Медиаторные системы мозга и регуляторные пептиды. Опиатная система мозга

 

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

НОУ ВПО Гуманитарный университет

Факультет социальной психологии

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по физиологии ЦНС

«Медиаторные системы мозга и регуляторные пептиды.

Опиатная система мозга.»

 

 

 

 

 

                                                                       Выполнила: студентка 2 курса

                                                              Факультета заочного обучения

И. А. Шаманаева                                                                         Направление:     психология                                                                         Проверил: Н.В. Сапогова,                                                                         Кандидат биологических наук

 

                                                           

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2014

 

 

Оглавление

 

 

Введение

Головной мозг координирует и регулирует все жизненные функции организма и контролирует поведение. Все наши мысли, чувства, ощущения, желания и движения связаны с работой мозга, и если он не функционирует, человек утрачивает способность к каким-либо действиям, ощущениям или реакциям на внешние воздействия. Память, способность к воспроизведению прошлого опыта, одно из основных свойств нервной системы, выражающееся в способности длительно хранить информацию о внешнем мире и реакциях организма и многократно вводить ее в сферу сознания и поведения. Медиаторам – химическим посредникам в синаптической передаче информации – придается большое значение в обеспечении механизмов долговременной памяти. Основные медиаторные системы головного мозга – холинэргическая и моноаминоэргическая (включает в себя норадреноэргическую, дофаминэргическую и серотонинэргическую) – принимают самое непосредственное участие в обучении и формировании энграмм памяти.

Целью данной работы является изучение медиаторных систем мозга и регуляторных пептидов, опиатной системы мозга. Соответственно цели были поставлены такие задачи:

1. Исследовать холинергическую систему;
2. Изучить норадренергическую систему;
3. Рассмотреть серотонинергическая система;
4. Изучить дофаминергическую систему
5. Исследовать регуляторные пептиды;
6. Рассмотреть опиатную систему мозга.

 

 

 

 

1. Медиаторные системы мозга и регуляторные пептиды.

1.1 Медиаторные системы мозга

Химические синапсы по природе медиатора делят на холинергические (медиатор-ацетилхолин), адренергические (норадреналин), дофаминергические (дофамин), ГАМК-ергические (g-аминомаслянная кислота) и т.д.

Регуляторные пептиды — группа биологически активных веществ пептидной природы. Их основными признаками являются полифункциональность и способ образования путем выщепления из полипептида-предшественника. Многие регуляторные пептиды обычно рассматриваются как гормоны (инсулин, вазопрессин, окситоцин, 

соматостатин, АКТГ, гастрин и др.)

 

1.1.1Холинергическая система

Холинергическая (АХ-ергическая) система - это совокупность взаимосвязанных нейронов, секретирующих в качестве трансмиттера ацетилхолин (АХ), расположенных в базальных отделах переднего мозга и диффузно проецирующих свои аксоны по всей коре головного мозга с наибольшим представительством в лимбической и окололимбической областях. Ацетилхолин- это медиатор нервно-мышечного синапса, известен в основном как возбуждающий медиатор, но также активирует и тормозные нейроны.

Базальные ядра переднего мозга располагаются на границе между лимбической системой и корой головного мозга и участвуют в формировании и опосредованнии эмоционального реагирования. При болезни Альцгеймера наступает атрофия базальных ядер переднего мозга, что приводит к недостаточности всей холинергической системы.

Существует восемь групп холинергических клеток, от которых начинаются проводящие пути в структуры центральной нервной системы (ЦНС). Медиальное ядро перегородки и вертикальное ядро диагонального пучка – основные скопления холинергических клеток, от которых начинаются проводящие пути к гиппокампу, поясной извилине, обонятельной луковице и гипоталамусу. От горизонтального края ядра диагонального пучка нервные волокна направляются к обонятельной луковице, тогда как базальное ядро Мейнерта практически полностью обеспечивает иннервацию коры головного мозга и миндалевидных ядер. Ядро ножки моста и латеральное дорсальное ядро покрышки ствола мозга проецируются в таламус; волокна медиальной уздечки направляются к интерпедункулярному ядру, а волокна от парабигеминального ядра – к верхним бугоркам. Холинергические нейроны вырабатывают холинацетилтрансферазу, которая транспортируется в проекционные зоны, где она служит катализатором синтеза ацетилхолина. Вся холинергическая иннервация коры головного мозга и таламуса человека исходит из этих холинергических образований.

