Методы изучения функции ЦНС

БИЛЕТ № 1

Классификация синапсов.                                               

   Синапс - структурный механизм, который обеспечивает передачу возбуждения от одной структуры к другой (нейрон-мышечное волокно-клетка). В синапсе различают следующие структуры:                       

1. пресинаптическая область, включает в себя пресинаптическую мембрану, медиаторное депо (специальная область, в которой происходит накопление медиатора, поступающего в пресинаптическую область по нейрофибриллам); в пресинаптическую мембрану вмонтированы ионные каналы для кальция (Ca+)

2. постсинаптическая область включает в себя постсинаптическую мембрану, которая содержит потенциалозависимые каналы, а также специализированные каналы - рецепторные белки, которые обеспечивают узнавание медиатора и одновременное проведение ионов

3. между пре- и постсинаптической мембранами - синаптическая щель

 

Классификация.

1. По способу передачи сигналов:                                                        - химические (эволюционно более молодые, возбуждение в которых передается с участием химического посредника)          - электрические (4% от всей коры, возбуждение передается без медиаторов и нейромодуляторов, эволюционно наиболее древние синапсы)

 

2. По характеру процессов, происходящих на пост-синаптической мембране:

- возбуждающие синапсы, функцией которого является возбуждение постсинаптической мембраны

- тормозные синапсы, функциями которого является торможение постсинаптической мембраны

 

3. По виду соединяемых клеток:

- межнейронные, локализующиеся в ЦНС и вегетативных ганглиях

- нейроэффекторные, соединяющие эфферентные нейроны соматической и вегетативной нервной системы с исполнительными клетками

- нейрорецепторные, контакты во вторичных рецепторах между рецепторной клеткой и дендритом афферентного нейрона

 

4. В зависимости от местоположения в ЦНС:

- аксосоматические

- аксодендритные

- аксоаксонные

- дендросоматические

- дендродендритные

Нейрон как структурно-функциональная единица ЦНС

Структурной единицей нервной деятельности НС является нейрон, в зависимости от этого нейроны бывают:

1. по основному медиатору, синтезируемому в них: норадренальгические,

дофаминергические,

серетонинергические….

2. в зависимости от отдела ЦНС нейроны бывают: соматические и вегетативные

3. в зависимости от направления информации: афферентные, эфферентные и вставочные

4. по влиянию: возбуждающие и тормозные

5. по активности: фоновоактивные – проявляют непрерывную активность, которая может быть ритмичной и аритмичной, нейроны возбуждающиеся только в ответ на раздражение, молчащие нейроны

 

В нейроне различают следующие структурные единицы:

1. обеспечивающие синтез макро молекул, это сома (тело) нейрона,

2. структура воспринимающая импульсы от других клеток это шипиковый аппарат тела и отростки нейрона

3. структуры которые генерируют нервный импульс аксональный холмик

4. структуры проводящие возбуждение к другим нейронам или эффекторам (мышца или железа) это аксон нейрона

Общие и неспецифические функции синтез клеточных структур необходимых для жизнедеятельности (белки, углеводы, жиры…) выработка энергии в результате обмена веществ, трансмембранный перенос веществ,

 

К специфическим функциям нейронов относят:

1. восприятие изменений внешней внутренней среды организмов с помощью рецепторов и синапсов

2. передача сигналов другим клеткам 

3. переработка поступающей к нейронам информации

4. хранение информации с помощью механизмов памяти

5. влияние на другие клетки с участием химических веществ

БИЛЕТ №2

Общие принципы работы химического синапса

Процесс проведения возбуждения или торможения через синапс начинается с деполяризации пресинаптической мембраны, которая достигается путем усиления ионной проницаемости для кальция. Кальциевые каналы открываются и кальций быстро, а затем медленно поступает внутрь клетки. Затем начинается проникновение медиатора в синаптическую щель. Медиатор содержится в пузырьках (везикулах), один пузырек содержит один квант медиатора (6К молекул ацетилхолина). Проникновение одного пузырька в область постсинаптической мембраны способствует развитию локального потенциала на ограниченном участке постсинаптической мембраны. Суммация локальных потенциалов в результате выделения большого количества пузырьков с медиатором способствует развитию постсинаптического потенциала.

На постсинаптической мембране происходит связывание медиатора с белковым рецептором постсинаптической мембраны. Этот процесс осуществляется по принципу "ключ к замку". В мембрану вмонтированы белки рецепторы, селективно реагирующие на определенный медиатор (холинергические рецепторы, гамкергические рецепторы, дофаминергические рецепторы). Тем не менее ряд белков рецепторов способны менять свои конформационные свойства, подстраиваясь под молекулу медиатора. Белковые рецепторы постсинаптической мембраны обеспечивают также транспорт ионов.

Медиатор тормозного типа способствует развитию тормозного постсинаптического потенциала, который достигается путем гиперполяризации постсинаптической мембраны. Она связана с усилением ионной проницаемости для калия и хлора. В синапсах возбуждающего типа открытие ионных каналов белковых рецепторов связано с усилением ионной проницаемости для натрия и кальция, следствием чего является деполяризация постсинаптической мембраны. Суммация локальных потенциалов постсинаптической мембраны способствует развитию ВПСП или ТПСП.

Связывание медиатора с рецепторным белком облегчается с участием ферментов, например в холинергических синапсах, фермент - ацетил-холин-эстераза.

