17.15M

Category:

biology

Мозг и нейромедиаторные системы

1.

МОЗГ и нейромедиаторные системы
Дубынин Вячеслав Альбертович,
д.б.н., профессор биологического
факультета МГУ, Пущино, 11.04.23

Нервная система реализует самые быстрые реакции;
эндокринная и иммунная – более медленные.
Эндокринная система влияет на другие части организма,
выделяя гормоны; иммунная – цитокины; нервная –
нейромедиаторы.
опорно-двигательная
сердечно-сосудистая
дыхательная
нервная
система
иммунная
система
пищеварительная
выделительная
покровная
размножения
эндокринная
система
2

3.

дендриты
дендриты
сома
аксон
По нейронам сигнал
передается в форме
коротких электрических
импульсов – потенциалов
действия; между нейронами – за счет выделения
нейромедиаторов в
контактах-синапсах.
аксон
дендриты
сома
Дендриты – принимающие
отростки нейронов,
аксоны – передающие отростки.
аксон
3

4.

Основные части синапса:
* окончание аксона
* синаптические
пузырьки (везикулы)
с медиатором
* пресинаптическая
мембрана
* синаптическая щель
* постсинаптическая
мембрана
Основные этапы передачи сигнала в синапсе:
1. ПД запускает движение везикул и выброс медиатора в щель
2. Медиатор воздействует на постсинаптические белки-рецепторы
3. Рецепторы вызывают возбуждение либо торможение следующей клетки (возбуж-
дение может вести к генерации ПД; торможение мешает возникновению ПД,
затрудняет либо блокирует проведение сигнала)
4. Инактивация медиатора.
4

5.

Ионы кальция
связываются с
синаптотагмином:
важнейший момент
слияния везикулы с
пресинаптической
мембраной:
http://biomolecula.ru/
content/1817
Ксения Сайфулина
Томас Зюдхоф, Ноб.
премия, 2013
3+2
5

6.

Mechanism of action of botulinum neurotoxin. Left side: Release of acetylcholine at the neuromuscular junction is mediated by the assembly of the
SNARE protein complex, allowing the the membrane of the synaptic vesicle containing acetylcholine to fuse with the neuronal cell membrane. SNARE
protein complex includes synaptobrevin, SNAP-25, and syntaxin. Right Side: BoNT binds to the cell membrane and enters the neuron by endocytosis,
the light chain is translocated through the membrane and then cleaves specific sites on the SNARE proteins, preventing complete assembly of the
synaptic fusion complex and thereby blocking acetylcholine release. Botulinum toxins types B, D, F, and G cleave synaptobrevin; types A, C, and E
cleave SNAP-25; and type C cleaves syntaxin.
Нейротоксин Clostridium botulinum и механизм его действия.
6

7.

8.

Возбуждающие медиаторы:
их взаимодействие с рецептором вызывает открывание
Na-каналов, и возникает волна
деполяризации, способная
запустить ПД
ВПСП – волна
деполяризации
ТПСП – волна
гиперполяризации
(например,
двигательный
контроль)
(например,
болевой
стимул)
Тормозные медиаторы:
их взаимодействие с рецептором вызывает открывание
Cl- либо К-каналов, и возникает
волна гиперполяризации,
мешающая запуску ПД
Нейрон – «микроЭВМ»,
суммирующая возбуждающие и
тормозные сигналы,
передаваемые тысячами и
десятками тысяч синапсов. В
итоге происходит учет множества
факторов, а конечный результат
не всегда предсказуем (мозг как
«шумящий компьютер»).
8

9.

10.

11.

12.

Главные медиаторы головного мозга:
глутаминовая кислота (глутамат, Glu,
главный возбуждающий медиатор ЦНС)
гамма-аминомасляная кислота (ГАМК, главный
тормозный медиатор ЦНС)
нарушение их баланса (обычно в сторону уменьшения
торможения) негативно влияет на многие нервные процессы:
Глутаминовая к-та
ГАМК
12

13.

