоль мембраны как потенциал действия Специальный случай: шунтирующий постсинаптический ответ (потенциал реверсии тока равен потенциалу мембраны) 3!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-4.jpg" alt="(!LANG:>სწრაფი და ნელი პოსტსინაპტიკური პასუხები 1979 წ."> Быстрые и медленные постсинаптические ответы 1979 год Джон Эклс в соавторстве с супругами Мак-Гир предложил называть эффекты классических быстрых медиаторов ионотропными поскольку они воздействуют на ионные каналы на постсинаптической мембране, а медленные эффекты - метаботропными, предполагая, что они требуют вовлечения метаболических процессов внутри постсинаптического нейрона. 4!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-5.jpg" alt="(!LANG:>იონოტროპული რეცეპტორები 5">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-6.jpg" alt="(!LANG:>მეტაბოტროპული რეცეპტორები 6">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-7.jpg" alt="(!LANG:> აგზნება და დათრგუნვა"> Возбуждение и торможение Возбуждающее событие – событие повышающее вероятность распространения сигнала ВПСТ, возбуждающий постсинаптический ток, повышает вероятность возникновения тока действия в постсинаптической клетке Тормозное событие – событие снижающее вероятность распространения сигнала ТПСТ, тормозный постсинаптический ток, снижает вероятность возникновения тока действия в постсинаптической клетке 7!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-8.jpg" alt="(!LANG:> რა ხდის მოვლენას ამაღელვებელს ან ინჰიბიტორს? მემბრანის დასვენების პოტენციალი ) რევერსიის პოტენციალი"> Что делает событие возбуждающим или тормозным? Потенциал покоя мембраны (Vm) Потенциал реверсии ионного тока (Vrev) – определяет направление тока Порог генерации потенциала действия (T) Vrev T Vrev -60 м. В Vm Vrev Деполяризующий Гиперполяризующий Шунтирующий ответ потенциал потенциал не возникает, но проводимость (возбуждающий) (тормозный) мембраны увеличивается (тормозный) 8!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-9.jpg" alt="(!LANG:> შუნტირება SR = 1/RR - მემბრანის გამტარობა დასვენების დროს"> Шунтирование SR = 1/RR – проводимость мембраны в покое Sm=SR Шунтирующий ответ SS увеличивает проводимость мембраны Если добавлена шунтирующая проводимость, по закону Ома деполяризация мембраны будет меньше в ответ на возбуждающий синаптический ток Vsyn=Isyn/Sm Таким образом, шунтирующий ответ тормозный Cm SR Cm SR SS Изменится так же константа затухания синаптических токов 9!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-10.jpg" alt="(!LANG:> სინაფსური დენის შებრუნების პოტენციალი მიმდინარე უკუქცევის პოტენციალის გაზომვა პოსტინაპტიკაში უჯრედი"> Потенциал реверсии синаптического тока Потенциал реверсии тока быть измерен в постсинаптической клетке при использовании метода “фиксации потенциала” Потенциал реверсии в каждом случае определяется ионной селективностью каналов, открываемых нейропередатчиком 10!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-11.jpg" alt="(!LANG:> პატჩის სამაგრის პაჩის სამაგრის ოფციები 1."> Патч кламп Варианты патч клампа 1. Присоединенная клетка – патч пипетка не имеет доступа к внутриклеточному содержимому. Возможен переход к inside-out конфигурации патча. 2. Целая клетка – содержимое клетки заменяется внутрипипеточным раствором. Возможен переход к outside- out конфигурации патча. 3. Перфорированная клетка – комбинация 1 и 2. Отверстия в мембране делаются с помощью антибиотиков. Возможны записи токов, как одиночных ионных каналов, так и их суммарной активности 11!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-12.jpg" alt="(!LANG:>სტოქასტური იონური არხის გახსნის პროცესი სტიმული ზრდის არხის გახსნის შესაძლებლობას როგორც ხდება"> Стохастический процесс открывания ионных каналов Стимул увеличивает вероятность открытия ионных каналов, как это происходит в случае постсинаптического потенциала. В режиме целая клетка регистрируется постсинаптический потенциал как временная суммация открытых состояний ионных каналов. 