Холинергические волокна направляются во все слои коры головного мозга. Самая высокая плотность холинергических волокон - в первом и втором слоях коры, а также в верхней части третьего слоя.

Наличие двух разных типов рецепторов к АХ ведёт к разному влиянию АХ на деятельность коры.

Мускариновые рецепторы обеспечивают растормаживание пирамидного слоя коры, и усиливают передачу информации между слоями коры.Самая высокая концентрация мускариновых М1-рецепторов (самого распространённого в коре подтипа) обнаруживается в зубчатой извилине, гиппокампе, переднем обонятельном ядре, коре мозга, обонятельном бугорке и nuclei accumbens. Умеренная концентрация – в обонятельных луковицах и миндалевидных ядрах.

М2-рецепторы обнаруживаются в зонах мозга, содержащих наибольшее количество холинергических нейронов, а именно в интерпедункулярном ядре и базальных отделах переднего мозга. М2-рецептор – это пресинаптический ауторецептор, который регулирует высвобождение самого ацетилхолина из холинергического нервного окончания.

Мускариновые М3-рецепторы, в основном, концентрируются в диэнцефальной области и в стволе мозга.

М4-рецепторы обнаруживаются, главным образом, в полосатом теле и обонятельном бугорке.

Никотиновые рецепторы, наоборот, обеспечивают торможение нейронов коры.Самое большое количество никотиновых рецепторов обнаружено в таламусе, сером веществе в области сильвиевого водопровода, а также в черной субстанции. Умеренная концентрация никотиновых рецепторов обнаруживается в коре головного мозга и в полосатом теле, относительно низкие концентрации – в гиппокампе и миндалевидном ядре.

Афферентный путь к холинергическим базальным ядрам представлен, в основном, волокнами, исходящими из лимбической системы (препириформная и орбито-фронтальная области коры, передне-инсулярная зона, полюс и средняя часть височной коры, энторинальная кора, ядра перегородки, nuclei accumbens и гипоталамус). Фактически единственное начало афферентных путей из лимбической системы к базальным ядрам в сочетании с их обширной представленностью в коре лимбической и паралимбической зонах, предопределяет функцию этой структуры – установление соответствия эмоционального ответа характеру раздражителя, ведь, как известно, лимбическая система играет главную роль в деятельности мозга, связанной с эмоциями.

Самая большая плотность холинергических аксонов отмечается в структурах лимбической системы (миндалевидные ядра и гиппокамп), следующее место занимают образования окололимбической области, уни- и гетеромодальные ассоциационные пути коры имеют среднюю плотность холинергических волокон, а основная часть зрительной коры имеет самое незначительное представительство холинергических волокон.

 

1.1.2 Норадренергическая система

Норадренергическая (НА-ергическая) система - это совокупность взаимосвязанных нейронов, секретирующих в качестве трансмиттера норадненалин (НА), который относится к группе катехоламинов.

Норадренергические нейроны образуют группы клеток, расположенных в мозговом стволе и ретикулярной формации. К ним относятся нервные клетки голубого пятна, вентромедиальной части покрышки и др. Отростки этих нейронов сильно разветвлены и и дают много пресинаптических окончаний. Области, на которые распространяются восходящие проекции этих серотонинергических нейронов, захватывают ствол мозга, гипоталамус, таламус и разные отделы коры, а нисходящие достигают спинного мозга. Восходящие норадренергические проекции являются компонентом восходящих активирующих систем головного мозга.

Адренергические рецепторы обладают чувствительностью ко всем трансмиттерам группы катехоламинов: норадреналину, адреналину и дофамину. Только чувствительность эта разная у разный рецепторов к различным катехоламинам.

Адренорецепторы мозга принято классифицировать на два типа: альфа- и бета-, а последние в свою очередь на ß1 и ß2. Рецепторы ß1 локализованы на нейронах, а ß2 расположены на клетках глии и сосудов. Агонистом ß1-рецепторов выступает норадреналин, а ß2-рецепторы в большей степени чувствительны к адреналину.