Главные медиаторы головного мозга:
глутаминовая кислота (глутамат, Glu,
Глутаминовая к-та
главный возбуждающий медиатор ЦНС)
гамма-аминомасляная кислота (ГАМК, главный
тормозный медиатор ЦНС)
нарушение их баланса (обычно в сторону уменьшения
торможения) негативно влияет на многие нервные процессы:
дефицит внимания и гиперактивность детей
повышенная нервозность и тревожность взрослых
нарушения сна, бессонница
эпилепсия
ГАМК
В клинических целях используют агонисты ГАМК и
антагонисты глутаминовой кислоты.
Антагонисты ГАМК и агонисты глутамата – яды,
вызывающие сильнейшие судороги.
13

14.

В случае агонистов ГАМК одно и то же
вещество (например, валиум) в зависимости
от дозы может оказывать:
успокаивающее действие
противоэпилептическое действие
снотворное действие
наркоз
Основные проблемы:
• наличие побочных эффектов
(снижение скорости реакции и др.);
• привыкание и зависимость
(синдром отмены).
Продолжается поиск «дневных
транквилизаторов».
Сальвадор Дали «Сон»
14

15.

Эпилепсия. Около 0.5% населения.
Обычно в мозге больного есть зона постоянной активации
(эпилептический очаг), из которого самопроизвольно либо
при опред. условиях (сильные эмоции, мощные сенсорные
стимулы и др.) возбуждение распространяется по ЦНС,
вызывая судороги. Судороги опасны сами по себе (потеря
сознания, падение, перегрузка сердечно-сосудистой
системы), а также тем, что приводят к гиперактивации
обмена и «выгоранию» клеток (нейротоксическое
действие). В связи с этим антиэпилептические препараты
очень важны, а генез эпилепсии продолжает изучаться.
Вальпроаты + баланс Glu/ГАМК
15

16.

17.

АМРА и NMDA:
по 4 субъединиц
(«димеры димеров»)
NMDA-рецепторам
нужен глицин
17

18.

Антагонисты Glu-рецепторов.
В настоящее время более известны антагонисты
NMDA-рецепторов (мемантин, кетамин), хотя встречаемость
АМРА-рецепторов выше.
Мемантин: блокирует канал рецептора в его верхней
части; при травмах и деменции; снижает тревожность
и проявления СДВГ (4.4 тыс. ссылок с 1975 года)
Кетамин (калипсол): блокирует канал рецептора в его
нижней части. Вызывает кратковременный, но глубокий
наркоз (используется в ветеринарии). На выходе из наркоза
возникают галлюцинации (наркотик-диссоциатив +
фенциклидин, ибогаин) (24 тыс. ссылок с 1965 года)
18

19.

20.

Эпилептиформная
активность в фоне
после блокады
NMDA-рецепторов
после блокады
NMDA- и АМРАрецепторов
20

21.

Роль NMDA-рецепторов как «зацикливающего» механизма.
Механизмы электрошоковой терапии.
21

22.

23.

Добровольский Александр Павлович
23

24.

Кетамин как антидепрессант: торможение пресинаптических
NMDA-рецепторов на ГАМК-аксонах (ингибирующий контроль в
центрах положительных эмоций).
24

25.

26.

кора больших
полушарий
базальные ганглии
черная
субстанция
Дофамин (DA):
ножки среднего мозга
1. Черная субстанция среднего мозга:
аксоны идут в базальные ганглии,
определяя общий уровень двигательной
активности, положительные эмоции,
связанные с движениями (танцы,
физические упражнения).
При нарушениях (недостаточная
активность): болезнь Паркинсона
2. Ножки среднего мозга (ядра вентральной покрышки):
аксоны идут в кору больших полушарий, регулируя
скорость обработки сенсорной информации, скорость
мышления, положительные эмоции, связанные с
получениям новой информации, творчеством.
При нарушениях (избыточная акт-ть): расстройства
восприятия и мышления, галлюцинации, шизофрения
лечебное действие
Агонисты
дофамина
Антагонисты
дофамина
побочные либо наркотич. эффекты
26

27.

28.

Болезнь Паркинсона (паркинсонизм).
Постепенная гибель DA-нейронов черной
субстанции (нейродегенерация) и
нарушение работы базальных ганглиев
Симптомы: тремор (дрожание рук,
головы), акинезия (затруднения в
запуске движений), ригидность
(непроизвольное напряжение мышц).
(после 65 лет – 2-4%).
В основе лечения:
повышение активности DAпередачи за счет L-дофа
(предшественник дофамина)
или блокаторов МАО-В или
агонистов дофамина.
Причины: возрастные
изменения, травмы,
отравления, загрязнение
окруж. среды, ишемии.
Доказана роль
генетических факторов:
мутации генов синуклеина
и паркина приводят к
заполнению клеток
«плохими» белками и их
дегенерации
(в случае болезни
Альцгеймера – также
заполнение клеток и
межклеточной среды
«плохими» пептидами и
белками).
28

29.