 

 

Методы изучения функции ЦНС

Рентгенология	Наука, изучающая воздействие на организм человека рентгеновского излучения, возникающие от этого заболевания и патологические состояния, их лечение и профилактику, а также методы диагностики и лечения различных заболеваний с помощью рентгеновских лучей.
Электроэнцефалография	Неинвазивный метод исследования функционального состояния головного мозга путем регистрации его биоэлектрической активности.
Магнитоэнцефалография	Технология, позволяющая измерять и визуализировать магнитные поля, возникающие вследствие электрической активности мозга. МЭГ применяется в исследованиях работы мозга и в медицине
Компьютерная томография	Метод рентгеновского исследования. Дает изолированное изображение поперечного слоя тканей, которое невозможно получить в обычной рентгенодиагностике.
ЯМРТ (ядерно-магнитно-резонансная томография)	Томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса — метод основан на измерении электромагнитного отклика ядер атомов водорода на возбуждение их определённой комбинацией электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости
ПЭТ (позитронно-эмиссионно-трансаксиальная томография)	Метод исследования, при котором выявляются участки с повышенной активностью обмена веществ, свойствененые, например, злокачественным опухолям - благодаря этому свойству опухолей их становится заметно на ПЭТ-сканах.
Инвазивные методы	Методы, основанные на введении веществ в полость организма - внутримышечно, внутривенно или с повреждением кожного покрова, слизистых оболочек
Разрушение участков мозга	Метод, который включает в себя разрушение, удаление и рассечение ткани, истощение нейрохимических веществ, в первую очередь медиаторов, а также временное функциональное выключение отдельных областей головного мозга и оценку влияния вышеперечисленных эффектов на поведение людей
КГР (кожно-гальваническая реакция)	Метод, регистрирующий биоэлектрическую реакцию с поверхности кожи

БИЛЕТ № 3

1. Свойства химических синапсов

1. одностороннее проведение возбуждения (связано с анатомическими особенностями синапса, а именно медиатор идет только в одном направлении)

2. синаптическая задержка (время, в течении которого медиатор проникает через синаптическую щель)

3. пресинаптическое торможение (связано с дефицитом медиатора в пресинаптической области; есть вещества, которые вызывают блокаду пресинаптической мембраны, а также блокируют связывание медиатора с постсинаптической мембраной)

4. постсинаптическое торможение также связано с действием веществ блокаторов (например, в роли адреноблокаторов выступает яд курары (этим индейцы мажут стрелы), атропин в паросимпатической нервной системе, апоморфин (рвотный центр), лобилин (дыхательный центр) и картиазол; ингибируют синаптическую передачу в адренергических синапсах, резерпин, тетрабеназин (запасание медиатора), амфетамин (пресинаптическое восвобождение), эрготомин, галопередол, кокаин ингибирует повторное поглощение медиатора)

Объединение нейронов

Объединение нейронов – это один из фундаментальных принципов организации работы мозга

Виды объединения нейронов

1) Нервный центр

2) Нейронные цепи

3) Нейронные сети

4) Нейронные ансамбли

• Нервный центр - совокупность нервных клеток (Нейронов), более или менее строго локализованная в нервной системе и непременно участвующая в осуществлении рефлекса, в регуляции той или иной функции организма или одной из сторон этой функции.

• Нейронные цеп и – это соответствующим образом (последовательно) соединенные между собой нейроны, которые выполняют определенную задачу. Рефлекторная дуга является частным случаем  организации нейронов по типу нейронных цепей.

• Нейронные сети – это объединение нейронов, которое содержит множество параллельно расположенных и связанных между собой последовательных цепей нейронов. Такие объединения выполняют сложные задачи. Например, сенсорные сети выполняют задачу по обработке сенсорной информации.

Существуют три типа нейронных сетей:

- иерархические (присутствуют такие свойства, как дивергенция и конвергенция, импульс передается с усилением или просто может отфильтроваться – сенсорика),

- локальные (импульсы находятся в пределе одного уровня, они отбирают и также фильтруют ненужное),

- дивергентные (работают через один нейрон, интегрируют и регулируют поток информации).

Нейронный ансамбль - совокупность нейронов, составляющих функциональную группу в высших отделах мозга.

БИЛЕТ № 4

Мионевральный синапс

Мионевральный синапс – синапс между аксоном мотонейрона и волокном скелетной мышцы.

Нервно-мышечный синапс (мионевральный синапс) — эффекторное нервное окончание на скелетном мышечном волокне. Входит в состав нервно-мышечного веретена. Нейромедиатором (- биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами) в этом синапсе является ацетилхолин.

Строение.

Нервный отросток, проходя через сарколемму (- клеточная мембрана мышечной клетки или мышечного волокна) мышечного волокна утрачивает миелиновую оболочку и образует сложный аппарат с плазматической мембраной мышечного волокна, образующийся из выпячиваний аксона и цитолеммы мышечного волокна, создавая глубокие «карманы». Синаптическая мембрана аксона и постсинаптическая мембрана мышечного волокна разделены синаптической щелью. В этой области мышечное волокно не имеет поперечной исчерченности, характерно скопление митохондрий и ядер. Терминали аксонов содержат большое количество митохондрий и синаптических пузырьков с медиатором ацетилхолином.

Функции

- Мионевральные синапсы, как и другие, обладают способностью проводить возбуждение односторонне, в том направлении, в каком нервные импульсы проводятся в рефлекторной дуге

- В мионевральных синапсах, как и в нерве, в проведении возбуждения участвуют токи действия и происходит образование ацетилхолина

- В этом синапсе нервный импульс превращается в механическое движение мышечной ткани.