15 июня 2011

Развитие посттетанической потенциации

Развитие посттетанической потенциации в системе коллатералей Шаффера и комиссуры свода гиппокампа приводило к усилению фосфорилирования белка синаптических мембран с молекулярной массой 40000 дальтон [BrowningM. et al., 1972], что, по мнению G. Lynch с соавт. (1979), безусловно может лежать в основе синаптической пластичности.

Все приведенные данные свидетельствуют о том, что в основе кодирования импульсной активности сенсорных сигналов лежат быстро возникающие структурные изменения мембран и белков, участвующих в активном транспорте ионов. Эти изменения, в свою очередь, индуцируют синтез РНК и соответствующих белков, необходимых в дальнейшем для формирования энграммы долговременной памяти. Так, В. Tedeshi и L. Uphouse (1979) показали, что однократное воздействие избегаемого или неизбегаемого электротока приводит к увеличению синтеза in vivo матричной РНК, определяемой в хроматине, экстрагированном из мозга подопытных крыс.

Еще более интересны данные S. P. Rose с сотр. (1970) об усилении включения меченного по водороду урацила в суммарную РНК мозга у цыпленка во время импринтинга.

Результаты этих экспериментов на первый взгляд в какой-то степени противоречат общепринятому представлению о том, что изменения в синтезе макромолекул белка в ткани мозга наблюдаются исключительно на стадии формирования энграммы долговременной памяти. Однако это не так. Все приведенные факты вполне соответствуют представлению о том, что любая Паже кратковременная активация головного мозга может модулировать экспрессию генома и матричный синтез белков, специфических для тех или иных нейронов.

Следовательно, память — это единый процесс как с точки зрения нейродинамических, так и структурных изменений белков, возникающих при формировании энграммы кратковременной и долговременной памяти.

На длительность сохранения информации у животных влияют уровень бодрствования, эмоциональное состояние, характер и уровень мотивации, а у человека, помимо этого, степень внимания, установка и процессы мышления. Сейчас, пожалуй, трудно удивить коголибо утверждением, что для процесса обучения совершенно необходим оптимальный уровень бодрствования (или сознания).

Однако сведения о значении последнего в механизмах фиксации энграммы ограничиваются до сих пор данными о роли парадоксальной фазы сна в процессах консолидации [Коган А. Б., 1974; Fishbein W. et al., 1977; Flood J. F. et al., 1977, и др.]. Возрастание синтеза белка в мозге животных, а также изменения в холинергической и адренергической биохимических системах коррелируют с изменениями длительности парадоксальной фазы сна и временем сохранения энграммы.

Следует отметить, что последняя сопровождается значительным увеличением высвобождения эндогенного вазопрессина, который ускоряет процесс консолидации, извлечение следа и воспроизведение информации у бодрствующих животных [Bonus В. et al., 1977]. Интересно, что в настоящее время выделен пептид дельтасна (фазы медленного сна), который в противоположность вазопрессину замедляет фиксацию следа и нарушает его извлечение из памяти.

Если роль снижения уровня бодрствования в процессах консолидации энграммы представляется достаточно ясной, то значение сохранения исходного уровня бодрствования в фиксации следа до сих пор окончательно не выяснено, хотя В. W. Agranoff с соавт. (1978) и выдвинул интересную гипотезу: именно снижение уровня бодрствования запускает механизм процесса консолидации энграммы. Исходя из этого фармакологические вещества, повышающие или понижающие исходный уровень бодрствования, должны были бы соответственно замедлять или ускорять консолидацию энграммы.

Однако, несмотря на всю привлекательность этой гипотезы, все имеющиеся в литературе данные о механизме действия стимуляторов и депрессантов нервной системы на функцию памяти свидетельствуют об отсутствии такой однозначной связи.

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

Читайте далее:



Некоторые исследователи [Розанов С. П., 1976; Pfeiifer A., 1974] считают, что информация кодируется структурой межнейрональных связей, закрепляемой неспецифическими механизмами адаптации синапсов к возбуждению. В этом случае отпадает гипотеза о специфичности и вариабельности формирования химических коннекторов в обучаемых синапсах, так как предполагается, что весь комплекс процессов, ведущих к усилению метаболизма в нейронах и повышению их возбудимости,…

Гипотеза кодирования информации соответствующей структурой межнейрональных связей предполагает, что сохранение нервных связей обусловливается избирательным и направленным ростом аксонов к определенным постсинаптическим нейронам. Вероятно, такие специфические пути, формирующиеся в результате процесса обучения, и составляют основу энграммы. Наибольшее развитие эта гипотеза получила в исследованиях К Pribram (1975), который предложил модель, основанную на взаимодействии между нейроном и глией:…

В ЦНС зарегистрированы залпы импульсной активности, генерируемые нейронами ствола мозга в ответ на звуковую стимуляцию [Worden F. G. et al., 1968], которые можно рассматривать как подтверждение частотного кодирования высоты звука или его направления. Характер запаха кодируется у человека также пространственновременной структурой импульсной активности, возникающей первоначально в обонятельной луковице [Hughes J. R. et al., 1969]. Следовательно,…

Если признать, что сенсорный код в нервной системе достаточно надежен и предсказуем, то возникает вопрос, каким образом информация, поступившая в форме электрического сигнала, хранится затем в нервных клетках (или глиальных элементах) в неэлектрической форме? Почти все исследователи признают, что в течение короткого промежутка времени (от 15 мин до 1 ч) сенсорный сигнал оставляет след, который…

С позиции теории консолидации необъяснимы также нарушения запоминания при применении электрошока до обучения [Гречин В. Б., 1979], наличие ошибок при извлечении следа памяти у человека, а также явления гипермнезии и реминесценции, феномен интерференции и эффект обучения животных какойлибо реакции с первого предъявления. В то же время все эти факты можно объяснить, предположив, что вся воспринятая…