Старение фатально сопровождается
уменьшением числа нейронов черной
субстанции и формированием в них телец
Леви (патологических агрегатов белка
α-синуклеина) + снижение содержания
дофамина и уменьшением числа дофаминовых рецепторов в стриатуме
Открытие и
описание
работы
протеасом –
Ноб. премия
по химии 2004
Нейрон с тельцами Леви
А
Б
В
Если по какой либо причине белок неправильно
упакован (А), то шапероны исправляют ситуацию (Б).
Если же шаперон не срабатывает, то включается
протеосома (В) и расщепляет белок
на аминокислоты.
29

30.

В целом получается сочетание средовых
и генетических факторов, хотя есть и
тяжелые врожденно на 100 % заданные
варианты раннего паркинсонизма (в т.ч.
А
доминантные аутосомные мутации).
Б
Нейрон с тельцами Леви
В
У паркинсоников протеасомная система не успевает
разрушать неправильно упакованные белки (А); они
накапливаются в клетке, собираясь в тельца Леви (Б)
или распределяясь по всей цитоплазме (В), в
результате чего нейроны погибают. Исходная причина
– мутации в генах, кодирующих паркин (справа)
и/или альфа-синуклеин (слева).
30

31.

32.

При чрезмерно активных влияниях
покрышки (генетически заданный
избыток DA-рецепторов в коре и
др.): расстройства восприятия и
мышления, галлюцинации
(слуховые, обонятельные) =
шизофрения (1% населения).
Антагонисты дофамина
(нейролептики): препараты
для ослабления симптомов
шизофрении и психозов.
«Голоса»
Аминазин – вещество, с
которого началась современная психофармакология;
антагонист рецепторов к NE
и DA; легко вызывает двигательный ступор, эмоциональную тупость, вырабатывается привыкание и
зависимость.
Галоперидол
Тералиджен
Неулептил
32

33.

НОРАДРЕНАЛИН
Агонисты дофамина используются при
паркинсонизме, но дают много
побочных эффектов (импульсивнокомпульсивные расстройства)
ДОФАМИН
АМФЕТАМИН
РИТАЛИН
Метилфенидат (риталин) – блокатор обратного захвата
дофамина и норадреналина, широко используется в мире
для лечения СДВГ, нарколепсии. Велика вероятность
побочных эффектов разной степени тяжести.
33

34.

35.

36.

Серотонин (5-НТ – 5-гидрокситриптамин) является тканевым
гормоном (увеличивает тонус
гладких мышечных клеток в стенках сосудов и ряда других внутренних органов);
выделяясь из тромбоцитов, помогает остановить кровотечение: спазм сосудов. Препараты, связанные с 5-НТ, используются
при мигренях, для стимуляции родов и др.
Кора б. п/ш
Базальные ганглии
Таламус
Гипоталамус
Височная доля
Ядра шва
Мозжечок
К спинному мозгу
Кроме того, серотонин
– медиатор ЦНС;
его вырабатывают
нейроны ядер шва
(«ствол» мозга); их
отростки-аксоны
расходятся по всей
ЦНС, образуя контакты
(синапсы).
36

37.

Мозговой
водопровод
Верхние холмики
Центральное
серое вещество
Черная
субстанция
Ножки
мозга
Красное ядро
Серотонин (5-НТ) в ЦНС вызывает, как
правило, тормозные эффекты; нередко
конкурирует с влияниями норадреналина.
Кора б. п/ш
Базальные ганглии
Таламус
Гипоталамус
Височная доля
Ядра шва
Мозжечок
К спинному мозгу
Центральное серое вещество
среднего мозга и ядра шва:
- главные центры сна
- снижают фоновый уровень
болевой чувствительности
- блокируют слабые сигналы в
коре б. п/ш. (снижают «шум»)
- снижают активность центров
отрицательных эмоций
(антидепрессантное действие).
Кроме того, серотонин
– медиатор ЦНС;
его вырабатывают
нейроны ядер шва
(«ствол» мозга); их
отростки-аксоны
расходятся по всей
ЦНС, образуя контакты
(синапсы).
37

38.