12!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-13.jpg" alt="(!LANG:>რევერსიის პოტენციალი: მიმდინარე-ძაბვის დამახასიათებელი მეთოდი: პოტენციალი უჯრედის მემბრანა ფიქსირდება"> Потенциал реверсии: вольтамперная характеристика Метод: Потенциал на клеточной мембране фиксируется на разных уровнях. Синаптический ток измеряется в ответ на пресинаптическую стимуляцию Потенциал реверсии – потенциал фиксации на котором синаптический ток меняет направление. 13!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-14.jpg" alt="(!LANG:>რევერსიის პოტენციალი დამოკიდებულია იონურ გამტარობაზე Nernst (განტოლება Ei) z.F)ln (გამოსული/შესული)"> Потенциал реверсии зависит от ионной проводимости Уравнение Нернста Eirev= (RT/z. F)ln (out /in) где R= газовая постоянная T= абсолютная температура z= валентность иона F= постоянная Фарадея Для 37 о. С получаем E i rev= 68 log (out /in) Для 20 о. С получаем E i rev= 58 log (out /in) E i rev для Na+ при 20 о. С = 58 log /= + 75 м. В Поскольку потенциал покоя нейрона негативный (-60 м. В), то ток опосредованный ионами Na+ будет деполяризующим Один и тот же ионный канал может обладать проводимостью к нескольким ионам 14!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-15.jpg" alt="(!LANG:> ნეიროფარმაკოლოგიური ტერმინები ლიგანდი არის ნივთიერება, რომელიც აკავშირებს"> Термины нейрофармакологии Лиганд – вещество, которое связывается с рецептором (агонисты и антагонисты) Агонист – вещество, которое повышает вероятность открытия ионного канала рецептора (нейропередатчики – агонисты постсинаптичеких рецепторов). Антагонист – вещество которое снижает вероятность открытия ионного канала Аллостерический модулятор – вещество которое изменяет эффект связывания агониста (эндогенные модуляторы влияют на синаптическую передачу) Аффинность – чувствительность рецептора к агонисту (синаптические рецепторы имеют низкую аффинность чтобы не реагировать на «фоновый» нейропередатчик) Десенситизация – потеря способности рецептора отвечать на постоянно присутствующий агонист (играет важную роль в окончании синаптического события) Инактивация – переход рецептора в неактивное состояние 15!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-16.jpg" alt="(!LANG:> კინეტიკური მოდელი R - რეცეპტორი, გლუ. R - რეცეპტორის ბონდი"> Кинетическая модель R - рецептор, Glu. R – рецептор связанный с одной молекулой глутамата (агониста) Glu 2 R – рецептор связанный с 2 -мя молекулами агониста Glu 2 R* - открытое состояние Glu. RD, Glu 2 RD, и Glu 2 R*D три десенситизированных состояния к – константы соответствующих переходов 16!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-17.jpg" alt="(!LANG:>გლუტამატერგიული სინაფსები ლექცია 3. 2">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-18.jpg" alt="(!LANG:> გლუტამატის რეცეპტორები იონოტროპული – AMPA/K+ძირითადად"> Рецепторы глутамата Ионотропные – AMPA (преимущественно Na+/K+ проводимость) – Каинатные (Na+/K+ и Ca 2+ проводимость) – NMDA (значительная Ca 2+ проводимость) – потенциал-зависимые Метаботропные – m. Glu. R группы I, II и III Играют функционально различную роль Могут быть мишенью для лекарственных препаратов 18!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-19.jpg" alt="(!LANG:> მეტაბოტროპული გლუტამატის რეცეპტორები, რომლებიც დაკავშირებულია G-პროტეინთან დაკავშირებულ ლოკატზე პოსტსინაფსური საიტი">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-20.jpg" alt="(!LANG:>იონოტროპული გლუტამატის რეცეპტორები 20">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-21.jpg" alt="(!LANG:> AMPA რეცეპტორები მთავარი გლუტამატერგიული სინაფსური რეცეპტორები"> AMPA рецепторы Основные рецепторы глутаматергической синаптической передачи Проводимость одиночного канала ~8 п. С (g = I/Vm-Erev) Na+ и K+ проводимость если присутствует немодифицированная Glu. R 2 субъединица то проводимость для Ca 2+ Быстрая десенситизация Вольтамперная характеристика – ВАХ 21!