Vvedenie (1128388)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Основы клеточнойнейрофизиологии1.1 ВведениеСемьянов Алексей ВасильевичМозг – основа существования человека и обществаДостижения человечества (наука, искусство, политика, экономика,технологии) существуют благодаря разуму, вместилищемкоторого является головной мозгСледствие: Все продукты цивилизации адаптированы иограниченны возможностями мозга (мозг способен получатьлишь определенные типы информации, обрабатывать ее лишьв ограниченном объеме и с ограниченной скоростью).Решения: развитие техники, эффективноеиспользование мозга (методы обучения,продление полноценной работы стареющегомозга), совершенствование мозга2Экономические стимулы исследований мозгаНеврологические заболевания и травмы вовлекающие головноймозг приносят значительный экономический ущерб (особенно вразвитых странах)Зависимости наносят вред здоровью и экономический ущербалкоголизм, курение, наркомания3Возникновение нейрофизиологииПоиски истоковчеловеческогосознанияРелигияФилософияБиологияФизиология(1628 год –Уильям Гарвейкровообращение)Нейрофизиология(30-е годы XVII вРене Декарт)4Возникновение современной нейронаукиНейрофизиологияНейрохимияНейробиологияНейронаукаНейрогенетикаФизикаМатематикаМедицинаПсихологияИнформатика5Уровни изучения мозгаМетодические подходы•Социальные взаимодействия•Системный уровень (высшие нервныефункции)•Взаимодействие между структурамимозгаСверху - внизРазрыв•Функциональная организациялокальных нейронных и глиальныхсетей•Процессы на клеточном уровне ипередача сигнала от клетки к клетке•Снизу - вверхМолекулярные механизмы6Методы экспериментального изучения мозга• Поведенческие методики (лабиринт Морриса, открытое поле)• Электроэнцефалография• Функциональный имиджинг (компьютерная томография (CT),функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI),позитронно-эмиссионная томография (PET))• Оптический имиджинг (конфокальная и мультифотоннаямикроскопия)• Клеточная электрофизиология (in vivo, на срезах мозга, вкультуре клеток)• Электронная микроскопия• Иммуноцитохимия• Методы нейрохимии и молекулярной биологииНаблюдается тенденция к объединению различных методов водном научном проекте7Поведенческие методики8Методы экспериментального изучения мозга• Поведенческие методики (лабиринт Морриса, открытое поле)• Электроэнцефалография• Функциональный имиджинг (компьютерная томография (CT),функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI),позитронно-эмиссионная томография (PET))• Оптический имиджинг (конфокальная и мультифотоннаямикроскопия)• Клеточная электрофизиология (in vivo, на срезах мозга, вкультуре клеток)• Электронная микроскопия• Иммуноцитохимия• Методы нейрохимии и молекулярной биологииНаблюдается тенденция к объединению различных методов водном научном проекте9Электроэнцефалография10Компьютерная томография11Связи между структурами мозга12Ядерный магнитный резонансядерный магнитный резонанс (ЯМР) — резонансное поглощение электромагнитнойэнергии веществом, содержащим ядра с ненулевым спином во внешнем магнитномполе, обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер1960 г- В.

А. Иванов изобрел в СССР ЯМР-томографию1973 г - Пол Лотербур «переоткрыл» метод, затем Питер Мэнсфилдусовершенствовал математические алгоритмы получения изображения1986 г – ЯМР переименован в МРТ в связи с развитием радиофобии у людей послеЧернобыльской аварии2003 г - Питер Мэнсфилд и Пол Лотербур получили Нобелевскую премию13Функциональная магнитномагнитно-резонанснаятомографияBOLD-fMRI (Blood-Oxygen-Level-Dependent fMRI)оксигемоглобин – диамагнетик (намагничивается против направления внешнегомагнитного поля)дезоксигемоглобин – парамагнетик (результирующее магнитное поле усиливается)14Ответ нижней лобной извилины на вербальнуюзадачу у здоровых и больных шизофренией15Использование виртуальной реальности с МРТHunter Hoffman, U.W.16Позитронная эмиссионная томографияВ кровь вводится вещество излучающее позитроны.Позитроны аннигилируют с электронами и излучают 2 гамма квантаМетод позволяет прямо оценивать изменения в кровотоке мозга17Методы экспериментального изучения мозга• Поведенческие методики (лабиринт Морриса, открытое поле)• Электроэнцефалография• Функциональный имиджинг (компьютерная томография (CT),функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI),позитронно-эмиссионная томография (PET))• Оптический имиджинг (конфокальная и мультифотоннаямикроскопия)• Клеточная электрофизиология (in vivo, на срезах мозга, вкультуре клеток)• Электронная микроскопия• Иммуноцитохимия• Методы нейрохимии и молекулярной биологииНаблюдается тенденция к объединению различных методов водном научном проекте18Теоретические методы изучения мозга• Создание моделей работы нейрональных сетей– Поиск фундаментальных принципов работы мозга– Объяснение экспериментальных данных– Создание искусственного интеллекта• Электронные схемы и роботы– Создание мозг-подобных устройств для автоматизации иуправления– Создание биороботов• Интерфейс мозг-компьютер191.2 Клеточная организация мозгаТипы клеток мозгаНейроныПередача, обработкаи хранениеинформацииГлиальные клетки(в разы больше,чем нейронов)Трофическая,метаболическая,сигнальная и дрфункцииКлетки кровеносныхсосудовПитание мозгаДоставка БАВГЭБ(нарушение мозговогокровообрашенияинсульт,болезнь Алцгеймера)21Клеточная организция центральной нервной системыфиксированные клеткиРисунок Рамон-и-Кахаль(импрегнация серебромпо Гольджи)живые клеткимикроскоп сдифференциальныминтерференционнымконтрастомв инфракрасном свете(ИК ДИК)флуоресцентныйимиждингдвухфотонныйлазерный сканирующиймикроскоп22Нейрон•Сома, или тело, диаметр сомы достигает100 мкм и более, у самых мелких - около 5мкм.•Дендриты - цитоплазматические выростыувеличивающие пространственнуюлокализацию нейрона.