При депрессиях – нарушение равновесия
между центрами положительных и
отрицательных эмоций (гипоталамус,
базальные ганглии), прежде всего, из-за
ослабления положительных эмоций
(«жизнь не радует»).
Антидепрессанты – препараты,
активирующие 5-НТ, норадреналиновые
(NE), дофаминовые (DA) синапсы. 5-НТ
сдерживает отрицательные эмоции
(прозак), а NE и DA поднимают уровень
положительных эмоций.
38

39.

Промоутер транспортера 5-НТ, аллель 5-HTTLPR
Вероятность эпизодов депрессии
S (короткий) и L (длинный) варианты промоутера; L-форма активнее, создает более
высокий уровень 5-НТ, склонность к депрессии меньше.
Влияет ли плохое отношение в
детстве на риск возникновения
депрессии?
(Caspi et al., 2003: Science 301:386-9)
Хорошее обращение
Сносное обращение
Жестокое обращение
39

40.

Серотонин –
гормон счастья ???
Триптофан – предшественник
серотонина и мелатонина…
Суточная потребность –
около 1 г; много в молочных продуктах,
бобовых, мясе, рыбе…
Суточный прием в качестве
БАД: 1-3 г
• потенциирует действие
антидепрессантов
• улучшение сна?
• при абстинентном синдроме
• повышенная тревожность и
раздражительность ??
• «настроение, работоспособность» ?
• контроль веса ??
5-гидрокситриптофан
40

41.

Эрготомин – токсин спорыньи (Claviceps
purpurea – на колосьях ржи, пшеницы), агонист
многих типов рецепторов серотонина и NE,
используется для стимуляции родовой
деятельности. Другие токсины спорыньи
вызывают сильнейший спазм периферических
сосудов. Производным эрготомина является
ЛСД-25 – диэтиламид лизергиновой кислоты,
наркотик-галлюциноген.
«Огонь св. Антония» –
отравление спорыньей,
нарушения сознания,
спазм периферических
сосудов вплоть до
развития гангрены
(омертвение участков кожи
и целых конечностей:
Искушение св. Антония,
Маттиас Грюнневальд,
ок. 1510

42.

43.

ЛСД-25: галлюциногенное действие в очень низких дозах
открыто сотрудником SANDOZ Альбертом Хофманном в
1943 году, 19 апреля. Как и другие психоделики, дает
характерный эффект нарушения восприятия и мышления
(«путешествие», «trip»). Происходит растормаживание
сначала сенсорных каналов, а затем – центров памяти,
эмоций, чья активность «вплетается» в галлюцинацию.
Проблемы:
галлюциногены могут
дать как «хороший» так
и «плохой» trip; во время
галлюцинации контроль
полностью потерян (опасно
для жизни); галлюцинации
«перепрограммируют»
структуру личности; характерен внезапный возврат
галлюцинаций и др.
43

44.

Эффекты 5-НТ в коре больших
полушарий можно охарактеризовать
как «снижение шума» при передаче
информации. Здесь нам поможет
схема, изображающая каналы
проведения сигналов в коре.
Каналы – это, прежде всего, аксоны Gluнейронов, образующие синапсы, а также
дающие отростки-коллатерали (на схеме –
прерывистые линии). По этим
коллатералям сигнал способен «растекаться»
на соседние каналы, что снижает точность
передачи информации, но зато создает
возможности для обучения (формирования
новых каналов проведения сигналов).
Канал 1 Канал 2 Канал 3
5-НТ
5-НТ
5-НТ
5-НТ
Вместе с тем, это «растекание»
необходимо держать под контролем, что и
делают нейроны ядер шва, отростки
которых выделяют обладающий
тормозящим действием серотонин.
В результате поток информации
«контрастируется», слабые сигналы
(«шум») отсекаются, многие психическое
процессы (мышление, анализ сенсорных
стимулов) протекают чётче и эффективнее.
44

45.