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-22.jpg" alt="(!LANG:> კაინატის რეცეპტორები შედგება 5 ტიპის Glu ქვეერთეულებისგან."> Каинатные рецепторы Состоят из 5 типов субъединиц Glu. R 5, 6, 7, KA 1, KA 2 функциональны гомомеры Glu. R 5 и Glu. R 6 Гетеромеры KA 2 с Glu. R 5 или Glu. R 6 Рецепторы быстро десенситизируются (но вероятно не все) Субклеточное распределение может отличаться от AMPA (возможно, преимущественно внесинаптические рецепторы) Линейная ВАХ 22!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-23.jpg" alt="(!LANG:> NMDA რეცეპტორი: ყველაზე საინტერესო რეცეპტორი mos აძლიერებს პოტენციურ და საჭიროებას 2"> NMDA рецептор: самый интересный рецептор? Потенциал и хемочувствительный – нужны 2 события для активации NMDA рецептор – тетраметр состоящий из 2 NR 1 субъединиц и 2 NR 2 субъединиц Ca 2+ проводимость 23!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-24.jpg" alt="(!LANG:>NMDA რეცეპტორი NMDA რეცეპტორი არხი დაბლოკილია Mg2+-ით 40-80-ზე"> NMDA рецептор NMDA рецептор Канал блокирован ионами Mg 2+ при 40 -80 m. V. Деполяризация убирает Mg 2+ блок Помимо глутамата требует глицин как ко-агонист Имеет очень медленную кинетику. Обладает более высокой аффинностью, чем AMPA, каинатные или m. Glu. R рецепторы. 24!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-25.jpg" alt="(!LANG:>GABAergic სინაფსები ლექცია 3. 3">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-26.jpg" alt="(!LANG:>GABAergic სინაფსებს ბევრი საერთო აქვთ გლუტამატერგიულ სინაფსებთან">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-27.jpg" alt="(!LANG:>GABAergic ნეირონების მრავალფეროვნება ცნს 27-ში">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-28.jpg" alt="(!LANG:> GABA რეცეპტორების კლასიფიკაცია და თვისებები GABAotropic და GABAo"> Классификация и свойства ГАМК рецепторов ГАМКА и ГАМКС – ионотропные рецепторы ГАМКБ – метаботропные рецепторы ГАМКА и ГАМКС рецепторы как правило гиперполяризующие деполяризующие в случае, если потенциал постсинаптического нейрона более отрицательный, чем потенциал реверсии для Cl- в клетке (в процессе развития мозга) 28!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-29.jpg" alt="(!LANG:> მეტაბოტროპული GABA რეცეპტორები პრესინაფსური ნეიროტრანსმიტერული ფუნქცია: შემცირდა"> Метаботропные рецепторы ГАМК Пресинаптическая функция: снижение высвобождения нейропередатчика Постсинаптическая функция: Медленный K+ток (гиперполяризующий) Поскольку требуется активация каскадов вовлекающих G- белки: Большая задержка (20 -50 мсек), медленная начальная фаза и фаза затухания (400 -13000 мсек) 29!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-30.jpg" alt="(!LANG:>სწრაფი GABAergic ტრანსმისია 30">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-31.jpg" alt="(!LANG:>GABAA რეცეპტორები შედგება 5 ქვედანაყოფისგან, არსებობს 20-ზე მეტი"> ГАМКА рецепторы состоят из 5 субъединиц Насчитывается больше 20 генов кодирующих субъединицы ГАМКА рецептора 31!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-32.jpg" alt="(!LANG:>სწრაფი TPST შუამავლობით ქლორიდის გამტარობით 32">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-33.jpg" alt="(!LANG:> GABA გლუტამატის ძირითადი სინაფსების ამგზნები და ინჰიბიტორული ეფექტები ტვინის)"> Возбуждающий и тормозный эффекты ГАМКА Глутаматные синапсы (основные возбуждающие синапсы мозга) возникают после ГАМКергических. В этот период ГАМК опосредует передачу возбуждения, тогда как торможение осущесвляется за счет шунтирующего эффекта внесинаптических ГАМК рецепторов. Вопрос: Почему? Потенциал клетки более негативный в развивающихся нейронах чем в развитых или потенциал реверсии хлорных токов более позитивный? взрослый нейрон негативный потенциал сдвиг потенциала мембраны реверсии Vrev T -60 м. В Vm Vrev Vm Это тоже шунтирование синаптический потенциал никогда не достигнет порога 33!