322 :: 323 :: Содержание

323 :: 324 :: 325 :: 326 :: 327 :: Содержание

Нейромедиаторные системы.

Когда речь заходит о регуляции синаптической эффективности, то естественно внимание обращается прежде всего на системы биологически активных веществ, являющихся посредниками в синаптической передаче. Так, было установлено увеличение содержания свободного ацетилхолина в гиппокампе сразу после обучения оборонительному условному рефлексу. Синтез ацетилхолина, зависящий от вырабатываемых навыков и индивидуальных особенностей животных, стали связывать с процессом консолидации. Весьма чувствительным индикатором холинергической системы мозга является активность ацетилхолинестэразы (разрушающей ацетилхолин), которая закономерно меняется в коре мозга и гиппокампе в зависимости от характера обучения и способности животных к выработке навыков.

Дальнейшие исследования показали, что под влиянием обучения увеличивается количество холинорецепторов,

323

что может быть следствием либо синтеза новых рецепторных молекул, либо демаскировки и активации уже существующих рецепторных белков. Р.И. Кругликов (1986) показал повышение чувствительности кортикальных нейронов, вовлекаемых в формирование условного рефлекса, к микроэлектрофоретически подводимому ацетилхолину. Причем чувствительность возрастает вплоть до фиксации следа в памяти. Э. Кендел (1980) также полагал, что долговременная память связана со стабильным изменением чувствительности к ацетилхолину. Активация рецепторов постсинаптической мембраны облегчает обучение, ускоряет фиксацию, способствует извлечению следа из памяти. И наоборот, антагонисты ацетилхолина нарушают обучение и воспроизведение, вызывая амнезию (Р.Ю. Ильюченок, 1977).

Системы, связанные с образованием и выделением биогенных аминов, - катехоламинергическая и серотонинергическая принимают самое непосредственное участие в механизмах долговременной памяти (Е.А. Громова, 1980; Р.И. Кругликов, 1981).

Установлено, что обучение животных в моделях с электрокожным подкреплением условных реакций сопровождается активацией норадренергических систем мозга, а обучение с пищевым подкреплением - снижением метаболизма и уровня норадреналина в мозге животных.

Разработана гипотеза, в соответствии с которой норадреналин, выделяющийся при подкреплении, пролонгирует активность нейронов, вызванную предъявлением условного стимула, и этим облегчает формирование условного рефлекса.

Значительное снижение норадреналина его антагонистами, разрушение нейронов голубого пятна продолговатого мозга (дающего начало восходящей норадренергической системе) или дорзального пучка переднего мозга замедляет обучение, вызывает амнезию и нарушает извлечение следа из памяти (Р.И. Кругликов, 1981). Определенную роль играет и дофаминергическая система (Н.Ф. Суворов, В.В. Суворов, 1978), ибо дофамин является предшественником образующегося из него норадреналина.

324

Значительно более определенная роль в процессах, связанных с консолидацией следов памяти, принадлежит серотонинергической системе мозга. Е.А. Громова (1980) установила, что серотонин ускоряет обучение и удлиняет сохранение навыков, выработанных на эмоционально положительном подкреплении, нарушая выполнение и сохранение защитно-оборонительных реакций. Согласно ее концепции моноамины участвуют в процессах обучения и памяти опосредованно, через нейрохимическое обеспечение положительных и отрицательных эмоциональных состояний (см. также гл. 5). Серотонин причастен к формированию эмоционально положительных, а норадреналин - эмоционально отрицательных состояний. Обе моноаминергические системы находятся в реципрокных отношениях.

В связи с тем, что распространенным приемом исследования памяти является использование различного рода амнезирующих (амнезия - потеря памяти) воздействий стрессорного типа, было выдвинуто представление, что стрессоры действуют на процессы консолидации через нейроэндокринные реакции, оказывая первичное влияние на неспецифические компоненты этого процесса.

Р.И. Кругликов (1984) разработал гипотезу, согласно которой холинергические механизмы мозга обеспечивают информационную составляющую процесса обучения. Роль же моноаминергических систем мозга сводится к обеспечению подкрепляющих и эмоционально-мотивационных составляющих процесса обучения и памяти. Причем холинергическая система находится под модулирующим влиянием моноаминергической системы. Стимуляция норадренергических механизмов перестраивает хемореактивные свойства, которые при определенных условиях могут закрепляться, обеспечивая создание и сохранение многонейронной констелляции - энграммы. Если норадренергические механизмы мозга в большей мере причастны к формированию временных связей, то серотонинергическая - к их фиксации.

X. Матисс (1979) рассматривает взаимодействие обоих типов медиаторных систем непосредственно на мембране нейрона (рис. 73). Он полагает, что повторная активация холинергических синапсов во время стимуляции

325

Рис. 73 Механизмы стабильного повышения эффективности синоптической передачи (по X. Матиссу, 1978) 1 - холинергический медиатор, вызывающий обратимые конформационные изменения субсинаптической мембраны; 2 - моноаминергический медиатор, активирующий нуклеотидциклазу; 3 - циклические нуклеотиды; 4 - активированные протеинкиназы; 5 - активация генетического аппарата и изменения синтеза РНК; 6 - изменение синтеза белков (глюкопротеидов); 7 - включение вновь синтезированных белков холи нергическим медиатором изменений субсинаптической мембраны

вызывает кратковременные конформационные перестройки постсинаптических мембран, повышающие синаптическую проводимость. Если в течение этого времени к нейрону поступают "безусловные" влияния, опосредуемые моноаминергическими системами, то включается цепь внутриклеточных метаболических процессов с участием циклических нуклеотидов. В ходе этих процессов синтезируются полипептиды или белки. Они взаимодействуют с белками постсинаптических мембран, подвергшихся в ходе сенсорной (условной) стимуляции конформационным перестройкам, и стабилизирует эти изменения. В результате нейрон приобретает набор синаптических входов повышенной эффективности, обеспечивающий его участие в составе энграммы.

Данная концепция, весьма правомерная в принципе, не может быть полностью принята, ибо показано, что 95% пресинаптических моноаминергических термина-леи не образуют синапсов на нейронах, а выделяющиеся моноамины, диффундируя на значительные расстояния, оказывают модулирующие влияния на множество образований. Поэтому моноаминергические системы мозга в последнее время стали причислять скорее к нейромодуляторным, чем к классическим медиаторным системам. Объектом таких модулирующих влияний является холинергическая система.

326

Среди вероятных медиаторов, от уровня метаболизма которых зависят процессы долговременной памяти, следует упомянуть гаммааминомасляную кислоту, глутаминовую кислоту, а также вторичные посредники (циклические нуклеотиды и ионы кальция). Разработка этих вопросов находится только в начальной стадии.

327