16 июня 2011

Конформационные изменения белковых макромолекул рецептора

Регуляция высвобождения норадреналина в синапсах посредством простагландина Е по принципу обратной связиПринято считать, что под воздействием медиатора в области рецептора происходят конформационные изменения его белковых макромолекул. Возникает локальный электрический ток, и мембрана деполяризуется, что вследствие суммарного эффекта сопровождается дальнейшими конформационными превращениями различных ее участков. Поэтому отрицательно заряженная мембрана из гидрофобного состояния, наблюдаемого в покое, переходит в гидрофильное состояние, характерное для возбуждения.

Электрический потенциал вдоль таких точек мембраны распространяется со скоростью 100 м/с. Перечисленные явления сопровождаются изменением оптических свойств мембраны, что указывает на изменение пространственной структуры ее макромолекул.

В субстанции рецептора медиаторы скорее всего вызывают нарушение ионных связей между противоположно заряженными аминокислотными группировками его белковой молекулы, которые могут образовать в мембране равномерную решетку. Водородные связи, по-видимому, не имеют существенного значения в деятельности рецептора, в то же время ионные связи играют довольно значительную роль [ХромовБорисов Н. В., 1976].

Чувствительность рецептора — непостоянная величина. Вероятно, существуют определенные механизмы, регулирующие чувствительность не только рецептивного участка, но и мембраны в целом. В частности, одним из действующих элементов, возможно, являются простагландины.

Помимо простагландинов, в регуляции чувствительности рецептивных образований, на наш взгляд, могут принимать участие полипептидные гормоны, нейропептиды и целый ряд других веществ. В конечном итоге, они меняют уровень возбудимости нервных клеток и, следовательно, их ответную реакцию на медиаторы.

Взаимодействие медиатора или физиологически активного вещества с рецептором возможно при их определенном химическом строении, т. е. необходима взаимная комплементарность.

Конформационные изменения из области рецептора распространяются по мембранам в различных направлениях нейрона, в том числе и в область мембранного комплекса шипикового аппарата, которому придается большое значение в процессах обучения и памяти.

В этом случае, вероятно, должна существовать прямая зависимость между характеристиками сенсорного кода и конформационными перемещениями на уровне постсинаптической мембраны и мембранных комплексов нейрона. Тем более, что наблюдаемая четкая зависимость, например, между частотой сенсорных импульсов и количеством выделяемого медиатора, отсутствует, если сенсорные посылки не заключают в себе частотную характеристику сигнала.

К тому же установлено, что в ЦНС имеются синапсы, избирательно проводящие высоко или низкочастотные сигналы. Вероятно, можно предположить, что тот или иной медиатор ЦНС в процессе передачи нервного импульса в различных синапсах в конечном результате будет иметь действие, зависимое от той функциональной системы, в которой он действует.

По-видимому, данный способ передачи сигнала нужно рассматривать как одно из проявлений химического кодирования информации, ибо даже простая маркировка группы каналов связи (коллектора) в этом случае является чрезвычайно важным элементом. Действительно, каждому виду информации, поступающей в ЦНС, не может соответствовать свой медиатор, обеспечивающий ее прохождение по индивидуальным каналам связи, тем более, что количество медиаторов не столь уж значительно.

Поэтому один медиатор может принимать участие в различных функциях ЦНС. Например, адренергическая биохимическая система является основой пищевого и агрессивнооборонительного поведения. Кроме того, она принимает активное участие в реализации механизмов бодрствования, внимания и исследовательских форм поведения.


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



Стройную теорию организации лимбико-ретикулярных систем в процессах обучения предложил A. Routtenberg (1972). Процессы организации памяти он трактует с точки зрения реципрокных отношений между системой входа (ретикулярная система) и выхода (лимбическая система). Подтверждением ее явились эксперименты L. Goldstein и J. M. Nelsen (1973) по стимуляции этих систем фенамином, активирующим главным образом ретикулярную формацию, и никотином, возбуждающим…

Функциональной основой процесса сравнения информации является способность гиппокампа регистрировать смещенные во времени возбуждающие импульсы, приходящие из ретикулярной формации, перегородки и ведущие к возникновению тетаритма. Распространение этого ритма в кору головного мозга и повышение степени когерентности между ритмами коры и гиппокампа позволили W. R. Adey (1966, 1977) рассматривать эти процессы как доказательство фиксации следов в этих…

Как показывают электрофизиологические данные, каждый нейрон может принимать участие в различных реакциях животного, т. е. участвовать в работе нескольких нейронных ансамблей. В то же время он обладает чрезвычайной избирательностью в проведении возбуждения по различным каналам связи. Что же лежит в основе этой избирательности? Как отмечалось выше, нейрон является полицептивным образованием, т. е. он чувствителен к…

Роль глиальных клеток в некоторых протекающих в ЦНС процессах, например обучения и памяти, окончательно не выяснена. По основным физиологическим свойствам своей мембраны они существенно отличаются от нейронов. Так, глиальные клетки пассивно реагируют на электрический ток, их мембрана генерирует не распространяющийся импульс, а градуальный медленный потенциал. Например, при раздражении нейронов коры больших полушарий у кошек регистрируется…

Существуют ли прямые доказательства участия глии в процессах длительного хранения энграммы и в какой степени они определяются нейроноглиальными взаимодействиями? Наиболее убедительными представляются данные В. В. Дергачева (1977) об избирательном нарушении долговременной памяти у крыс, обученных с положительным подкреплением, при введении им в желудочки мозга антиглиального гаммаглобулина. Он же в своей монографии ссылается на данные L….