Перейдем на уровень синапсов:
3
Основное тормозящее действие
серотонина идет через 5-НТ1-рец.
При избытке 5-НТ1-агонистов
(суматриптан и др.) – торможение
работы мозга, сонливость, головокружение, падение кров. давления
(«серотониновый синдром»).
4
1
5
2
1. «Основной канал» – пресинаптическое окончание,
передающее, например, сенсорный сигнал (Glu).
2. Рецепторы к Glu на постсинаптической мембране.
3. Пресинаптическое 5-НТ окончание.
4. 5-НТ1-рецепторы, тормозящие выброс Glu.
5. 5-НТ2-рецепторы: закрывают К+-каналы и тем
самым активируют постсинаптическую клетку.
45

46.

47.

Если использовать 5-НТ2-агонисты, то
можно получить активацию коры.
Это и делает ЛСД-25.
3
4
Перейдем на уровень синапсов:
Основное тормозящее действие
серотонина идет через 5-НТ1-рец.
При избытке 5-НТ1-агонистов
(суматриптан и др.) – торможение
работы мозга, сонливость, головокружение, падение кров. давления
(«серотониновый синдром»).
1
ЛСД
5
2
1. «Основной канал» – пресинаптическое окончание,
передающее, например, сенсорный сигнал (Glu).
2. Рецепторы к Glu на постсинаптической мембране.
3. Пресинаптическое 5-НТ окончание.
4. 5-НТ1-рецепторы, тормозящие выброс Glu.
5. 5-НТ2-рецепторы: закрывают К+-каналы и тем
самым активируют постсинаптическую клетку.
Но если серотонина
выделяется слишком много,
то подключаются
5-НТ2-рецепторы,
активирующие синаптич.
передачу в основном
«канале» (работают как
ограничители уровня
серотонинового
торможения).
47

48.

http://www.interfax.ru/world/503342
http://www.sciencealert.com/for-the-first-time-ever-scientists-have-imaged-the-brain-on-lsd
48

49.

Атипичные нейролептики:
блокада не только D2-дофаминовых,
но и норадреналиновых рецепторов,
а также 5-НТ2А-рецепторов.
+ антидепрессантное
действие
49

50.

ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА:
симпатическая
часть
парасимпатическая
часть
Парасимпатическая
(«трофотропная») НС:
ацетилхолин (Ацх)
сердце
ЖКТ
Симпатическая
(«эрготропная») НС:
норадреналин (NE)
активация
торможение
50

51.

Кора б. п/ш
Таламус
Гипоталамус
Височная доля
Голубое пятно
Мозжечок
Норадреналин в головном мозге:
«голубое пятно»), аксоны расходятся по всей
ЦНС; наиболее активны при стрессе.
Основные эффекты:
- общая активация нервной системы
- улучшение обучения (при умеренном стрессе)
- снижение болевой чувствительности
- положительные эмоции при стрессе
(в т.ч. экстремальный спорт, «игромании» –
компьютерные игры, ставки, казино).
51

52.

Природный NE-агонист:
эфедрин (токсин эфедры,
лекарственный
препарат и наркотик).
В ходе окисления дает
эфедрон, в ходе восстановления – первитин
(метамфетамин).
Растение кат и катиноны.
Атенолол
Сальбутамол
Нафтизин, галазолин
52

53.

54.

55.

Кора б. п/ш
мотонейроны
головного мозга
мотонейроны
спинного мозга
вегетативная
нервная система
Курение, в ряду многих опасных
последствий, снижает активность
Ацх-нейронов головного мозга, приводя к
развитию привыкания и зависимости
зависимости от никотина (действует как
слабый наркотик).
При отмене – абстинентный синдром в
форме скачков эмоций, депрессии,
агрессии, усталости (поскольку
нормализующее действие эндогенного
Ацх ослаблено и нарушено).
Ацетилхолин в головном мозге:
продолговатый мозг, мост,
базальные ганглии, кора б. п/ш;
короткие аксоны, регулирующие
(нормализующие) деятельность
близлежащих нейронов.
Никотин также оказывает
нормализующее влияние, что и
является причиной курения.
55

56.

Блокаторы АЦХ-эстеразы и
коррекция БА
Холинолитики (циклодол)
используются при
паркинсонизме
Варениклин: относительно
слабый агонист
никотиновых рецепторов
56

57.

