Електрофізіологічні дані

Відео: 006. Машинне навчання в аналізі медичних даних - Іван Дрокин

Як показують електрофізіологічні дані, кожен нейрон може брати участь в різних реакціях тваринного, т. Е. Брати участь в роботі декількох нейронних ансамблів. У той же час він володіє надзвичайною вибірковістю в проведенні збудження по різних каналах зв`язку. Що ж лежить в основі цієї вибірковості?

Як зазначалося вище, нейрон є поліцептівним освітою, т. Е. Він чутливий до різних нейромедіатора, пептидів і амінокислот, що дозволяє йому працювати як інтегратора збудження.

Однак все вихідні синапси нейрона функціонують з використанням одного медіатора, т. Е. Нейрон одноергічен. Це свідчить про те, що нейромедіатори і гормони є хімічним сигналом, який може кодувати специфічний ансамбль нейронів, де зберігається той чи інший специфічний навик.

У той же час наявність на тілі нейрона великої кількості синаптичних рецепторів, чутливих до різних нейромедіатора, дозволяє йому регулювати свою збудливість, а також рівень метаболізму і біосинтезу специфічних мембранних і ферментативних білків, що вбудовуються в мембрану. Таким же способом він, ймовірно, регулює швидкість транспорту по аксону і вивільнення специфічного для даного нейрона медиаторного речовини.

Конкретні механізми впливу нейромедіаторів, пептидних гормонів і іонів на ці процеси зводяться, в кінцевому підсумку, до зміни проникності мембрани і стабілізації тих конформаційних перетворень мембранних макромолекул, які забезпечують тривале полегшення синаптичної провідності [de Robertis E., 1978]. Це лише одна сторона питання. Друга - полягає в тому, що в результаті взаємодії різних нейромедіаторів з відповідними рецепторами на поверхні нейрона і виникнення повільних електричних потенціалів створюється значна напруженість електричного поля синапсу, яку W. R. Adey (1977) розглядає в якості одного з найважливіших регулюючих механізмів зберігання інформації в головному мозку. За його припущенням, ці електричні поля шляхом зміни конформації мембранних білків діють як слабкі тригери тривалих змін збудливості клітин мозку.

Сучасна жідкостномозаічная модель мембрани складається з двох шарів орієнтованих молекул ліпідів, внутрішня і зовнішня сторони яких покриті плівкою білка [Singer S. J. і Nicholson G. R., 1972].

Простагландини, що знаходяться в ліпідному шарі, на думку W. R. Adey, сигналізують всередину клітини про зв`язуванні гормонів і нейромедіаторів з рецепторним ділянкою на поверхні мембрани. За аналогічним принципом здійснюється також зворотна регуляція між постсинаптическими процесами зміни чутливості рецепторів і пресинаптичними механізмами вивільнення та зворотного поглинання нейромедіаторів. Крім цього, простагландини в комбінації з іншими білковими комплексами, наприклад, типу рмікроглобуліна з відносною молекулярною масою 50 000, забезпечують три найважливіші функції мембрани.

По-перше, їх присутність в ліпідному подвійному шарі робить мембрану більш ригидной. По-друге, глікопротеїди за допомогою термінальних груп (сіалові кислоти) зв`язуються з фіксованими негативними зарядами. Тому поверхня мембрани як би перетворюється в Поліаніонна покриття з сильним спорідненістю до катіонів, зокрема до іонів Са ++. По-третє, зв`язування останніх створює невеликий електричний градієнт в позаклітинному середовищі.

Ці слабкі електричні поля, в свою чергу, можуть впливати на конформацію мембранних макромолекул, яка за допомогою взаємопов`язаних ефектів поширюється далі по даній мембрані [Schwarz G., 1970]. I. Т. Grodsky (1976) і Н. Frohlich (1977) розглядають подвійний шар ліпідів як суму диполів, здатних до взаємодії з локальним електричним полем, що генерується катіонами в поліаніонів глікопротеїну нейрональних мембран. Отже, конформаційні зміни мембрани і зміни її проникності в значній мірі визначаються величиною мембранного потенціалу.

Відео: "РСН". «Передача даних» з Марією Баченіной і Антоном Захаровим. 08.04.2015г.

Такий електростатичний потенціал змінюється під впливом різних зовнішніх (іонна сила, рН, температура) і внутрішніх чинників (специфічні ліганди мембранних рецепторів, білки, ферменти, нейромедіатори і пептидні гормони). У той же час електричне поле, створюване мікроструктурами, генеруючими повільні потенціали, особливо на дендритах нейронів, зі свого боку контролюють конформаційні зміни цитоплазматичних білків, РНК і ДНК [Ladik J. et al., 1971- Ladik J., 1975].

Таким чином, електростатичний потенціал може служити важливим регуляторним механізмом генетичної трансляції в процесах пам`яті. Суттєвою функцією нуклеїнових кислот в даному випадку, очевидно, є забезпечення їх ферментних партнерів Поліаніонна мікрооточенням [Doizou P. et al., 1977].