Том 2 (1112431), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Глугамат и аспартат. Функцию медиаторов выполняют инекоторые аминокислоты. Важнейшие представители этой группы медиаторов — глутаминовая кислота (глутамат) н близкая к ней аспарагнновая кислота (аспартат). Эти вещества являются широко распространенными продуктами промежуточного обмена во всем организме, в том числе н в мозге; поэтому могло бы показаться, что они вряд ли способны играть роль спецнфнческих нейромедиаторов. Однако в работах ван Харревельда н Мендельсона (1959) и в более поздних исследованиях было показано, что глутамат служит химическим передатчиком в нервно-мышечных синапсах ракообразных (см.
гл. 18). Хотя в опытах на головном мозге нельзя получить столь же убедительные результаты, получено много данных в пользу того, что н здесь глутамат н (или) аспартат могут служить меднаторами: возможно, они высвобождаются из окончаний некоторых проекционных нейронов (см. рис. 25.8Д) и оказывают кратковременное возбуждающее действие. Особый интерес представляют клетки-зерна в коре мозжечка. Это проекционные нейроны с короткими аксонамн„обеспечивающие связь между двумя слоями коры. Ввиду огромного числа этих клеток (10 — !00 млрд., см. гл.
22) можно сказать, что клеток этого меднаторного типа в нервной системе больше, чем всех остальных нейронов, взятых вместе. К использующим те же меднаторы проекционным путям относятся также волокна, идущие от обонятельных луковиц к обонятельной коре, от энторинальной коры к гиппокампу и зубчатой фасцнн и откоры к хвостатому ядру. Во всех этих местах глутамат н аспартат оказывают возбуждающее действие. Интересно, что митральные клетки обонятельных луковиц не только посылают аксоны к обонятельным зонам коры, но и образуют дендродендритные синапсы внутри микросетей обонятельной луковицы.
В соответствии с правилом Дейла (см. гл. 9) можно ожидать, что медиатором,в дендро-дендрнтных сннапсах тоже окажется глутамат нлн аспартат, и уже действительно получены данные, подкрепляющие это предположение. 12 — го! 7 атв У. Центральные системы 26. Ойтца««арактеристика цеытральыы«систем Гамма-аминомосляная кислота (ГАМК). У млекопитающих ГАМК содержится почти исключительно в головном мозге, где служит промежуточным продуктом метаболизма.
Ее медиаториая функция была впервые установлена у речного раки: оказалось, что ГАМК служит здесь медиатором тормозного аксона, иннервирующего рецепторы растяжения (см. гл. 8), а также волокон, образующих тормозные нервно-мышечные соединения (см. гл. 18). Присутствие ГАМК в головном мозге было установлено в результате иммуноцитохимического выявления глутаматдекарбоксилазы — фермента, участвующего в синтезе этого медиатора (см. гл. 5 и 9). Области распространения ГАМК-эргических нейронов показаны на рис. 25.8Е. Интересно, что ббльшая часть таких нейронов образует лишь внутренние связи в таких отделах, как кора большого мозга, обонятельные луковицы, гиииокамп, мозжечок и сетчатка (исключение составляют лишь короткиепроекционные пути от стриатума к черной субстанции и от коры мозжечка к его ядрам).
Содержание ГАМК в этих отделах весьма велико: оно достигает нескольких микромолей на 1 г замороженной ткани, что примерно в !000 раз превосходит концентрацию моноаминов. Это вполне согласуется с фактом мощного специфического действия, которое оказывают ГАМК-эргические нейроны данных отделов. Основной эффект ГАМК вЂ” это торможение, обусловленное повышением хлоридной проводимости, хотя уже появляются данные о возможных других эффектах.
ГАМК действует как в аксониых, так и в дендритных выходных синапсах, и ее роль обычно состоит в регуляции активности выходных нейронов. Торможение, осуществляемое ГАМК, имеет большое значение для таких процессов, как обработка сенсорной информации, действие отрицательных обратных связей, формирование ритмических разрядов, координация моторной выходной активности и ее распределение во времени.
Вещества, блокирующие рецепторы ГАМК (например„пикротоксин и бикукуллин; см. гл. 9), вызывают судороги; это навело на мысль, что решающую роль в развитии эпилепсии, возможно, играет нарушение функции ГАМК-эргических интернейронов коры мозга. Глицин. Глицин был обнаружен главным образом в стволе головного мозга и спинном мозге. Полагают, что в спинном мозге он обусловливает тормозные влияния интернейронов на мотонейроны. В опытах с ионофорезом не было получено данных, которые говорили бы о влиянии глицина на нейроны отделов, расположенных выше ствола.
Мы рассмотрели вещества, по традиции относимые к типичным медиаторам. Теперь мы перейдем к другим веществам, которые чаще называют нейромодуляторами (см. гл. 9). К этой группе (по крайней мере сегодня) относят главным образом пептиды. Вещество Р. Вещество Р— это первый нейроактивный пептид, выделенный из мозга.
