20 июня 2011

Роль глии в механизме долговременной памяти

Наиболее полно роль глии в механизме долговременной памяти представлена в гипотезе В. В. Дергачева, названной им нейроселективной концепцией памяти. Автор постулирует ведущую роль функциональной ДНК в активации преформированных в эмбриогенезе и раннем онтогенезе клонов клеток, которые получили название нейроноглиальных комплексов, специфических для данной информации. В их активации и заключен смысл ее кодирования.

Однако данная гипотеза не объясняет, каким же образом формируются специфические нейронные сети с однородной пространственновременной характеристикой разрядов нейронов, генерируемых в ответ на специфический сенсорный сигнал? В этом отношении весьма привлекательной является модель памяти, предложенная С. Е. Robinson (1966) и получившая дальнейшее развитие в работах О. Hechter [Hechter О. et al., 1966, 1976].

Согласно этой концепции, в нейронах с различной сенсорной модальностью (зрение, слух, пространственное восприятие и т. д.), обозначенных автором как паттерннейроны, при возбуждении высвобождается пул специфических молекул, диффундирующих затем в ограниченных пределах в непосредственной близости от глиальных клеток (до 50 мкм).

В последних в ответ на выделенные в составе пула биогенные амины, пептиды и нуклеотиды синтезируется ряд комплементарных антител. Следовательно, данные глиальные клетки содержат информацию о специфическом наборе пула паттерннейронов. Как полагают авторы, такие глиальные клетки и являются материальным субстратом энграммы, но входящим в состав нейронного ансамбля. Причем синтез таких антител происходит не сразу. Этим и объясняется пластичность обучения. Колонки специфических глиальных клеток, взаимодействующих с нейронными ансамблями, распределены по всему головному мозгу.

Это, в свою очередь, определяет делокализованный характер энграммы, и поэтому нет необходимости локализовать ее в какихто специфических структурах головного мозга или центрах амнезии, как это полагает В. Н. Греченко (1979). Воспроизведение сенсорного опыта сопровождается всеми проявлениями активности нейронов, которая первоначально наблюдалась при обучении (сенсорном воздействии).

Последним и определяется специфичность воспроизведения именно данного, а не какоголибо другого выработанного навыка. Кратковременная память в таком аспекте трактуется как своеобразное прерывание взаимодействия между элементами нейроноглиального комплекса после его формирования, вызванное накоплением калия в межклеточной жидкости. В дальнейшем повторная активация нейронов увеличивает продукцию макромолекул с последующим накоплением достаточного титра глиальных антител, обеспечивающих стабильный характер связи между нейронами и глиальными элементами.

Необходимо отметить, что концепция С. Е. Robinson и О. Hechter фактически исключает необходимость фазы консолидации, если последнюю рассматривать как активный процесс перевода информации из кратковременной памяти в долговременную. В этом случае кратковременная память обеспечивается временной активностью специфического нейронного ансамбля, а долговременная память практически определяется временем установления молекулярной связи между нейронами и глиальными клетками. Считывание информации из последней возможно в любой момент при активации сложившегося под влиянием обучения специфического нейронального комплекса.

Таким образом, согласно этой концепции, память не локализована в отдельных нервных клетках и тем более не связана с раз установленным реверберирующим кругом нейронов. Энграмма памяти в виде ее отдельных элементов представлена в различных структурах головного мозга.

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

Читайте далее:



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….

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…