ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙРОНОВ

Нейроны образуют в нервной системе цепи и сети. Места кон­тактов отдельных нейронов, существующие в цепях и сетях, на­зывают синапсами (рис. IV.27). В синапсе аксон предыдущей нерв­ной клетки подходит на очень близкое расстояние (синоптическая щель) к дендриту (реже — телу) следующего нейрона и образует на своем конце характерное утолщение — пресинаптическое окон­чание. Приходящий сюда ПД вызывает секретирование (экзоцитоз) медиатора из пресинаптической мембраны в синаптическую щель. Медиатор воздействует на мембрану следующего нейрона (пост-синаптическую мембрану), вызывая его возбуждение и генерацию нового ПД (возбуждающий медиатор) либо торможение и пре­кращение такой генерации (тормозныймедиатор). Конкретный ме­ханизм действия медиатора связан с наличием на постсинапти-ческой мембране особых информационных (рецепторных) белков. Ме­диатор соединяется с активными центрами этих белков по прин­ципу «ключ-замок», характерному и для других типов взаимодей­ствия белка и субстрата (ферменты, антитела и антигены, транс­портные белки).

В центральной нервной системе главным возбуждающим меди­атором, обеспечивающим проведение сигналов, является глутаминовая кислота. Она уменьшает потенциал на постсинаптической мембране по абсолютной величине. Если медиатора достаточно много либо он одновременно выделился из нескольких близ­лежащих синапсов, постсинаптическая мембрана возбуждается, т.е. запускается ПД, и информация проводится дальше по нервной сети. Однако важно не только проводить сигналы, но и не допус­кать их несанкционированное, избыточное распространение, ве­дущее к "перепутыванию" отдельных "кусочков" информации. Такую функцию ограничения возбуждения в нервных сетях вы­полняют тормозные медиаторы. Они увеличивают потенциал на постсинаптической мембране, что резко затрудняет возникнове­ние ПД. Из тормозных медиаторов в ЦНС чаще всего встречаются гамма-аминомасляная кислота и глицин.

Существенно реже встречаются в мозге другие медиаторы — норадреналин, дофамин и серотонин. Они выполняют более «тонкие» функции, связанные с регуляцией общего уровня его актив­ности, эмоциями, памятью, обучением и т.п. Норадреналин яв­ляется также медиатором симпатической нервной системы. Меди­атором в нервно-мышечных синапсах, парасимпатической и час­тично симпатической нервной системы является ацетилхолин.

Каждый нейрон вырабатывает лишь один главный медиатор. Однако будет ли именно этот медиатор определять ответ следую­щего в цепи нейрона, зависит от суммирования влияний, при­шедших к нему от других нейронов (на одном нейроне могут схо­диться сотни и тысячи аксонов и их отростков, образуя много­численные синапсы). Следовательно, вопрос о дальнейшем про­ведении (или блокировании и ослаблении) сигнала решается в ходе сложного наложения эффектов многих медиаторов, одно­временно выделяющихся в большом количестве синапсов. Боль­шинство медицинских препаратов, обладающих способностью изменять деятельность нервной системы, влияют на работу имен­но синапсов, усиливая либо ослабляя различные эффекты медиа­торов.

В организме человека в основном функционируют химические синапсы (т.е. работающие за счет выделения медиаторов), но встре­чаются и электрические синапсы (например, в сетчатке глаза), в которых ПД, пришедший по аксону, вызывает электрический от­вет в другой клетке непосредственно.