Опиоиды и опиоидные
пептиды.
Опиум: из сока снотворного
мака; обезболивающее,
успокаивающее, снотворное
действие; эйфория
(лауданум, териак и др.).
Главные действующие
компоненты – морфин (1805).
и кодеин (1912).
1970-е годы: открыты сначала опиоидные рецепторы,
а затем – действующие на них эндогенные (внутренне
присущие мозгу) медиаторы. Ими оказались пептидные
молекулы мет-энкефалин и лей-энкефалин. Позже
были открыты сходные с ними пептиды эндорфины,
динорфины, эндоморфины.
57

58.

Характерные признаки
опиоида:
- фенольное кольцо
(А-часть морфина)
- аминогруппа Tyr
С-цепь
Морфин
(азот морфина; у
налоксона «закрыт»)
-ОН-группа Tyr
- гидрофобная область:
часть кольца Phe
(пунктир), алкильный радикал и т.п.
Луносемянниковые
(вместе с Маковыми)
входят в порядок
Лютикоцветные.
Источники
морфиноподобных
алкалоидов:
маки, луносемянники,
молочайные
и др.
Опиоидный
рецептор:
вид сверху
Tyr-Gly-Gly-Phe-Met – мет-энкефалин
58

59.

С помощью морфина и его производных
можно выключить любую боль (даже самую
сильную: физические травмы, ожоги,
онкология). Однако при этом очень быстро
(за 5-10 раз) формируются привыкание и
зависимость.
Причина: снижение количества опиоидных
рецепторов на мембране пресинаптического окончания и активация выброса
«основного» медиатора (изменения очень
Анальгезия:
передача боли в спинном мозге
(блокада слабых болевых сигналов)
подкорковый контроль боли
(базальная болевая чувствит-ть)
передача болевых сигналов в
таламусе («не обращать внимания
на боль»).
глубокие и затрагивают уровень генов
пресинаптического нейрона).
Признаки зависимости: аллодиния и
болевой абстинент. синдром («ломка»).
Эйфория:
гипоталамус и базальные ганглии
(вентральный стриатум)
59

60.

Окситоцин:
нейропептид (9 а/к)
родов, лактации,
привязанности;
аутизм...
60

61.

ОРГАЗМ
В каждой реальной ситуации:
смешение нескольких
потребностей и «коктейль» из
нейромедиаторов
положительных эмоций.
ПЛАТО
ВОЗБУЖДЕНИЕ
М У Ж Ч И Н Ы
ОРГАЗМ
ПЛАТО
ВОЗБУЖДЕНИЕ
Ж Е Н Щ И Н Ы
Дофамин + эндорфины + окситоцин...
61

62.

Нейромедиаторы
отрицательных эмоций:
холецистокинин-4
(ССК: Trp-Met-Asp-Phe),
PPI (стресс: Pro-Pro-Ile),
субстанция Р,
ноцицептин,
эндозепины и др.
ССК – холецистокинин, НРА – гипоталамогипофизарно-надпо-чечниковая ось, CRF.
Негативные эмоции – это не просто
отсутствие позитивных эмоций, а особые
нейромедиаторные системы; роль гипоталамуса, миндалины, островковой коры...
62

63.

Роль N. accumbens и островковой коры (insula) в ходе принятия
экономических решений: чем ядро активнее при просмотре реклам
пищевых продуктов, тем больше вероятность набора веса.
N. accumbens: положительные эмоции, связанные с товаром.
Островок – отрицательные эмоции, связанные с высокой ценой.
+ эффекты гормонов и медиаторов воспаления (цитокинов)...
63

64.

Половое,
родительское,
пищевое
поведение:
опиоидные
пептиды, ОХТ
Комфорт,
покой,
безопасность:
Ацх и др.
Запоминание
удачных
программ,
рост их
«рейтинга»
Активные
движения,
новизна,
творчество:
дофамин
«Победа» в
реально или
потенциально
опасной ситуации:
норадреналин
64

65.

Половое,
родительское,
пищевое
поведение:
опиоидные
пептиды, ОХТ
Комфорт,
покой,
безопасность:
Ацх и др.
Прилежащее
ядро
Миндалина
Активные
движения,
новизна,
творчество:
дофамин
Nucleus
accumbens
«Победа» в
реально или
потенциально
опасной ситуации:
норадреналин
Запоминание
удачных
программ,
рост их
«рейтинга»
65

66.