В 1931 г. швед У. фон Эйлер (Ец1ег) и английский исследователь Дж. Гэддем (ОаИпш) показали, что это вещество, обнаруженное в головном мозге и кишечнике, оказывает стимулирующее действие на гладкую мускулатуру. Около 1970 г. Сьюзен Лиман (1.еетап) и ее сотрудники в Гарвардском университете выделили из гипоталамуса факторы, стимулирующие секрецию слюны.
Исследователи назвали этот агент сиалогогом. Когда же они смогли синтезировать «сиалогог», оказалось, что он идентичен веществу Р, выделенному примерно на 40 лет раньше (молекулярная структура этоговещества представлена на рис. 9.7). Вещество Р найдено в нескольких специфических коротких проекционных путях (рис. 25.9А). Наличие его в стриатонигральных волокнах позволило предположить, что оно служит здесь медиатором и, значит, играет важную роль в двигательных функциях базальных ганглиев (см.
ниже). Вещество Р содержится также в клетках спинномозговых ганглиев. В опытах с ионофоретической аппликацией было показано, что его деполяризующее действие на мотонейроны в 200 раз сильнее, чем действие глутамата. Однако эффект вещества Р развивается медленно, тогда как входные сигналы, поступающие по многим волокнам задних корешков, передаются быстро и раздельно.
Возможно, что вещество Р оказывает медленный модулирующий эффект, но это пока не доказано. Сомагостатин. Название этого вещества связано с тем, что оно тормозит секрецию гормона роста (соматотропина) клетками гипофиза. Соматостатин представляет собой тетрадекапептид, т. е. пептид из 14 аминокислот (см. рис. 9.7). Как тр многие другие нейроактивные пептиды, он содержится в вегетативных волокнах и в клетках внутренних органов (см. гл. 18),. а также в нейронах спинномозговых ганглиев, гипоталамусе,. миндалинах и коре большого мозга (рис. 25,9Б). Введение соматостатина в желудочки мозга приводит к снижению двигательной активности. При ионофоретическом подведении к отдельным нейронам это вещество, подобно некоторым другим пептидам, оказывает медленйое тормозное действие (рис. 25.10).
Эндорфины. Эндорфины и энкефалины принадлежат к пептидам, вызывающим в последние годы наибольший интерес. Изучение этих веществ началось с работы Х. Костерлица (Коз1ег11(х) и Р. Хьюза (Нпдйез), проведенной в Шотландии (1975 г.). Эти исследователи обнаружили, что в экстрактах мозга содержится вещество, конкурирующее с опиатами зэ клеточные рецепторы; действие этого вещества блокировалось. !2е йво И Центральные системы !в! Пап бер н 40 Сонаты таган ЗО в (! !!(((1! !(! !(! (! ! ' смг )!$ ( ! ! (! (!!!!(!( )1 Г.
З«фап т рспп б П ~ те З з»п ре тес Рнс. 25.9. Распределение нейронов, содержащнх разлнчные нейропептнды, в головном мозге млекопнтающего. Сокращения (на этом и предыдущем рисунках): ВШ вЂ” бледный шар; ВД вЂ” верхнее двухолмне; ИПЯ вЂ” ннтрапедункулярные ядра; ВПП вЂ” вентральное поле покрышкн; ГИ вЂ” грушевидная извилина; ГК вЂ” гнппокамп; ГП вЂ” голубое пятно; ГТ вЂ” гипоталамус; ДЯ— дугообразное ядро; ЗР— задний рог спннного мозга; ЛПП вЂ” латеральное поле покрышки; М вЂ” мнндалнна; О — обонятельный бугорок; ОЖС вЂ” окологкелудочковое серое вещество; ОЛ вЂ” обонятельная луковица; П вЂ” перегородка; НА — ппс1епз асспшЬепз; СМ вЂ” спинной мозг; СМà — спннномозговой ганглий; СНСМ вЂ” серотонннзргнческне нейроны спннного мозга; Стр— стрнатум; Т вЂ” таламус; У вЂ” уздечка; ЧС вЂ” черная субстанция; ЯМ вЂ” ядра мозжечка.
антагонистами опиатов (например, налоксоном). Короткие пентапептиды этой группы получили название энкефалинов, а пептиды с более длинной цепью (16 — 31 аминокислот) — эндорфинов. Поскольку цепь энкефалинов является фрагментом молекулы эндорфинов, под названием «эндорфины» можно объединить все вещества данной группы. Образование этих пептидов из более крупной молекулы-предшественника — ()-липотропина — обсуждалось в главе 9. Клетки, содержащие эндорфины, встречаются почти исключительно в гипоталамусе (рис. 25.9В).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
