Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Естествознание /

Концепция материальности сознания

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 5 6 



Скачать реферат


Концепция материальности сознания.

1. Нейрон – структурно – функциональная единица нервной системы..2

2. Механизм проведения нервного импульса…………………………... 3

3. Материальная основа высшей нервной деятельности………………. 8

4. Физиология восприятия……………………………………………….12

5. Физиологические механизмы памяти. ……………………………….14

6. Литература……………………………………………………………...15

1. Нейрон – структурно – функциональная единица нервной системы

Нейрон - (от греч. neuron — нерв), неврон, нервная клетка, основная функциональ-ная и структурная единица нервной системы, принимает сигналы, поступающие от рецеп-торов и др. Нейрон перерабатывает их и в форме нервных импульсов передаёт к эффек-торным нервным окончаниям, контролирующим деятельность исполнительных органов (мышцы, клетки железы или др.). Образование нейрона происходит при эмбриональном развитии нервной системы: на стадии нервной трубки развиваются нейробласты, которые затем дифференцируются в нейрон (рис. 1). В процессе дифференцировки формируются специализированные части нейрона (рис. 2), которые обеспечивают выполнение его функ-ций. Для восприятия информации развились ветвящиеся отростки — дендриты, обла-дающие избирательной чувствительностью к определённым сигналам и имеющие на по-верхности т. н. рецепторную мембрану. Процессы местного возбуждения и торможения с рецепторной мембраны, суммируясь, воздействуют на триггерную (пусковую) область — наиболее возбудимый участок поверхностной мембраны нейрона, служащий местом возникновения (генерации) распространяющихся биоэлектрических потенциалов. Для их передачи служит длинный отросток — аксон, или осевой цилиндр, покрытый электровозбудимой проводящей мембраной. Достигнув концевых участков аксона, импульс нервный возбуждает секреторную мембрану, вследствие чего из нервных окончаний секретируется физиологически активное вещество — медиатор или нейрогормон. Кроме структур, связанных с выполнением специфических функций, каждый нейрон, подобно др. живым клеткам, имеет ядро, которое вместе с околоядерной цитоплазмой образует тело клетки, или перикарион. Здесь происходит синтез макромолекул, часть которых транспортируется по аксоплазме (цитоплазме аксона) к нервным окончаниям. Структура, размеры и форма нейрона сильно варьируют. Сложное строение имеют нейроны коры больших полушарий головного мозга, мозжечка, некото-рых др. отделов центр, нервной системы. Для мозга позвоночных характерны мульти-полярные нейроны.

В таком нейроне от клеточного тела отходят несколько дендритов и аксон, на-чальный участок которого служит триггерной областью. На клеточном теле мультиполяр-ного нейрона и его дендритах имеются многочисленые нервные окончания, образованные отростками др. В ганглиях беспозвоночных чаще встречаются униполярные нейроны в которых клеточное тело несёт лишь торфич. функ¬цию и имеет единственный, т. н. вста-воч¬ный, отросток, соединяющий его с аксо¬ном. У такого нейрона, по-видимому, может не быть настоящих дендритов и рецепцию синаптических сигналов осущест¬вляют спе-циализированные участки на поверхности аксона. Нейрон с двумя отрост¬ками назаваемые биполярными; такими чаще всего бывают периферично чувствительные нейроны имею-щие один направленный наружу дендрит и один аксон. В зависимости от места, которое нейрон занимает в рефлекторной дуге, различают чувствительные (афферентные, сенсор-ные, или рецепторные) нейроны получающие информацию из внешней среды или от ре-цепторных клеток; вставочные нейроны (или интернейроны), которые связывают один нейрон с другим; эффекторные (или эфферентные) нейроны посылающие свои импульсы к исполнительным органам (напр., мотонеироны, иннервирующие мыш¬цы). Нейрон классифицируют также в зави¬симости от их химической специфичности, т. е. от природы физиологически активного вещества, которое выделяется нервными окончаниями данно-го нейрона (например, холинергический нейрон секретирует ацетилхолин, пептидер-гический — то или иное вещество пептидной природы и т. д.). Разнообразие и слож-ность функций нервной системы зависят от числа составляющих её нейронов (около 102 у коловратки и более чем 1010 у человека).

2. Механизм проведения нервного импульса.

Для перехода сигнала из одной клетки в другую существуют специальные межкле-точные соединения - синапсы. Хотя контактирующие участки нейронов тесно прилегают друг к другу, между ними, как правило, остается разделяющая их синаптическая щель, ширина которой - всего несколько десятков нанометров. Непременное условие успешной деятельности нейронов - их "территориальный суверенитет", а содружественную работу обеспечивают синапсы. Электрический импульс не может преодолеть без существенных потерь энергии даже такую короткую межклеточную дистанцию, поэтому в большинстве случаев требуется преобразование информации из одной формы в другую, например из электрической в химическую, а затем - вновь в электрическую. Как же это происходит?