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-34.jpg" alt="(!LANG:>Cl- გრადიენტების ცვლილება განვითარებისას Shift შედარებით Cl გამოხატულებაში - პირველი კონვეიერები"> Изменение градиентов для Cl- в процессе развития Сдвиг в относительной экспрессии Cl- транспортеров Сначала экспрессируется Na+-K+-2 Cl- котранспортер (NKCC 1), он увеличивает i - ГАМК эффекты деполяризующие Потом экспрессируется K+-Cl- котранспортер (KCC 2) снижающий i – ГАМК эффекты гиперполяризующие 34!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-35.jpg" alt="(!LANG:> ენერგია ტრანსპორტისთვის ტრანსპორტირები, ტუმბოებისგან განსხვავებით, არ საჭიროებენ ენერგიას"> Энергия для транспорта Транспортеры в отличие от насосов не требуют энергии АТФ. Они используют энергию градиентов других ионов, потому и могут переносить тот или иной ион против градиента. Используется градиент Na+ и K+ Типы транспорт: симпорт и антипорт 35!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-36.jpg" alt="(!LANG:>სინაპტიკური პლასტიურობის ლექცია 3. 4">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-37.jpg" alt="(!LANG:> სინაფსური პლასტიურობა ჰების წესი (1948) დახურვა,"> Синаптическая пластичность Правило Хебба (1948) “Когда аксон клетки А достаточно близко, чтобы возбудить клетку Б, или постоянно разряжается, происходит процесс роста или метаболические изменения в одной или обоих клетках так, что эффективность клетки А, как клетки возбуждающей В увеличивается” Только в начале 70 х Блис и Ломо привели экспериментальное доказательство этого принципа – долговременная синаптическая потенциация 37!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-38.jpg" alt="(!LANG:> სინაფსური პლასტიურობის ტიპები მოკლევადიანი პლასტიურობა (წამები - წუთი) პოსტტეტანური გაძლიერება"> Типы синаптической пластичности Кратковременная пластичность (секунды - минуты) посттетаническая потенциация парная фасилитация парная депрессия Долговременная пластичность (часы и дни) NMDA рецептор зависимая долговременная потенциация (LTP) NMDA рецептор независимая LTP Ca 2+ чувствительная аденилатциклаза зависимая LTP NMDA рецептор зависимая долговременная депрессия (LTD) Гомосинаптическая пластичность Возникает в активированных синапсах как результат их собственной активации Гетеросинаптическая пластичность Пластичность возникает в других синапсах того же синаптического пути 38!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-39.jpg" alt="(!LANG:>"> LTP может быть получена в срезе гиппокампа Метод записи полевых потенциалов и электрическая стимуляция Клетки гиппокампа образуют слои 39!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-40.jpg" alt="(!LANG:>LTP როგორც ცვლილება უჯრედგარე ველის პოტენციალის კლასიკური ექსპერიმენტი 1. გაზომეთ ველი"> LTP как изменение внеклеточного полевого потенциала Классический эксперимент 1. Измерять полевой ВПСП в ответ на одиночную электрическую стимуляцию 2. Произвести короткую высокочастотную стимуляцию 3. Произвести измерение LTP как изменение угла наклона полевого ВПСП 40!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-41.jpg" alt="(!LANG:>ჰების წესის ექსპერიმენტული დადასტურება 1. პოსტ-პოლარიზაცია"> Экспериментальная проверка правила Хебба 1. Деполяризация постсинапса не приводит к LTP 2. Пресинаптическая активность при фиксированном потенциале на постсинапсе не приводит к LTP 3. 1 и 2 вместе ведут к LTP Гомосинаптическая LTP 41!