1 июля 2011

Взаимодействие биогенных аминов и рецепторных систем в процессах формирования и хранения энграмм

Конвергенция на одном нейроне терминалей других нейронов, высвобождающих различные биогенные амины или аминокислоты, создает реальные возможности для взаимодействия нейромедиаторов на синаптическом уровне в масштабе не только одного нейрона в нейронной популяции, но и на уровне головного мозга в целом.

Механизмы такого взаимодействия чрезвычайно разнообразны. В частности, взаимодействие ацетилхолин — дофамин или норадреналин — серотонин может идти по принципу физиологического антагонизма или потенцирования. Одно и то же фармакологическое вещество может одновременно изменять метаболизм различных нейромедиаторов. Так, фенамин вызывает одновременное высвобождение норадреналина, дофамина, серотонина и ацетилхолина. В ряде случае нейротропные средства влияют не только на синтез, но и на хранение, высвобождение и обратный захват медиатора.

Какое-либо вещество нередко воздействует на различные ферментативные системы и тем самым изменяет уровень соответствующего медиатора. В другом случае одно и то же вещество может одномоментно возбуждать или блокировать несколько различных биохимических систем. Например, производные фенотиазина, в том числе и аминазин, помимо центральной адреноблокирующей активности, параллельно ингибируя АХЭ, обладают холинолитическими и антигистаминовыми свойствами, а ипразид не только ингибирует моноаминоксидазу, но и холинэстеразу, а также способствует накоплению серотонина.

Принцип реципрокности существует не только в физиологическом, но и в биохимическом понятии, ибо фармакологические вещества, блокируя или возбуждая один рецептор, одновременно изменяют чувствительность других биохимических реактивных систем.

В основе этого лежит известный принцип гетеросинаптического взаимодействия различных нейромедиаторов на одном и том же нейроне, когда активация одного синаптического входа, например дофамином, повышает эффективность другого путем длительных изменений активности холинергических рецепторов [Libct, В., 1975] или их количества [Klein R. et al., 1979]. По мнению В. Libet (1975) и Е. Candel (1980), такие взаимодействия обеспечивают длительное сохранение следа памяти и возможность его быстрого извлечения на фоне повышенной возбудимости нейронов, связанной с длительной активацией постсинаптических рецепторов.

В настоящее время известно много фактов, подкрепляющих предположения о возможных механизмах взаимодействия, в частности, адренергических и холинергических биохимических систем, дофаминергических и холинореактивных систем, катехоламинов и серотонина, серотонина и ацетилхолина не только при реализации различных типов поведения, но и в деятельности головного мозга в целом [Булыгин И. А., 1972; Бородкин Ю. С. и Зайцев Ю. В., 1979; Pletscher А. А., 1975; Samanin R. et al., 1976, и др.]. Поскольку поведенческие реакции (особенно сложные типы поведения) невозможны без накопления определенного опыта, можно предположить, что аналогичное взаимодействие между различными медиаторами происходит и при формировании хранения энграмм долговременной памяти.

«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев



Возможно, однако, что усиление синтеза РНК и белка, вызванное адреномиметиками, не является специфическим феноменом, поскольку аналогичный эффект наблюдается при введении любых стимуляторов ЦНС (коразол, пикротоксин, стрихнин), которые, так же как и фенамин, ускоряют процесс консолидации вырабатываемого навыка. Возбуждение же адренорецептивной мембраны адреналином не оказывает влияния непосредственно на синтез РНК в нейронах [Вепринцев Б. Н., 1973]….

Апоморфин — классический агонист рецепторов, чувствительных к дофамину, подобно самому дофамину восстанавливал у крыс навык условного избегания, угашенный 6-оксидофамином. Галоперидол, аминазин и спироперидол (антагонисты дофамина), напротив, нарушали навыки, выработанные на аверсивные стимулы [Lenard L. G. et al., 1975; Gozzani J. L. et al., 1976; Izquierdo I. A. et al., 1976]. Исходя из этого, можно думать,…

Содержание 5-окситриптамина в мозге мышей, особенно в гиппокампе, резко возрастало тотчас же после электрошока, вызывающего амнезию выработанного навыка у подопытных животных [Essman W. В., 1974]. Напротив, любые воздействия, связанные со снижением уровня серотонина в мозге, особенно в структурах переднего мозга (разрушение ядер шва среднего мозга или медиального пучка конечного мозга, содержащего серотонинергические волокна, инъекция парахлорфенилаланина,…

Отдельные примеры взаимодействия различных нейромедиаторных систем свидетельствуют о том, что каждая из этих систем может включаться при торможении другой. Так, нарушение выработки условной реакции пассивного избегания после коагуляции норадренергических путей переднего мозга устранялось предварительным введением галантамина [Никифоров А. Ф. и др., 1979]. Угашение навыка пассивного избегания у мышей, вызванное апоморфином, устранялось галоперидолом, а данный эффект,…

Немало исследований посвящено изучению роли ферментов, синтезирующих катехоламины в головном мозге (тирозингидроксилазы, декарбоксилазы α-ароматических аминокислот и дофамин-β-оксидазы), в процессах фиксации и хранения информации. Торможение синтеза катехоламинов с помощью веществ, избирательно ингибирующих активность указанных ферментов (α-метилпаратирозин, диэтилдитиокарбамат, дисульфирам), а также введение резерпина и гуанетидина, истощающих депо катехоламинов, нарушает консолидацию и длительное хранение приобретенных навыков у различных…