67.

Гистамин
Образуется из незаменимой пищевой аминокислоты гистидина.
На периферии – запускает воспалительные реакции (расширение
сосудов, отек и др.). В ЦНС – активирующий медиатор;
гистаминовые нейроны расположены в заднем гипоталамусе; их
аксоны расходятся по всему мозгу. Антигистаминные препараты
обладают успокаивающим действием (атаракс – транквилизатор).
Глицин
пищевая аминокислота; синтез – из других аминокислот;
выполняет функции вспомогательного тормозного медиатора;
дополняет активность ГАМК в спинном мозге и стволовых
структурах: обеспечивает торможение мотонейронов,
предотвращая их избыточное возбуждение. При использовании
в форме таблеток действует очень слабо.
67

68.

Аденозин.
При «глубоком» распаде (выделение
энергии) АТФ превращается сначала в
АДФ, потом в АМФ и наконец в
аденозин.
Ф
Ф
Ф
Появление значительных количеств аденозина – признак утомления, истощения
запасов энергии (необходим отдых).
Основной рецептор – А1 (аденозиновый 1-го типа); тормозит активность аденилатциклазы (падает вход Са2+, растет выход К+).
Аденозин оказывает, таким образом, защитное действие на нервную ткань при
перегрузке (в сердце – расширение сосудов).
Антагонисты аденозина кофеин, теофиллин
(шоколад, чай) и некоторые другие проявляют
свойства психомоторных стимуляторов, снимают
утомление, активируют работу многих внутренних
органов. Возможно постепенное формирование
привыкания и зависимости.
Кофеин: кофе, «кола»
68

69.

Каннабиноиды и каннабиноидные (СВ) рецепторы.
СВ рецепторы широко распространены в ЦНС; медиатор, действующий на
них – анандамид. Оказывает общее успокаивающее и антидепрессант.
действие. Оно отчасти похоже на эффекты 5-НТ, но выделение анандамида
идет из постсинаптической клетки.
Пресинаптическое
окончание
Растительные каннабиноиды
Тетра-гидро-каннабинол
Рецептор
Анандамид = АА
Медиатор
АА
или
АГ
Арахидонилглицерол = АГ
Эндогенные каннабиноиды
Постсинаптический
нейрон
Анандамид в синапсах
работает в
направлении,
противоположном
«стандартному», и
воздействует на
пресинаптическое
окончание (тормозит
выброс медиаторов, в
первую очередь,
ГАМК: ограничение
активности синапса).
69

70.

С
О
Л
Е
Н
О
Е
К
И
С
Л
О
Е
+ электрический ток
70

71.

С
Л
А
Д
К
О
Е
Г
О
Р
Ь
К
О
Е
Г
Л
У
Т
А
М
А
Т
71

72.

Кислое
Соленое
Сладкое, умами,
горькое
72

73.

167 а/к
Белок лептин вырабатывается адипоцитами и
тормозит центр голода.
28 а/к
Кроме лептина на аппетит
влияют грелин («гормон
голода», выделяется
«пустым» желудком),
меланокортины, нейропептид Y, орексин,
5-НТ и др.
73

74.

75.

Прунинг –
«подрезка» лишних
синапсов
(62 тыс. публикаций).
Избыток синапсов
имеет место,
например, при
аутизме…
Synaptic pruning by
microglia is necessary for
normal brain development
(Paolicelli et al., 2011)
75

76.

77.

78.

79.

80.

81.

82.

Огромную роль в работе нашего мозга играют молекулы-нейромедиаторы,
передающие сигналы от нейронов к другим клеткам внутри ЦНС и на периферии. В
лекции будет представлен краткий обзор основных нейромедиаторных систем мозга
человека с акцентом на наиболее перспективные направления разработки новых
групп психотропных препаратов. Синапсы, функционирующие с участием
ацетилхолина, норадреналина, глутамата, ГАМК, дофамина, серотонина,
регуляторных пептидов - все они являются мишенями воздействия молекул,
способных в итоге влиять на депрессию, тревожность, память, расстройства
аутистического спектра, судорожную готовность и т.д.
82

83.

English Русский Rules