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-42.jpg" alt="(!LANG:> ასოციაციური LTP (ჰეტეროსინაფსური) (A) სტიმულაცია - ეფექტის გარეშე"> Ассоциативная LTP (гетеросинаптическая) (А) На один вход подать слабую стимуляцию – нет эффекта (B) Тетаническая (высокочастотная) стимуляция не приводит к LTP в “слабом” пути, но приводит в “сильном” (C) Подать тетаническую стимуляцию на оба пути одновременно – в слабом пути возникнет LTP 42!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-43.jpg" alt="(!LANG:>NMDA რეცეპტორზე დამოკიდებული და დამოუკიდებელი LTP NMDA"> NMDA рецептор зависимая и независимая LTP NMDA рецептор зависимая LTP не возникает при блокированных NMDA рецепторах. Как правило постсинаптическая (усиливает функцию AMPA рецепторов) NMDA рецептор независимая LTP увеличивает вероятность высвобождения нейропередатчика (пресинаптическая) 43!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-44.jpg" alt="(!LANG:> LTP/LTD პრესინაფსური პროვოცირების შესაძლო მექანიზმები:b ნეიროტრანსმიტერის გათავისუფლება"> Возможные механизмы LTP/LTD Пресинаптический: увеличение/снижение вероятности высвобождения нейропередатчика Постсинаптический: Увеличение/снижение ответа на ту же концентрацию нейропередатчика – Изменение числа рецепторов – Изменение свойств рецепторов (посттрансляционная модификация или экспрессия рецепторов с другими свойствами) 44!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-45.jpg" alt="(!LANG:>NMDA რეცეპტორები აკონტროლებენ AMPA4 რეცეპტორების გამოხატვას და ინტერნალიზებას">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/46968642_280469389.pdf-img/46968642_280469389.pdf-46.jpg" alt="(!LANG:>რეცეპტორული ცილების პოსტტრანსლაციური მოდიფიკაცია როგორი ფომოდიფიკაცია დეფოსფორილირებამ შეიძლება გამოიწვიოს"> Посттрансляционная модификация рецепторых белков Модель того как фосфорилирование/ дефосфорилирование может приводить к синаптической пластичности (LTP или LTD). Направление модификации зависит от стимуляции и соответствующего входа Ca 2+) 46!}
ერთიანობა და განსხვავებები სინაფსების საშუალებით აგზნების და დათრგუნვის გადაცემაში. აგზნება და დათრგუნვა არ არის განსხვავებული დამოუკიდებელი პროცესი, არამედ ერთი ნერვული პროცესის ორი ეტაპი.
აგზნება, რომელიც ხდება ნერვული ცენტრის ნეირონების გარკვეული ჯგუფის რეცეპტორებიდან ნერვული იმპულსების მოხვედრისას, ჯერ მეზობელ ნეირონებზე ვრცელდება - ის ასხივებს. შემდეგ ის კონცენტრირდება ერთ წერტილში. აგზნების ამ კონცენტრაციის შემდეგ აღგზნებული ნეირონების ჯგუფის ირგვლივ, ანუ მეზობელ ნეირონებში, აგზნებადობა მცირდება და ისინი შედიან ინჰიბირების მდგომარეობაში - ეს არის ერთდროული უარყოფითი ინდუქცია. აღგზნებულ ნეირონებში, აგზნების შემდეგ, აუცილებლად ხდება დათრგუნვა და, პირიქით, დათრგუნვის შემდეგ, აგზნება ჩნდება იმავე ნეირონებში. ეს არის თანმიმდევრული ინდუქცია. მეზობელ ნეირონებში დათრგუნული ნეირონების ჯგუფების გარშემო აგზნებადობა იზრდება და ისინი აღგზნების მდგომარეობაში ხვდებიან - ეს არის ერთდროული დადებითი ინდუქცია. შესაბამისად, აგზნება გადადის ინჰიბიციაში და პირიქით, და ნერვული პროცესის ეს ეტაპები თან ახლავს ერთმანეთს.
თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, აღგზნებისას ნეირონებისა და ნერვული ბოჭკოების გარსები ჯერ დეპოლარიზდება, შემდეგ კი რევერსია ახასიათებს აგზნებას. რევერსიის შემდეგ ხდება მემბრანების კვალი ჰიპერპოლარიზაცია, დამახასიათებელი ინჰიბირება (ინჰიბიცია აგზნების შემდეგ).
აღმოჩნდა, რომ აგზნების ნეირონების გარდა, რომლებშიც აცეტილქოლინი, რომელიც ახდენს პოსტსინაფსური მემბრანის დეპოლარიზებას, გამოიყოფა ნერვულ ბოჭკოებში შემავალი ბიოპოტენციალის მოქმედებით, ასევე არსებობს სპეციალური ინჰიბიტორული ნეირონები. მოქმედების იგივე ბიოპოტენციალი გადატანილია ნერვული ბოჭკოების გასწვრივ ინჰიბიტორული ნეირონების სინაფსებამდე, როგორც ამგზნებით, მაგრამ შუამავალი ახდენს პოსტსინაფსური მემბრანის ჰიპერპოლარიზაციას. შედეგად, წარმოიქმნება ინჰიბიტორული პოსტსინაფსური პოტენციალი (IPSP), აგზნებადი ნეირონების სინაფსებისგან განსხვავებით, რომლებშიც წარმოიქმნება ამგზნები პოსტსინაფსური პოტენციალი (EPSP). ინჰიბიტორული იმპულსები ამცირებს დეპოლარიზაციას.
