Причем, эти изменения происходят благодаря свойствам мембраны не
йронов, лежащей за пределами синапсов. Так, можно представить, что в услов
иях неизменной эффективности синаптической передачи, синаптические то
ки могут быть подавлены или усилены в зависимости от компартмента нейро
на посредством внеклеточного нейропередатчика.
Если нейрональная обработка синаптического сигнала будет изменять сво
и параметры во времени, то этот процесс будет называться «нейрональной п
ластичностью». Такие изменения могут носить как кратковременный, так и д
олговременный характер.
Приведу конкретный пример. Внесинаптические рецепторы гамма-аминомас
ляной кислоты (ГАМК) способны поддерживать постоянный тонический ток. В
нашей лаборатории удалось показать, что условия возникновения тоничес
кого тока различаются в различных типах нейронов. В возбуждающих нейрон
ах при нормальных условиях ГАМКергический тонический ток отсутствовал
, но регистрировался в тормозных. Мы предположили, что это связано с разли
чием в локальной концентрации внеклеточной ГАМК. При эпилептических су
дорогах у животных этот тонический ток появлялся в обоих типах клеток. Э
то служит примером долговременного изменения нейрональной обработки с
игнала и указывает на роль нейрональной пластичности в патологических
состояниях мозга.
А.Г. То есть, это тоже структура, и достаточно устойчивая.
А.С. Если говорить о том, что тонический ток есть в одном типе кл
еток и отсутствует в другом, то можно провести аналогию с синаптической
передачей. Есть активные синапсы, а есть «молчащие». Важно, что ситуация с
«тонически молчащими» нейронами может изменяться, как мы это показали п
ри эпилептической активности.
Таким образом, мы приходим к заключению, что в мозге, кроме синаптической
нейропередачи, есть диффузная нейропередача, которая обеспечивает ней
рональную обработку информации.
А.Г. В другой контур происходит передача информации.
А.С. Можно сказать и так. Существует одна нейрональная сеть, но д
ва параллельных пути передачи информации: синаптический и внесинаптич
еский. Они взаимодействуют между собой, что принципиально важно.
А.Г. Это принципиально важно, поскольку умножает количество ва
риантов передаваемых сигналов в геометрической прогрессии и делает си
стему, по сути дела, открытой.
А.С. В принципе, любая биологическая система открытая: будь то с
инаптическая, внесинаптическая или их комбинация. Важно то, что мы начин
аем больше узнавать о мозге. Еще шесть лет назад я сам думал, что обработка
информации в мозге происходит благодаря только синаптической передач
е и пластичности.
Если мыслить более широко и представить, что синаптическая и диффузная н
ейропередачи не являются единственными двумя способами передачи инфор
мации и что нейроны могут передавать сигнал посредством электрическог
о поля или других неизвестных еще путей, то наш мозг может оказаться намн
ого более сложно устроенным. В связи с этим разумными кажутся не только н
аучная разработка известных направлений, но и поиск новых механизмов ра
боты мозга. Только в этом направление возможен прогресс в объяснении сущ
ествования разума.
Помимо прочего существует практический аспект данного вопроса. Некото
рые лекарства, как мы уже обсуждали, разрабатываются с применением подхо
да «мозг Ц черный ящик». Представим, что стал известен эффект этого преп
арата на синаптическую передачу. На самом деле, это вещество может…
А.Г. Одновременно может вызывать целый ряд изменений и внесина
птической системы…
А.С. Совершенно верно.
Например, известно, что некоторые препараты, которые используются как ан
тиэпилептические, обладают нежелательными побочными эффектами. Мы обн
аружили, что эффект таких лекарств на синаптическую передачу делает ней
рональную сеть менее возбудимой, а их действие на диффузную нейропереда
чу оказывается совсем противоположным. Кроме того, дозы лекарств, которы
е не действуют на синаптическую передачу, назовем их «сверхмалыми», впол
не могут оказывать эффект на более «чувствительные» внесинаптические
рецепторы.
Важно отметить, что синаптическая и диффузная нейропередачи развивают
ся по-разному в постэмбриональном периоде. Это не только дает нам новый в
згляд на развитие мозга, но и объясняет, почему действия лекарств могут р
азличаться в разные периоды жизни.
А.Г. Скорость передачи информации в диффузной системе меньше,
чем в синаптической…
А.С. В зависимости от того, что подразумевается под передачей и
нформации.
А.Г. Сигнал.
А.С. В синапсе информация передается от точки к точке. Синапс со
единяет между собой две клетки, и сигнал мгновенно передается от одной и
з них к другой. Диффузный сигнал может передаваться сразу нескольким кле
ткам, но ограничен скоростью диффузии. Как посчитать скорость передачи и
нформации? Если мы поделим число клеток, на которые передался сигнал, на в
ремя передачи, то может получиться, что диффузная система более эффектив
на. С другой стороны, информация, переносимая в синаптической и диффузно
й нейропередаче, качественно отлична. Это два принципиально отличных пу
ти передачи сигнала в мозге.
А.Г. А что входит в круг интересов вашей лаборатории в ближайше
е время? Кроме выполнения практических задач по разработке лекарств.
А.С. Мы не занимаемся разработкой лекарств. Наша лаборатория пр
оводит фундаментальные исследования. Есть еще много вопросов, которые п
редстоит решить на пути понимания механизмов обработки информации моз
гом.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75