Рис.3.

Схема синапса. Вверху - участок нервного окончания, ограниченный пресинаптиче-ской мембраной, в которую встроены пресинаптические рецепторы; синаптические пу-зырьки внутри нервного окончания наполнены медиатором и находятся в разной степени готовности к его освобождению; мембраны пузырьков и пресинаптическая мембрана со-держат пресинаптические белки. Внизу - участок управляемой клетки, в постсинаптиче-скую мембрану которой встроены постсинаптические рецепторы

Синаптическая передача осуществляется последовательностью двух пространст-венно разобщенных процессов: пресинаптического по одну сторону синаптической щели и постсинаптического по другую (рис.3). Окончания отростков управляющего нейрона, по-винуясь пришедшим в них электрическим сигналам, высвобождают в пространство синап-тической щели специальное вещество-посредник (медиатор). Молекулы медиатора доста-точно быстро диффундируют через синаптическую щель и возбуждают в управляемой клетке (другом нейроне, мышечном волокне, некоторых клетках внутренних органов) от-ветный электрический сигнал. В роли медиатора выступает около десятка различных низ-комолекулярных веществ: ацетилхолин (эфир аминоспирта холина и уксусной кислоты), глутамат (анион глутаминовой кислоты), ГАМК (гамма-аминомасляная кислота), серото-нин (производное аминокислоты триптофана), аденозин и др. Они предварительно синте-зируются пресинаптическим нейроном из доступного и относительно дешевого сырья и хранятся вплоть до использования в синаптических пузырьках, где, словно в контейнерах, заключены одинаковые порции медиатора (по несколько тысяч молекул в одном пузырь-ке).

В настоящее время хорошо известны основные этапы процесса освобождения ме-диатора. Нервный импульс, т. е. электрический сигнал, возникает в нейроне, распростра-няется по его отросткам и достигает нервных окончаний. Его преобразование в химиче-скую форму начинается с открывания в пресинаптической мембране кальциевых ионных каналов, состояние которых управляется электрическим полем мембраны. Теперь роль но-сителей сигнала берут на себя ионы кальция. Они входят через открывшиеся каналы внутрь нервного окончания. Резко возросшая на короткое время примембранная концен-трация ионов кальция активизирует молекулярную машину освобождения медиатора: си-наптические пузырьки направляются к местам их последующего слияния с наружной мем-браной и, наконец, выбрасывают свое содержимое в пространство синаптической щели.

Синапсы выполняют функцию усилителей нервных сигналов на пути их следова-ния. Эффект достигается тем, что один относительно маломощный электрический импульс освобождает сотни тысяч молекул медиатора, заключенных до того во многих синаптиче-ских пузырьках. Залп молекул медиатора синхронно действует на небольшой участок управляемого нейрона, где сосредоточены постсинаптические рецепторы - специализиро-ванные белки, которые преобразуют сигнал теперь уже из химической формы в электриче-скую.

Синапсы - удобный объект регулирования потоков информации. Уровень усиления сигнала при его передаче через синапс можно легко увеличить или уменьшить, изменяя количество освобождаемого медиатора, вплоть до полного запрета на передачу информа-ции. Теоретически это можно осуществить путем направленного воздействия на любой из этапов высвобождения медиатора.

Именно на выяснение механизмов управления синаптической передачей и были устремлены усилия исследователей в лаборатории биофизики Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН (Санкт-Петербург). Их эффективному проведению способствовала поддержка Международного научного фонда, позволив, в ча-стности, оперативно приобрести современные приборы и разнообразные химические реак-тивы.

В качестве подходящего объекта исследования выбрали мышцу лягушки, изолиро-ванную вместе с управляющим нервом, такой препарат обладает главными достоинствами: однотипностью синапсов, удобством проведения разнообразных и достаточно тонких экс-периментов, способностью изолированных тканей длительное время сохранять свою жиз-неспособность. Поскольку основные свойства синапсов в разных тканях весьма сходны, полученные сведения можно использовать для анализа синаптической передачи в мозгу.

Свойства нервно-мышечных синапсов диктовали и методы регистрации. Одиноч-ный акт передачи сигнала через синапс длится всего несколько тысячных долей секунды (миллисекунд), поэтому для его регистрации возможны только электрические измерения. С этой целью изолированный препарат помещают в ванночку с солевым раствором, с той же концентрацией ионов, как в плазме крови лягушки. Нерв укладывают на раздражающие электроды, а в мышечное волокно, в непосредственной близости с синапсом,

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 5 6 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»