Рецепторы α1 и α2 типа весьма хорошо изучены в фармакологическом аспекте. Специфические ингибиторы α1-рецепторов имеют антигипертензивные свойства, α2-рецепторами в существенной степени определяется активность центральной и периферической адренергической систем. Пресинаптическими α2-рецепторами на норадренергических терминалях тормозится выделение норадреналина, что имеет отношение и к регуляции кровяного давления. Свидетельством этого, в частности, является влияние клонидина, который являясь антигипертензивным средством, снижает также симптомы абстиненции при употреблении алкоголя и наркотиков.

Обезболивающее действие норадреналина показано при его введении животным в синее пятно, ЦСВ или в дорсальные рога спинного мозга. От нейронов синего пятна начинается нисходящий норадренергический путь, разрушение которого значительно ослабляет анальгетические эффекты.

1.1.3 Серотонинергическая система.

Серотонинергическая (СТ-ергическая) система - это совокупность взаимосвя-занных нейронов, секретирующих в качестве трансмиттера серотонин (СТ).

 Серотонинергическая система мозга играет важную роль в механизмах регуляции болевой чувствительности, оказывая как тормозное, так и возбуждающее действие на ноцицептивные нейроны дорсального рога. Волокна серотонинсодержащих нейронов проецируются в спинной мозг из каудальной части моста, большого ядра шва и парагигантоклеточного ядра и оканчиваются преимущественно на нейронах I, II, IV, V и X пластин серого вещества спинного мозга. Большинство окончаний супраспинальных серотонинергических нейронов идентифицировано на нейронах спиноталамического тракта, энкефалин- и ГАМК-содержащих интернейронов.  
Основой работы серотонинергической системы является секреция серотонина, или 5-гидрокситриптамина, в синаптическую щель, где он подвергается частичной инактивации и частично поглощается в обратном направлении пресинаптической терминалью. Именно на указанные процессы оказывают влияние антидепрессанты последнего поколения, названные ингибиторами обратного захвата серотонина.

Различают метаботропные и ионотропные рецепторы серотонина. Структура серотонина схожа со структурой психоактивного вещества ЛСД. Действие ЛСД сходно с агонистами некоторых 5-HT рецепторов и ингибирует обратный захват серотонина, повышая таким образом его коцентрацию.

Нейроны, которые являются источниками путей серотонинергической системы, расположены рассеянно в коре головного мозга и в виде агломерация в переднем и заднем ядрах шва мозгового ствола. Эти ядра относят к древним с позиции филогенеза и вероятно чрезвычайно необходимым для выживания структурам. Они формируют группы клеток, которые расположены от передней части мезенцефалона до нижних отделов продолговатого мозга. Отростки этих клеток широко разветвлены и проецируются на большие области коры переднего мозга, его желудочковую поверхность, мозжечок, спинной мозг и образования лимбической системы. Помимо коры и ствола головного мозга нейроны серотонинергической системы концентрируется в некоторых подкорковых образованиях: хвостатое ядро, скорлупа чечевичного ядра, переднее и медиальное ядра зрительного бугра, промежуточном мозге, обонятельном мозге и ряде структур, связанных с ретикулярной активирующей системой, в коре больших полушарий и гипоталамусе. В коре лимбической области серотонина значительно больше, чем в неокортексе.

Участие серотонина в работе ЦНС многообразно. Первоочередно это обусловлено тем, что оно сопровождается изменениями обмена веществ в сторону уменьшения потребления мозгом глюкозы, использования кислорода, лактатов и неорганических фосфатов, а также изменением соотношения натрия и калия. Установлено возбуждающее действие серотонина на парасимпатический отдел ствола головного мозга и лимбической зоны коры. Он осуществляет активацию бульбарного отдела ретикулярной формации, однако при этом производит торможение передачи нервных импульсов через зрительный бугор, мозолистое тело и синапсы коры больших полушарий головного мозга. Помимо этого, получены доказательства воздействия серотонинергической системы мозга на возбудимость вазомоторных и терморегулирующих центров, а также рвотного центра.

По современным представлениям, серотонин имеет большое значение в регуляции настроения. Нарушения функций серотонинергической системы связывают с развитием нарушений психики, которые находят свое проявление в депрессии и тревоге. Избыток серотонина обычно ведет к панике, а недостаток - к депрессии. Дефицит моноаминов, к каковым относится серотонин, способен приводить к нарушению синаптической передачи в нейронах лимбической системы и формировать депрессивные состояния, протекающие в виде разнообразных клинически очерченных синдромов.