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



Согласно концепции W. R. Adey, нейрон головного мозга обрабатывает информацию двумя параллельными способами: во-первых, широким использованием волновых процессов и, во-вторых, определенной последовательностью нейрональных разрядов. Установлено, что формирование нейронного ансамбля связано со значительным увеличением синхронности биоэлектрической активности нейронов в определенном низкочастотном диапазоне, который лежит в пределах 7—10 Гц, т. е. в полосе тетаритма. Причем такая биоэлектрическая…

Распределение импульсов одного нейрона происходит по различным путям, так как после прохождения импульса между двумя нейронами наступает период отсутствия проводимости между ними, который составляет 150—200 мс. В результате одна и та же нервная клетка, как отмечалось выше, может включаться во множество различных нейронных цепей, участвующих в работе нескольких нейрональных ансамблей. Следовательно, процесс хранения информации в…

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…