ვარაუდობენ, რომ ინჰიბიტორული ნეიროტრანსმიტერი იწვევს პაწაწინა ფორების ხანმოკლე ფორმირებას პოსტსინაფსური მემბრანის ზოგიერთ ნაწილში. მხოლოდ მცირე ჰიდრატირებული კალიუმის და ქლორიდის იონებს შეუძლიათ გაიარონ ამ ფორებში, მაგრამ არა დიდი ჰიდრატირებული ნატრიუმის იონები. მემბრანის გამტარიანობის გაზრდა მის გარე ზედაპირზე შემავალი კალიუმის იონების მიმართ და ნეირონში შემავალი ქლორიდის იონების გამტარიანობის გაზრდა იწვევს მემბრანის ჰიპერპოლარიზაციას. ქლორის იონების საპირისპირო მოძრაობით, ჰიპერპოლარიზაცია გადადის დეპოლარიზაციაში.
IPSP-ის ლატენტური პერიოდი მინიმუმ 1 ms-ით აღემატება EPSP-ის ლატენტურ პერიოდს, რომლის დროსაც დიდი ჰიდრატირებული ნატრიუმის იონები გადიან პოსტსინაფსური მემბრანის ფორებში. IPSP-ის ლატენტური პერიოდის ეს ზრდა დამოკიდებულია იმაზე, რომ ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში ინჰიბირების ყველა შემთხვევაში ინჰიბიტორულ გზაზე არის მინიმუმ ერთი ინტერკალარული ნეირონი.
პოსტსინაფსური ინჰიბიციის გარდა, პრესინაფსური ინჰიბიცია ფართოდ არის გავრცელებული ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში, რომელიც თრგუნავს აგზნებად ნერვულ იმპულსებს, რომლებიც მოდიან რეცეპტორებიდან ცენტრიდანული ნეირონების გასწვრივ. პრესინაფსური ინჰიბირება ხდება ცენტრიდანული ნეირონების სინაფსებში. პრესინაფსური დათრგუნვის ხანგრძლივობა ათჯერ აღემატება პოსტსინაფსური ინჰიბიციის ხანგრძლივობას, რაც დამოკიდებულია ინტერნეირონების მნიშვნელოვნად დიდ რაოდენობაზე, რომლებიც ქმნიან ჯაჭვს.
მკვლევართა უმეტესობა თვლის, რომ რენშოუს ინტერნეირონების სინაფსებში, რომლებიც აფერხებენ ზურგის ტვინის წინა რქების საავტომობილო ცენტრიდანულ ნეირონებს, აგრეთვე ინტერნეირონების სინაფსებში, რომლებიც მონაწილეობენ პრე- და პოსტსინაფსურ ინჰიბიციაში და დაბოლოებებში. საავტომობილო ნერვები განივზოლიან კუნთებში მათი დათრგუნვის დროს, იმპულსების გადაცემა ხორციელდება იმავე აცეტილქოლინის შუამავლის საშუალებით. მხოლოდ სიმპათიკური ცენტრიდანული გზების სინაფსებში, მაგალითად, გლუვ კუნთებში სიმპათიკური ნერვების დაბოლოებებში, იმპულსების გადაცემა, რომლებიც იწვევენ ინჰიბირებას, ხორციელდება შუამავლის ნორეპინეფრინის მეშვეობით. შესაბამისად, აგზნებაც და დათრგუნვაც გადაეცემა უმეტეს სინაფსებს აცეტილქოლინის საშუალებით.
ინჰიბირებას აქვს სხვადასხვა ლოკალიზაცია, მაგრამ ინჰიბირების ბუნება, ალბათ, ძირითადად იგივეა. ამას მოწმობს ის ფაქტი, რომ დათრგუნვის ყველა აღწერილ სახეობაში ჯერ ხდება ჰიპერპოლარიზაციის ფაზა, შემდეგ კი ის გადადის დეპოლარიზაციის ფაზაში. გასათვალისწინებელია, რომ ჰიპერპოლარიზაცია ასევე ხდება გაზრდილი რიტმული აქტივობის შემდეგ, ანუ დეპოლარიზაციის შემდეგ. ინჰიბირების ბუნების ზოგადობას ადასტურებს ის ფაქტიც, რომ მის ყველა აღწერილ ტიპში ჩართულია ინტერკალარული ნეირონები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ცენტრიდანული იმპულსების კონვერგენციას.
