6. Характеристика электрических синапсов

Электрические синапсы считаются более примитивными. В мозге млекопитающих их обнаружено мало (в головном мозге млекопитающих в составе мезэнцефального ядра тройничного нерва, вестибулярного ядра Дейтерса, ядра нижней оливы продолговатого мозга). Электрические синапсы характерны также для сердца, гладких мышц, секреторных клеток.

Большинство известных электрических синапсов образованы большими пресинаптическими аксонами, контактирующими со сравнительно мелкими волокнами постсинаптических клеток. Расстояние между ними приблизительно 3-4 нм. Направление передачи сигнала обусловлено различиями диаметра, и, следовательно, входного сопротивления контактирующих частей клеток. Обычно больший диаметр у пресинаптического волокна.

Синаптическую щель пересекают белковые соединительные мостики – коннексоны. Эти каналы обладают малым сопротивлением и потому хорошо проводят электрический ток от одной клетки к другой. Поток положительных зарядов от пресинаптической мембраны возбуждённой клетки вызывает деполяризацию постсинаптической мембраны. И далее – ПД.

Коннексоны – это сложные белки, состоящие их нескольких субъединиц (как белок гемоглобин – четвертичная структура). Коннексоны одного нейрона образуют полуканал, а соединяясь с коннексонами другого нейрона, уже составляют полноценный канал с широким отверстием (1,5 нм). Канал может закрываться и открываться за счет вращения субъединиц.

Преимущества электрических синапсов (в сравнении с химическими):

1. Через них информация передается быстро, без характерной для химических синапсов задержки.

Поэтому электрическая синаптическая передача сигнала оказывается биологически полезной при осуществлении реакций бегства или защиты в случае внезапной опасности. Таким способом, например, синхронно активируются мотонейроны и следом происходит молниеносное движение хвостового плавника у золотой рыбки при реакции бегства. Такая же синхронная активация нейронов обеспечивает залповый выброс маскирующей краски морским моллюском при возникновении опасной ситуации.

2. Практически не утомляемы, как и нервное волокно.

3. Передача не блокируется при удалении кальция, не блокируется фармакологическими препаратами.

4. Через каналы коннексонов (т.к. они имеют сравнительно большой диаметр) осуществляется и метаболическое взаимодействие клеток (проходят органические молекулы средних размеров – циклический АМФ, аминокислоты, пептиды, РНК, метаболиты). Этот транспорт, видимо, имеет большое значение в процессе развития мозга.

Недостатки:

Низкая пластичность электрических синапсов (сигнал не может стать больше или меньше, не может осуществиться торможение) – отсутствует возможность преобразования сигнала.

Электрохимические синапсы. Обнаружены между нейронами латерального вестибулярного ядра. Изучены мало.

7. Понятие о нейротрансмиттерах и модуляторах

Нейротрансмиттеры – это суммарное название для медиаторов, которые непосредственно осуществляют передачу сигнала, и для нейромодуляторов – веществ, модифицирующих эффект нейромедиаторов. Модулирование – это значит изменение: или увеличение интенсивности, или снижение интенсивности передачи сигнала.

Понятие «модуляторы» было предложено Э. Флорн в 60-х гг. XX в. исходя из представления о характере действия гор­монов. В современном понимании иейромодуляторы по сравнению с нейромедиаторами имеют следующие характеристики:

1. не обладают самостоятель­ным физиологическим действием, но модулируют эффект медиаторов;

2. они не всегда имеют синаптическос или даже нейронное происхождение, освобо­ждаясь из глии или являясь гормонами;

3. мишенью модулятора могут быть пре-, постсинаптическая мембраны или внутриклеточные рецепторы;

4. дейст­вие модуляторов имеет тонический характер, т. е. длительное развитие и большую продолжительность действия;

5. некоторые нейромедиаторы могут выполнять и модуляторную функцию, взаимодействуя с белковыми рецеп­торами иных, не постсипаптических участков мембран.