Главная » Справочники » Спецкурсы »

Пластичность нейронов

Преподаватель: профессор, д.б.н. Латанов А.В.

Аннотация курса

Курс знакомит со специфическим свойством нейронов - «пластичностью» и ее механизмами. Пластичность проявляется как способность к морфологическим и функциональным изменениям, приводящим к модификации реактивности отдельных нервных клеток и нейронных сетей. Пластичность мозга лежит в основе адаптивного поведения и памяти.

Основные темы курса

 

Тема 1. Пластичность нейронов.

Определение. Феноменология.Базовые понятия. Пластичность нейронов это способность к функциональным и структурным изменениям, приводящим к модификации реактивности. Формы пластичности (классификация). Электрогенез в нейроне. Пиковые потенциалы (потенциалы действия в соме клетки и на дендритах). Градуальные потенциалы - ВПСП и ТПСП. Элементарная пластичность электровозбудимой мембраны (адаптация, аккомодация). Элементарная пластичность хеморецепторной мембраны (десенситизация, сенситизация). Посттетаническая пластичность: пост Клеточные аналоги обучения. тетаническая потенциация, посттетаническая депрессия. Длительная потенциация в гиппокампе. Длительная депрессия в мозжечке. Пластичность нейрона и обучение.Экспериментальная установка для объективной регистрации оборонительной реакции виноградной улитки. Привыкание и его критерии. Привыкание у аплизии. Фармакологическая идентификация ацетилхолиновых рецепторов на командных нейронах оборонительного поведения виногадной улитки. Привыкание виноградной улитки. Депрессия электрических потенциалов корковых нейронов черепахи на клеточном аналоге привыкания. и функциональные экспериментальные модели для изучения механизмов пластичности при обучении. Клеточный аналог условного рефлекса на виноградной улитке, морском моллюске аплизии и гермиссенде, на позвоночных животных. Мембранный потенциал и входное сопротивление нейрона на клеточных аналогах обучения.

Тема 2. Синаптическая пластичность.

Пресинаптические механизмы. Кратковременная синаптическая пластичность. Квантовый анализ выделения медиатора. Изменение величины секреции медиатора. Изменение амплитуды и длительности потенциалзависимого входящего Са-тока. Нарушение соотношения между тратой и восполнением запаса медиатора.

Тема 3. Постсинаптические механизмы.

Нейромедиаторы и их рецепторы в плазматической мембране нейронов. Ацетилхолиновые (никотиновые и мускариновые) рецепторы. ГАМКа, ГАМКс ионотропные рецепторы, ГАМКб метаботропные рецепторы. Глутаматные рецепторы. Ионотропные АМPA и каинатные рецепторы. Ионотропные и потенциалзависимые NMDA рецепторы. Метаботропные mGly рецепторы. Снижение (десенситизация) и повышение (сенситизация) постсинаптических рецепторов к медиатору. Фасилитация (fasilitation) и усиление (augmentation). Посттетаническая потенциация, посттетаническая депрессия.

Тема 4. Пластичность нейронов и транспортные процессы.

Обратимая депрессия вызванного локальной аппликацией ацетилхолина входящего тока АХ-тока командных нейронов виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания. Транспортные процессы в нейроне: эндоцитоз, экзоцитоз, латеральная диффузия. Цитоскелет нейрона. Роль элементов цитоскелета в депрессии АХ-тока. Роль эндоцитоза в депрессии АХ-тока. Роль экзоцитоза в депрессии и восстановлении АХ-тока. Роль моторных белков (миозинов, динеинов и кинезинов) в депресии АХ-тока. Внутриклеточный транспорт рецепторов без участия миозиновых моторов "кометоподобное" движение. Эффекты вискостатина, С-636 и С-548 на депрессию АХ-тока.

Тема 5. Формы пластичности.

Феномены и вероятные механизмы. Депривационная пластичность. Локальная и генерализованная пластичность. Молчащие (временно неактивные) синапсы, молчащие нейроны (временно не генерирующие ПД) в зрительной коре болотной черепахи и их вероятное участие в синаптической пластичности. Дендритная пластичность. Пластичность Хебба. Кластерная пластичность. Новы вид пластичности: ЛТП опосредованная активацией глиальных клеток.

Тема 6. Пластичность электровозбудимых мембран нейрона и ее механизмы.

Изменение параметров потенциала действия (ПД) (амплитуда, длительность, критический уровень деполяризации, пороговый потенциал), а также порога генерации ПД электровозбудимой мембраны нейронов на клеточных аналогах обучения. Сравнение изменений в вызванных и спонтанных ПД. Влияние изменений параметров ПД пресинаптического нейрона на амплитуду ВНСП в постсинаптической нервной клетке.

Тема 7. Нейрохимические механизмы.

Механизмы кратковременной пластичности нейрона. Первичные, вторичные и третичные посредники живой клетки - сигнальные молекулы. Ретроградные вторичные посредники. Пути образования вторичных посредников, их клеточные мишени. Роль вторичных посредников, протеинкиназ и протеинфосфатаз в механизмах кратковременной пластичности нервных клеток при обучении.

Тема 8. Нейрохимичексие механизмы долговременной пластичности нейрона.

Синтез белка и долговременная пластичность нейрона. Транскрипционные факторы (третичные посредники). Ранние и поздние гены.

Тема 9. Концепция "МОЛЕКУЛЫ ПАМЯТИ".

Протеинкиназа Мзета (атипичная форма протеинкиназы С) предполагаемый кандидат на роль молекулы памяти. Дискуссионная гипотеза Todd Sacktor о протеинкиназе Мзета (атипичной форме протеинкиназы С) как единственной сигнальной молекуле, ответственной за поддержание длительной потенциации ответа нейронов и памяти. Аргументы "за" и "против."

Тема 10. "Память можно включить."

Какие аргументы нужно привести для такого утверждения?Лекарственные средства и пластичность нейронов. Ноотропы - препараты, восстанавливающие память нарушенную в результате инсультов, гипоксии и травм.