На них расположенысинапсы с другими нейронами. Некоторыенейроны имеют на дендритахспециализированные выросты – шипики,являющиеся специализированнойпостсинаптической частью глутаматныхсинапсов.•Аксон - удлиненный вырост цитоплазмы,структурно и функциональноприспособленный для проведенияпотенциалов действия. У позвоночныхживотных он может иметь миелиновуюоболочку.•Аксональный холмик – начальный участокаксона, имеющий высокую вероятностьгенерация потенциала действия•Аксональные расширения –пресинаптические терминали23Разнообразие форм нейронов24Классификация нейронов1. Функциональная• Тормозные, возбуждающие нейроны• Принципиальные нейроны, интернейроны прямой и обратной связи2.

Цммуноцитохимическая• Глутаматергические, ГАМКергические – по нейромедиатору• По кальций-связывающим белкам3. Морфологическая• Униполярные, биполярные, мультиполярные• Пирамидные клетки, гранулярные клетки, корзинчатые клетки• Шипиковые и нешипиковые нейроны4. Биофизическая• По порогу генерации потенциалов действия• По аккомодации порога потенциалов действия и частоте разрядовПохожая классификация используется и для глии25История изучения глии• 1856 годРудольф Вирхов предложил термин «Нейроглия» - некотораясубстанция которая заполняет пространство междунейронами.• 1897 годРамон Кахаль «Гистология нервной системы» - описываетастроциты – функция электрической изоляции нейронов.• 1955 годПол Глис – высказывает предположение, что глия вовлеченав синаптическую активность• 1965 годХолгер Гайдн и Пол Ланге – нейрон и глия формируютфункциональную единицу, в которой оба элемента оказываютвоздействие друг на друга26Типы глиальных клеток в ЦНСМикроглия, происходит из мезодермы – зародышевойсоединительной ткани (Специализированные макрофаги).Макроглия, происходит из нейроэктодермы• Эпиндемоцитывыстилают полости внутри мозга и имеют цилии помогающиециркуляции спиномозговой жидкости• Астроцитысамые многочисленные глиальные клеткиПлазматические (в сером веществе)Волокнистые (в белом веществе)• Олигодендроцитыформируют миелин – электрическая изоляция аксонов• Радиальная глияиграет роль в миграции нейронов при развитии мозга27Радиальная глия28Радиальная глия: формирование слоевРадиальная миграция – передвижение нейрональных прекурсоров из вентрикулярной зоныперпендикулярно поверхности мозга (по волокнам радиальной глии)Тангентальная миграция – передвижение параллельно поверхности мозга29Олигодендроциты30Астроцитимеет тело, отростки и ножкиФункции•Гомеостатическая(поддержание ионногои химического составасреды)•Метаболическая(синтез и разложениевеществ)•Сигнальная(передача сигнала)•Трофическая(влияние на рост иразвитие нейронов)31Нейроны, глия и организация мозга32Мозг Энштейна – увеличение сложности отростков астроцитовТипы астроцитов•Фиброзные (в беломвеществе)•Протоплазматические•Интраламинарные•Варикозныепроекционные клетки34Протоплазматические астроциты35Протоплазматические астроциты и сосуды36Фиброзные астроциты37Интраламинарные астроциты38Варикозные проекционные астроциты391.3 Передача сигналов в мозгеОсновные типы взаимодействия между клетками мозгаТипы сигналов••Электрический сигнал (потенциал действия, постсинаптическийпотенциал)Химический сигнал (изменения ионного состава, нейропередатчики,нейромодуляторы)Типы передачи сигнала•••электрические взаимодействия (эфапсы – неспециализированныеконтакты, гап-контакты – электрические синапсы)химические синапсыдиффузные внесинаптические взаимодействияОсобенности функционирования глиальных клеток (отсутствие потенциаловдействия)41Ионные градиенты и Потенциал покояИонные градиенты определяются1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций