WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |

«ОТ НЕЙРОНА МОЗГУ К Перевод с четвертого английского издания под редакцией П. М. БАЛАБАНА и Р. А. ГИНИАТУЛЛИНА Москва · 2003 ББК 28.70 Настоящее издание осуществлено при финансовой поддержке Российского фонда ...»

-- [ Страница 1 ] --

Дж. Г. Николлс, А. Р. Мартин, Б. Дж.

Валлас, П. А. Фукс

ОТ НЕЙРОНА

МОЗГУ

К

Перевод с четвертого английского издания

под редакцией

П. М. БАЛАБАНА и Р. А. ГИНИАТУЛЛИНА

Москва · 2003

ББК 28.70

Настоящее издание осуществлено при финансовой поддержке Российского фонда

фундаментальных исследований (проект № 02-04-62007) Николлс Джон, Мартин Роберт, Валлас Брюс, Фукс Пол От нейрона к мозгу / Пер. с англ. П. М. Балабана, А.В.Галкина, Р. А. Гиниатуллина, Р.Н.Хазипова, Л.С.Хируга. — М.: Едиториал УРСС, 2003. — 672 с., цв. вкл.

ISBN 5-354-00162-5 Цель нового издания знаменитой и ставшей классической в нейробиологии книги «От нейрона к мозгу» осталась той же, что и в первом издании, написанном 25 лет назад. В предисловии к этой книге цель декларирована как: «описать способы передачи сигналов нервными клетками, как сигналы анализируются и как на основе этой интеграции возникают высшие функции мозга. Книга предназначена читателю без специального образования, который интересуется принципами работы нервной системы». В новом издании четыре широко известных нейробиолога в том же ясном стиле описывают существующие факты, методические подходы и концепции, делая упор на экспериментальные данные, как классические, так и самые современные. Фактически более чем на три четверти это совершенно новая книга, так как бурный рост науки о мозге привел к удивительным открытиям в последние десятилетия. Книга снабжена огромным количеством иллюстраций, просто и четко излагаются не только каждая проблема, но и откуда она появилась, как связана с другими вопросами нейробиологии. Очень приятной особенностью книги является то, что авторы не опускают спорные вопросы, четко описывают альтернативные точки зрения и не стесняются сказать, что многие основные проблемы в настоящее время не решены.

Первое издание книги было переведено и стало настольным справочником по основным вопросам физиологии мозга для нескольких поколений русскоязычных исследователей.

Первое издание входит как рекомендованная литература практически во все курсы, касающиеся работы мозга, для студентов медицинских и биологических вузов России.

Надеемся, что новое полностью переработанное современное издание займет такое же место.

Издательство «Едиториал УРСС». 117312, г. Москва, пр-т 60-летия Октября, 9. Лицензия ИД №05175 от 25.06.2001 г.

Подписано к печати 12.05.2003 г. Формат 70x100/16. Тираж 3000 экз. Печ. л. 42. Зак. № 327 Отпечатано в типографии ИПО «Профиздат». 109044, г.Москва, Крутиикий вал, 18.

ISBN 5-354-00162-5 © Sinauer Associates, Inc., 2001 © Едиториал УРСС, Оглавление Предисловие редакторов русского перевода................. Предисловие авторов к русскому изданию............... Раздел I Введение Глава 1. Принципы передачи информации и структурная организация мозга.......... Взаимосвязи в простых нерпных системах (15). Сложные нейронные сети и высшие функции мозга (15).

§ 1. Строение сетчатки................ Образы и связи нейронов (17). Тело клетки, дендриты аксоны (18). Методы идентификации нейронов и прослеживание их связей (18). Ненервные элементы мозга (19). Группировка клеток в соответствии с функцией (20). Подтипы клеток и функция (20). Конвергенция и дивергенция связей (20).

§ 2. Сигналы нервных клеток........... Классы электрических сигналов (21) Универсальность электрических сигналов (21). Техника записи сигналов от нейронов с помо шью электродов (22). Неинвазивные методы регистрации нейронной активности (23). Распределение локальных градуальных потенциалов и пассивные электрические свойства нейронов (23). Распространение изменений потенциала в биполярных клетках и фоторецепторах (24). Свойства потенциалов действия (24). Распространение ПД вдоль нервных волокон (25). ПД как нейронный кол (26). Синапсы: области межклеточной коммуникации (26).

Химически опосредованная синаптическая передача (26). Возбуждение и торможение (27). Электрическая передача (28). Модуляция синаптической эффективности (29). Интегративные механизмы (29). Сложность информации, передаваемой потенциалами действия (30).

§ 3. Клеточная и молекулярная биология нейронов............... §4. Регуляция развития нервной системы.. §5. Регенерация нервной системы после травмы

Выводы

Цитированная литература........... Раздел II Передача информации в нервной системе Глава 2. Ионные каналы и нейрональная сигнализация.. § I. Свойства ионных каналов.......... Клеточная мембрана нервной клетки (35). Как выглядят ионные каналы? (36). Избирательность каналов (36). Открытое и закрытое состояния (36). Способы активации (37).

§ 2. Измерение токов одиночного канала... 38 Пэтч-кламп метод (38). Конфигурации пэтч--кламп метода (40).

Внутриклеточная микроэлектродная регистрация (41). Внутриклеточная регистрация шума ионных каналов (41).

Проводимость каналов (42). Проводимость и проницаемость (44). Равновесный потенциал (44). Уравнение Нернста (45). Движущая сила (46). Нелинейные отношения «ток--напряжение» (46). Проницаемость ионных каналов (46).

Значение ионных каналов (47).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 3. Структура ионных каналов.... § 1. Никотиновый ацетилхолиновый рецептор

Физические свойства АХР рецептора (50). Аминокислотная последовательностьсубъеди ниц АХР (51). Вторичная и третичная структура АХР (51). Структура и функция канала (53). Эмбриональный и взрослый типы АХР в мышце млекопитающих (54). Какие субъединицы АХР выстраивают пору? (54). Структура АХР с высоким разрешением (55).



Открытое и закрытое состояния АХР (56). Разнообразие субъеди ниц нейронпльного АХР (56). Субъелиннчная композиция нейрональных АХР (56).

§ 2. Суперсемейства рецепторов......... ГАМ К. глициновые и 5-НТ рецепторы (57). Ионная избирательность лиганд-активируемых ионных каналов (58).

§3. Потенциал-активируемые каналы..... Потенииал-активируемые натриевые каналы (58). Аминокислотная последовательность и третичная структура натриевого канала (60). Потенинал-активируемые кальциевые каналы (60). Потенциал активируемые калиевые каналы (60). Сколько субъединиц в калиевом канале? (61). Строение поры потенциал-активируемых каналов (62). Анализ структуры калиевого канала с высоким разрешением (62).

§4. Другие каналы.................. Потенциал активируемые хлорные каналы (64). Калиевые каналы внутреннего выпрямления (64). АТФ активируемые каналы (64). Глутаматные рецепторы (65). Каналы, активируемые циклическими иуклеотидами (66).

§5. Разнообразие субъединиц........... Заключение

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература...........

Глава 4. Транспорт через мембрану клетки................. §1. Натрий-калиевый обменный насос.... 71 Биохимические натрий-калиевой АТФазы (71).

Экспериментальные доказательства электрогенности насоса (72) Механизм переноса ионов (72).

§ 2. Кальциевые насосы............... АТФазы эндоплазматического и саркоплазма тического ретикулумов (75). АТФазы плазматической мембраны (76).

§ 3. Натрий-кальциевый обменник....... Транспортные системы натрий-кальциевого обмена (76). Реверсия направления работы NCX (77). Натрий-кальциевый обменник в палочках сетчатки (78).

§ 4. Хлорный транспорт............... Хлор-бикарбонатный обменник (79). Калий--хлорный ко-транспорт (79). Транспорт хлора внутрь клетки (79) §5. Транспорт нейромедиаторов......... Транспорт в синаптичсские пузырьки (80). Механизм закачки медиатора в клетку (81).

§ 6. Молекулярная структура переносчиков. 82 АТФазы (82). Натрий-кальциевые обменники (82). Переносчики других ионов (82). Молекулы переносчиков иейромелиаторов (82).

§ 7. Роль механизмов транспорта......... Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 5. Ионные механизмы потенциала покоя.......... § 1. Идеальная клетка................ Ионное равновесие (89). Электрическая нейтральность (90). Влияние внеклеточного калия и хлора на мембранный потенциал (90).

§ 2. Мембранный потенциал в аксоне кальмара................ Роль натриевой проницаемости (94). Уравнение постоянного поля (94). Потенциал покоя (96). Распределение хлора (97). Электрическая модель мембраны (97). Ожидаемые значения мембранного потенциала (97). Вклад натрийкалиевого насоса в мембранный потенциал (98). Ионные каналы, участвующие в формировании потенциала покоя (98).

§ 3. Изменения мембранного потенциала... 99 Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 6. Ионные механизмы потенциала действия........ § 1. Натриевые и калиевые токи......... Какое количество ионов входит в клетку и выхолит из нее во время потенциала действия? (103). Положительная и отрицательная обратная связь во время изменений проводимости (104). Измерения проводимости (104). §2.

Эксперименте фиксацией потенциала.. 105 Емкость и ток утечки (105). Токи ионов натрия и калия (105).

Избирательные яды для натриевых и калиевых каналов (105). Зависимость ионных токов от мембранного потенциала (108). Инактивация натриевого тока (108). Натриевая и калиевая проводимость как функция потенциала (109).

Количественное описание натриевой и калиевой проводимостей (ПО). Реконструкция потенциала действия (III). Порог и рефрактерный период (III). Токи воротного механизма (ИЗ). Активация и инактивация одиночных каналов (114). § 3.

Молекулярные механизмы активации и инактивации.................. Воротные механизмы потенциалзависимых каналов (115). Инактивация натриевого канала (117). Инактивация калиевого канала типа А (117). Кинетические модели активации и инактивации каналов (118). Свойства канала, связанные с потенциалом действия (119). Вклад открытых калиевых каналов в реполяризацию (120).

§4. Роль кальция в возбуждении клетки... 120 Кальциевые потенциалы действия (120). Ионы кальция и возбудимость (120).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 7. Нейроны как проводники электричества............ § 1. Пассивные электрические свойства нервных и мышечных мембран....... Кабельные свойства нервных и мышечных волокон (126). Ток в кабеле (126). Входное сопротивление и постоянная длины (127). Сопротивление мембраны и продольное сопротивление (127). Расчет сопротивления мембраны и внутреннего сопротивления (128). Удельное сопротивление (128). Влияние диаметра кабеля на его характеристики (129). Емкость мембраны (130). Постоянная времени (130). Емкость в кабеле (132).

§2. Распространение потенциала действия.. 133 Скорость проведения (134). Миелинизирован ные нервы и сальтаторная проводимость (134). Скорость проведения в миелинизированных волокнах (135). Распределение каналов в миелинизированных волокнах (136). Каналы в демиелинизированных аксонах (136). Геометрическое строение и блок проводимости (136).

§3. Проведение в дендритах............ Оглавление §4. Токи, протекающие между клетками... 140 Структуры, обеспечивающие электрическое сопряжение: щелевые соединения (140).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 8. Свойства н функции нейроглиальных клеток...... Исторический ракурс (143). Морфология и классификация глиальных клеток (144). Структурные связи между нейронам» и глией (145).

§ 1. Физиологические свойства клеточных мембран глиальных клеток.......... Ионные каналы, транспортеры и рецепторы в мембранах глиальных клеток (148). Электрические контакты между глиальными клетками (149).

§ 2. Функции глиальных клеток......... Миелин и роль глиальных клеток в проведении возбуждения по аксонам (ISO). Глиальные клетки, развитие UHC и секреция факторов роста (152). Рольмикроглиальных клеток в репарации и регенерации в ЦНС (153).

Шванновские клетки как пути роста в периферических нервах (154). Замечание (154).

§ 3. Эффекты нейрональной активности на глиальные клетки.............. Накопление калия во внеклеточном пространстве (156). Прохождение токов и движение калия через глиальные клетки (156). Глия как буфер экстраклеточной концентрации калия (156). Эффекты медиаторов на глиальные клетки (157). Освобождение медиаторов глиальными клетками (158). Кальциевые волны в глиальных клетках (158). Перенос метаболитов от глиальных клеток к нейронам (159). Эффекты глиальных клеток на нейрональную сигнализацию (160).

§4. Глиальные клетки и гематоэнцефалический барьер...... Предположение о роли астроцитов в кровоснабжении мозга (161).

§5. Глиальные клетки и иммунные ответы в ЦНС......... Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 9. Основы прямой синаптической передачи...... §1. Нервные клетки и синаптические контакты.......... Химическая передача в вегетативной нервной системе (166). Химическая синаптическая передача в нервномышечном соединении позвоночных (167).

§2. Электрическая синаптическая передача. 168 Идентификация и характеристики электрических синапсов (168). Синаптическая задержка в химических и электрических синапсах (169).

§3. Химическая синаптическая передача... Структура синапса (172). Синаптические потенциалы в нервно-мышечном соединении (172). Определение участков мышечного волокна, чувствительных к АХ ( 173). Другие способы для определения распределения рецепторов АХ (175). Измерение ионных токов, вызванных АХ (176). Почему важно знать потенциал реверсии?

(178). Сравнительный вклад натрия, калия и кальция в потенциал концевой ллвстинки (179). Проводимость мембраны в покое и амплитуда синаптического потенциала (179). Кинетика токов через одиночные каналы, активируемые АХ (179). §4. Прямое синаптическое торможение.... 181 Потенциал реверсии тормозных потенциалов (181). Пресинаптическое торможение (183). Десенситизация (185). Рецепторы, которые опосредуют прямую и непрямую химическую передачу (186).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 10. Механизмы непрямой синаптической передачи...... § 1. Метаботропные рецепторы и G-белки.. 191 Структура метаботропных рецепторов (191). Структура и функция G-белков (192). Десенситизация (193).

§ 2. Прямая модуляция активности ионных каналов G-белками............... Активация калиевых каналов G белками (194). Ингибирование кальциевых каналов, опосредованное Gбелками (195).

§ 3. Активация G-белками внутриклеточных вторичных посредников............ -Адренорецепторы активируют кальциевые каналы через G белки и аденилатциклазу (196). Регуляция активности кальциевых каналов через другие сигнальные пути (198). Модуляция активности кальциевых каналов посредством фосфорилирования (199). Активация фосфолипазы С (201). Активация фосфолипазы АЗ (202). Сигнализация через NO и СО (203). Модуляция калиевых и кальциевых каналов метаботропными рецепторами (204).

§ 4. Кальций в роли внутриклеточного вторичного посредника............ Быстрое ингибирование синаптической передачи, опосредованное кальцием (205). Многообразие путей кальциевой сигнализации (205).

§5. Длительное действие медиаторов непрямого действия............... Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 11. Высвобождение медиатора.... § 1. Основные свойства процесса высвобождения медиатора.......... Деполяризация нервных окончаний и высвобождение медиатора (212). Синаптическая задержка (213). Значение кальция для процесса высвобождения (213). Измерение входа кальция в пресинаптическое нервное окончание (214).

Локализация мест входа кальция (216). Роль деполяризации в высвобождении медиатора (217).

§2. Квантовое высвобождение медиатора... 218 Спонтанное высвобождение квантов медиатора (219). Неквантовое высвобождение (220). Флуктуации потенциала концевой пластинки (220). Статистический анализ потенциалов концевой пластинки (220). Квантовый состав в синапсах между нейронами (224). Количество молекул в кванте (224). Количество каналов, активируемых квантом (225). Изменение размера кванта в нервно-мышечном соединении (227).

§3 Везикулярная гипотеза высвобождения медиатора

Ультраструктура нервного окончания (228). Экзоцитоз синаптическич везикул (230). Морфологическое свидетельство в пользу экзоцитоза (230). Круговорот синаптических везикул (233). Наблюдения за экзоцитозом и эндоцитозом в живых клетках (235).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 12. Синаптнческая пластичность.. § 1. Кратковременные изменения........ Фасилитация и депрессия выброса медиатора (245). Роль кальция в фасилитаиии (246). Усиление синоптической передачи (246). Посттетаническая потенциаиия (246).

§2. Долговременные изменения......... Долговременная потенциаиия (248). Ассоциативная ДВП в пирамидных клетках гиппокампа (249). Механизмы индукции ДВП (250). Механизм проявления ДВП (251). Молчащие синапсы (251). Регуляция количества синаптических рецепторов (252). Пресинаптическая ДВП (253). Долговременная депрессия (254). ДВД в мозжечке (255). Индукция ДВД (256). Системы вторичных посредников, опосредующие ДВД (256). Проявление ДВД (257). Значение изменений синаптической эффективности (257).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 13. Клеточная и молекулярная биохимия синаптической передачи................ § 1. Нейромедиаторы................. Идентификация медиаторов (262). Нейромедиаторы как посредники (263). Молекулы медиаторов (264).

§ 2. Синтез ненромедиаторов........... Синтез аиетилхолина (АХ) (266). Синтез дофамина к норадреналина (268). Синтез 5 HT(270). Синтез ГАМК (271).

Синтез глутамата (272). Кратко- и долговременная регуляция синтеза медиаторов (272). Синтез нейропе лтидов (273).

§3. Хранение медиаторов в синаптических пузырьках......... §4. Аксонный транспорт.............. Скорость и направленность аксон но го транспорта (276). M икротрубочки и быстрый транспорт (277). Механизм медленного аксонного транспорта (278).

§5. Высвобождение медиаторов и метаболический круговорот везикул.. 279 Сортировка везикул в нервном окончании (279). Консервативные механизмы транспорта сииаптических пузырьков (280). Синаптотагмин и зависимость высвобождения медиаторов от кальция (282). Бактериальные нейротоксины нацелены на SNARE комплекс (282). Восстановление компонентов мембран синаптических пузырьков путем эндоцитоза (282).

§6. Локализация рецепторов медиаторов... 283 Пресинаптические рецепторы (285).

§7. Удаление медиаторов из синаптической щели............ Удаление АХ ацетилхолинэстеразой (285). Удаление АТФ путем гидролиза (287). Удаление медиаторов путем захвата (287) Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 14. Нейромедиаторы в центральной нервной системе........... § 1. Картирование распределения медиаторов 293 ГАМК и глицин: тормозные медиаторы в ЦНС (295). Рецепторы ГАМК (295). Модуляция функции ГАМКд рецепторов бензодиазепинами и барбитуратами (296). Глутаматные рецепторы в ЦНС (297). Оксид азота как медиатор в ЦНС (298). Ацетилхолин: базальные ядра переднего мозга (298).

Холинергические нейроны, когнитивные функции и болезнь Альцгеймера (299). АТФ и аденозин как медиаторы UHC (301).

§2, Пептидные медиаторы в ЦНС........ Субстанция (302). Опиоидные пептиды (302).

§3. Регуляция функций центральной нервной системы биогенными аминами. 303 Норадреналин голубое пятно (locus coeruleus) (303). 5-НТ: ядра шва (raphe nuclei) (304). Гистамин:туберомамиллярное ядро (tuberomammillary nucleus) (305). Дофамин: черная субстанция (substantia nigra) (306). О специфичности лекарственных препаратов, действующих на синапсы (308).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Оглавление Раздел III Интегративные механизмы Глава 15. Клеточные механизмы интеграции и поведения у пиявок, муравьев и пчел.... § I. От нейрона к поведению и обратно.... §2. Интеграция информаши отдельными нейронами в ЦНС пиявки.......... Ганглии пиявки: полуавтономные единицы (315). Сенсорные клетки в ганглиях пиявки (317). Моторные клетки (320). Взаимодействие чувствительных и двигательных нейронов (320). Кратковременные изменения сина птической передачи (321). Мембранный потенциал, пресинаптическое ингибирование и освобождение медиатора (323). Повторная активность и блок проведения сигнала (324). Высшие уровни интеграции (325).

Сенситизация и S интернейроны (325).

§3. Навигация у пчел и муравьев........ Как пустынный муравей находит дорогу домой (330). Использование поляризованного света как компаса (331).

Восприятие поляризованного света глазом муравья (332). Стратегии по поиску дороги к гнезду (334). Нервные механизмы навигации (334). Поляризованный свет и «скрученные» фоторецепторы пчел (twisted photoreceptors) (335). Использование магнитных полей пчелами в навигации (337).

§4. Зачем нужно изучать нервную систему беспозвоночных?................. Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 16. Вегетативная (автономная) нервная система........... § 1. Непроизвольно управляемые функции.. 343 Симпатическая и парасимпатическая нервные системы (343). Синаптическая передача в симпатических ганглиях (345). М-токи в вегетативных ганглиях (347).

§2. Синаптическая передача от постганглионарных аксонов....... Пурин ргическая передача (349). Сенсорные входы вегетативной нервной системы (350). Энтеральная нервная система (351). Регуляция вегетативных функций в гипоталамусе (353). Нейроны гипоталамуса, высвобождающие гормоны (354). Распределение и численность GnRH-секретирующих клеток (354).

Циркадные ритмы (355).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 17. Трансдукция механических и химических стимулов...... § 1. Кодирование стимулов механорецепторами............... Короткие и длинные рецепторы (362). Кодирование параметров стимула рецепторами растяжения (364).

Рецепторы растяжения речного рака (365). M ышечные веретена (366). Реакция на статическое и динамическое мышечное растяжение (367). Механизмы адаптации в механорецепторах (367). Адаптация в тельце Пачини (368).

§ 2. Трансдукция механических стимулов... 369 Механочувствительные волосковые клетки уха позвоночных (370). Структура рецепторов волосковых клеток (371). Трансдукция через отклонение волоскового пучка (371).

Концевые связи и воротные пружины (371). Каналы трансдукции в волосковых клетках (373). Адаптация волосковых клеток (373).

§ 3. Обоняние

Обонятельные рецепторы (375). Обонятельный ответ (376). Каналы обонятельных рецепторов, управляемые циклическими нуклеотидами (376). Сопряжение рецептора с ионными каналами (376). Специфичность одорантов (378).

§ 4. Механизмы вкуса................ Вкусовые рецепторные клетки (378). Соленый и кислый вкус (379). Сладкий и горький вкус (380). Молекулярные рецепторы для глутамата и чили (380).

§ 5. Трансдукция ноцицептивных и температурных стимулов.......... Активация и сенситизация ноцицепторов (381).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 18. Обработка соматосенсорных и слуховых сигналов........ § 1. Соматосенсорная система: тактильное распознавание.................. Организация рецепторов тонкого прикосновения (387). Кодирование стимула (388). Центральные проводящие пути (389). Соматосенсорная кора (390). Свойства ответов корковых нейронов (391). Латеральное торможение (392). Параллельная обработка сенсорных модальностей (393). Вторичная и ассоциативная Соматосенсорная кора (394). Болевые и температурные проводящие пути (395). Центральные пути боли (395).

§ 2. Слуховая система:

кодирование частоты звука.......... Улитка (398). Частотная избирательность: механическая настройка (398). Эфферентное торможение улитки (400). Электрическая подвижность волосковых клеток улитки млекопитающих (402). Электрическая настройка волосковых клеток (402). Калиевые каналы волосковых клеток и их настройка (404). Слуховые проводящие пути (405). Слуховая кора (406). Локализация звука (409).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 19. Передача и кодирование сигнала в сетчатке глаза..... §1. Глаз

Анатомия проводящих путей зрительного анализатора (4IS). Конвергенция и дивергенция связей (416).

§2. Сетчатка

Слои сетчатки (416). Палочки и колбочки (417). Организация и морфология фоторецепторов (418).

Электрические сигналы в ответ на свет в фоторецепторах позвоночных (419).

§3. Зрительные пигменты............. Поглощение светв зрительными пигментами (420). Строение родопсина (420). Колбочки и цветовое зрение (421). Цветовая слепота (423).

§4. Передача сигнала в фоторецепторах.... 424 Свойства каналов фоторецептора (425). Молекулярная структура цГМФ-упрааляемых каналов (425). Метаболический каскад циклического ГМФ (426). Рецепторы позвоночных, деполяризующиеся при действии света (426). Усиление сигнала в каскаде цГМФ (427). Сигналы в ответ на одиночные кванты света (427).

§5. Передача сигнала от фоторецепторов на биполярные клетки............. Биполярные, горизонтальные и амакрииовые клетки (429). Медиаторы в сетчатке (430). Концепция рецептивных полей (431). Ответы биполярных клеток (432). Структура рецептивных полей биполярных клеток (433). Горизонтальные клетки и ингибирование периферии (433). Значение структуры рецептивных полей биполярных клеток (435).

§ 6. Рецептивные поля ганглиозных клеток.. 435 Эфферентные сигналы сетчатки (435). Использование дискретных зрительных стимулов для определения рецептивных полей (436). Организация рецептивных полей ганглиозных клеток (436). Размеры рецептивных полей (438). Классификация ганглиозных клеток (438).

Синаптические входы на ганглиозные клетки, определяющие организацию рецептивных полей (439). Что за информацию передают ганглиозные клетки? (439).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 20. Кодирование сигнала в латеральном коленчатом теле и первичной зрительной коре.. § 1. Латеральное коленчатое тело........ Карты зрительных полей в латеральном коленчатом теле (446). Функциональные слои ЛКТ(447).

§2. Цитоархитектоника зрительной коры... 448 Входящие, исходящие пути и послойная организация коры (450). Разделение входящих волокон от ЛКТ в слое 4 (451).

§ 3. Стратегии изучения коры........... Рецептивные поля коры (453). Ответы простых клеток (454). Синтез простого рецептивного поля (456). Ответы сложных клеток (457). Синтез сложного рецептивного поля (458). Рецептивные поля: единицы восприятия формы (459).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 21. Функциональная архитектура зрительной коры........... §1. Колонки с доминированием одного глаза и ориентационные колонки..... Ориентационные колонки (467). Связь между колонками глазного доминирования и ориентационными колонками (469).

§ 2. Параллельная обработка информации о форме, движении и цвете......... Крупноклеточные, мелкоклеточные и кониоклеточные передачи информации Цитохромоксидазныс метки в виде «полос» и «пятен» (470). Проекции в зрительную зону 2 (V2) (470).

Ассоциативные зоны зрительной коры (471). Детекция движения и зона МТ (472). Зона МТ и зрительное слежение (472). Цветовое зрение (473). Пути цветного зрения (474). Цветовое постоянство (475).

§ 3. Интеграция зрительной информации... 476 Горизонтальные связи в пределах первичной зрительной коры (476). Рецептивные поля обоих глаз, конвергирующие на кортикальных нейронах (477). Связи, объединяющие правое и левое зрительные поля (478).

§ 4. Что дальше?

Регистрация работы клеток (480). Лица и буквы (480).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 22. Клеточные механизмы двигательного контроля...... § 1. Двигательная единица............. Синаптические входы на мотонейрон (488). Одиночные Синаптические потенциалы мотонейронов (489).

Принцип размера и градуальное сокращение (491).

§ 2. Спинальные рефлексы............. Реципрокная иннервация (493). Сенсорная информация от мышечных рецепторов (494). Эфферентный контроль мышечных веретен (495). Сгибательные рефлексы (496).

§3. Генерация координированных движений 496 Генераторы центрального ритма (497). Локомоция (498).

Взаимодействия сенсорной импульсации и центральных генераторов ритма (499). Дыхание (500).

§4. Организация двигательных путей..... Организация спинальных мотонейронов (503). Супраспинальиый контроль мотонейронов (503). Латеральные двигательные пути (503). Медиальные двигательные пути (504).

§5. Двигательная кора и выполнение произвольных движений...........50S Ассоциативная двигательная кора (506). Активность кортикальных нейронов (507). Активность корковых нейронов, связанная с направлением движения (508). Планирование движения (508).

§6. Мозжечок

Мозжечковые связи (510). Клеточное строение коры мозжечка (511). Клеточная активность в ядрах мозжечка (512). Нарушения у па ииентов с повреждениями мозжечка (513).

§7. Базальные ганглии............... Нейронные сети банальных ганглиев (SI5). Клеточная активность в Вязальных ганглиях (516). Болезни базальных ганглиев (516).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Раздел IV Глава 23. Развитие нервной системы.... Терминология (S23). Генетические подходы к пониманию процесса развития (524).

§ 1. Развитие нервной системы в раннем периоде................ Образование предшественников нервных клеток и глии (527). Миграция нейронов в ЦНС (527). Белки адгезии внеклеточного матрикса и миграция клеток нервного гребня (527).

§2. Региональная спецификация нервной ткани.................. Гомеотические гены и сегментация (530). Хорда и базальная пластинка (531). Общая схема региональной дифференцировки (531).

§3. Происхождение нейронов и клеток глии 532 Происхождение клеток и индукционные взаимодействия в простых нервных системах (532). Индукционные взаимодействия при разлитии глаз дрозофилы (533).

Происхождение клеток в ЦНС млекопитающих (535). Взаимосвязь между временем образования нейронов и судьбой клеток (536). Генетические аномалии строения коры у мышей линии iveler(S3S) Влияние локальных сигналов на корковую архитектуру (539). Гормональный контроль за развитием нервной системы (539).

Стволовые нервные клетки (539). Контроль за фенотипом нейронов в ПНС (540). Выбор трансмиттера в ПНС (542).

§4. Рост аксона

Конус роста, удлинение аксона и роль актина (544). Молекулы адгезии клетки и внеклеточного мвтрикса и рост аксона (545).

§5. Управление ростом аксона.......... Навигация вксона, зависящая и не зависящая от клетки-мишени (548). Навигация по клеткам-ориентирам (guidepost cells) (549). Синаптические взаимодействия с клетками-ориентирами (549). Механизмы управления аксоном (549). Навигация конусов роста в спинном мозге (550). Семейство хеморепеллентов семафорины (553). Модуляция ответов на хеморепелленты и хемоаттрактанты (554).

§6. Иннервация клетки-мишени......... § 7. Образование синапсов............. Накопление рецепторов к аиетилхолину (556). Вызванная агрином синаптическая дифференцировка (557).

Образование синапсов в ЦНС (560).

§8. Факторы роста и выживание нейронов.. 561 Фактор роста нерва (nerve growth factor) (561). Захват и ретроградный транспорт ФРН (561). Факторы роста семейства нейротрофинов (562). Нейротрофины в ЦНС (563). Рецепторы к иейротрофинам (563) § 9. Конкурентные взаимодействия во время развития................ Гибель нейронов (564). Уменьшение числа связей и исчезновение полинеирональной иннервации (566).

Активность нервов и исчезновение синапсов (567). Нейротрофины и уменьшение количества связей (568). § 10. Общие размышления о нейронной специфичности........ Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 24. Денервация и регенерация синаптических связей....... § 1. Изменения в аксотомированных нейронах и окружающих глиальных клетках................ Валлеровская дегенерация (577). Ретроградные транссинаптичсские эффекты аксотомии (577). Трофические субстанции и эффекты аксотомии (578).

§ 2. Эффекты денервации на постсинаптические клетки........ Депонированная мышечная мембрана (579). Появление новых АХ рецепторов после денервации или длительной инактивации мышцы (580). Синтез и деградация рецепторов в денервированной мышце (581).

Роль инактивации мышцы в денерваиионной гиперчувствительности (581). Роль ионов кальция в развитии гиперчувствительности в денервированной мышце (582). Нервные факторы регуляции синтеза АХ рецептора (583). Распределение рецепторов в нервных клетках после денервации (585). Восприимчивость нормальной и денервированной мышцы к новой иннервации (586). Гиперчувствительность и формирование синапса (587).

Аксональный рост, индуцированный денервацией (587).

§ 3. Регенерация периферической нервной системы позвоночных............. Восстановление поврежденных аксонов (587). Специфичность реиннервации (589). Свойства иерва и мышцы после образования синапса чужим нервом (591).

g 4. Роль базальной мембраны в регенерации нервно-мышечных синапсов......... Синаптическая базальная мембрана и формирование синаптической специализации (592). Илентификаиия афина (592).

§5. Регенерация в ЦНС млекопитающих... 594 Роль глиальных клеток в регенерации ЦНС (595). Мосты из шванновских клеток и регенерация (596). Формирование синапсов при регенерации аксоноа в ЦНС млекопитающих (597). Регенерация в незрелой ЦНС млекопитающих (598) Нейрональные трансплантанты (599).

Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Глава 25. Критические периоды развития зрительной и слуховой систем.. § I. Зрительная система у новорожденных обезьян и котят.................. Рецептивные поля и свойства кортикальных клеток новорожденных животных (607). Глазодоминантные колонки у новорожденных обезьян и котят (608). Формирование глазодоминантных колонок (610). Развитие строения коры в эмбрионе (611). Генетические факторы в развитии зрительных сетей (611).

§ 2. Последствия аномального сенсорного опыта в ранние периоды жизни...... Развитие слепоты после закрытия век (612). Ответы кортикальных клеток после монокулярной депринацин (613).

Относительная значимость диффузного света и формы объектов для поддержания в норме ответов кортикальных клеток (613). Морфологические изменения в ЛКТ после зрительной деприваиии (613). Морфологические изменения в коре после зрительной деприваиии (614). Критический период чувствительности к закрытию век (614). Восстановление во время критического периода (615).

§ 3. Необходимые условия для поддержания функционирования нервных связей в зрительной системе.............. Бинокулярная деприваиия и роль конкуренции (618). Эффекты страбизма (косоглазия) (619). Изменения в ориентационном предпочтении (620). Критические периоды в развитии зрительной системы человека и их клиническое значение (621).

§4. Клеточные и молекулярные механизмы депривационных изменений......... Влияние импульсной активности на строение коры (623). Синхронизованная спонтанная активность при отсутствии стимуляции во время развития (624). Клеточные механиз мы пластичности соединений (625). Роль трофических веществ в поддержании нейронных связей (625). Разделение сигналов без их конкуренции (626).

§ 5. Критические периоды развития слуховой системы................ Слуховой и зрительный опыт у новорожденных амбарных сов (627). Результат обогащенного сенсорного опыта, приобретенного в ранний период жизни (630).

§6. Критические периоды для развития высших функций................ В чем же биологическое знамение критических периодов? (631) Выводы

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Раздел V Выводы Глава 26. Нерешенные вопросы....... Клеточные и молекулярные исследования нейроналышх функций (636). Функциональное значение межклеточного перемещения веществ (636). Развитие и регенерация (636). Генетические подходы оценки функций нервной системы (637). Сенсорная и моторная интеграция (637). Ритмичность (638). Вклад клинической неврологии а изучение мозга (638).

Вклад фундаментальной нейронауки в неврологию (639). Степень прогресса (640).

Заключение

Рекомендуемая литература.......... Цитированная литература........... Приложение А. Электрический ток в цепи............. Термины и единицы измерения при описании электрического тока (642). Закон Ома и электрическое сопротивление (643).

Применение закона Ома при расчетах (цепей) (644). Применение анализа цепи к модели мембраны (645). Электрическая емкость и постоянная времени (645).

Приложение В. Метаболические пути синтеза и инактивации низкомолекулярных медиаторов.......... Приложение С. Структуры и пути мозга......... Словарь терминов................. Часто встречаемые сокращения........ Указатель определений основных терминов................ Предисловие редакторов русского перевода Данная книга является переводом четвертого издания знаменитой и ставшей классической книги «От нейрона к мозгу». Первое издание этой книги, написанной Стефеном Куффлером и Джоном Николлсом в 1975 году, было переведено на русский язык и вышло в СССР в году под редакцией профессора Л. Г. Магазаника. Несмотря на большой тираж, книга быстро исчезла с прилавков магазинов и стала настольным учебником для нескольких поколений нейрофизиологов. Последующие английские издания книги были существенно переработаны новым коллективом авторов, однако ни второе, ни третье издание в России не выходили.

Публикация на русском языке данного, четвертого издания стала возможной благодаря поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Возвращение к этой книге в начале нового тысячелетия кажется нам символичным — новое издание для нового поколения означает, надеемся, возрождение интереса к науке. Цель нового издания, декларированная в предисловии к английскому изданию, осталась той же, что и первого, написанного более четверти века назад — «описать способы передачи сигналов нервными клетками, как сигналы анализируются и как на основе этой интеграции возникают высшие функции мозга». Однако, фактически, это новая книга, написанная в соответствии с бурным развитием нейробиологии последних лет. В предисловии, специально написанном к русскому переводу четвертого издания, Джон Николлс особо выделяет предмет «нейробиология» как междисциплинарную науку, способную интегрировать знания и подходы смежных наук. В России нейробиология пока не выделена в отдельный предмет, как это произошло в большинстве известных западных университетов. Книга «От нейрона к мозгу» может стать для студентов, по сути дела, учебником по нейробиологии. Мы намеренно представили часть текста в подписях к рисункам как на русском, так и на оригинальном английском языке. Нам кажется, что это позволит студентам и начинающим ученым легче освоить специфическую терминологию и быстрее интегрироваться в интернациональное научное сообщество.

Новая книга сохранила узнаваемые черты первого издания, такие как доступность и простота толкования самых сложных явлений в сочетании с высокой научностью, логично отслеженная взаимосвязь различных вопросов нейробиологии, огромное количество ярких наглядных иллюстраций. Объяснение каждого процесса ведется логично и последовательно, мысль авторов четка и ясна. Приятной особенностью книги является то, что авторы не опускают спорные вопросы, описывают альтернативные точки зрения и указывают на нерешенные в настоящее время проблемы. Последнее особенно ценно, поскольку это указания экспертов в этой области на перспективные направления возможного дальнейшего развития нейронауки.

Не оставлен без внимания и исторический анализ развития представлений о работе мозга, что делает книгу эмоциональной и увлекательной.

Постоянным автором и главным инициатором всех четырех изданий является Джон Николлс (John Nicolls), профессор Международной высшей школы (SISSA) в Триесте (Италия).

Другими авторами являются известные нейробиологи Брюс Валлас (Bruce G.Wallace) и Роберт Мартин (A. Robert Martin) (University of Colorado), а также Пол Фукс (Paul A. Fuchs) (The John Hopkins University). Все авторы внесли существенный личный вклад в разработку излагаемых проблем, что обеспечило «взгляд изнутри» на многие проблемы нейробиологии и привнесло в изложение особую достоверность и точность.

Первое издание «От нейрона к мозгу» до сих пор входит как рекомендованная литература практически во все курсы, касающиеся работы мозга, для студентов медицинских и биологических вузов России. Надеемся, что новое, полностью переработанное современное издание займет такое же место.

П. Балабан Р. Гиниатуллин Предисловие авторов к русскому изданию При написании «От нейрона к мозгу» я и мои коллеги прежде всего преследовали цель создания легко читаемой книги, которая помогла бы студентам медицинских и биологических факультетов в освоении знаний о нервной системе. Мы надеялись, что книга будет полезна и исследователям в этой области, равно как и физикам, инженерам и молекулярным биологам.

Термины «нейробиология» и «нейронауки» вошли в обиход в 60-е годы XX в., когда Стивен Куффлер создал в медицинской школе Гарвардского университета первый факультет, сотрудниками которого стали физиологи, анатомы и биохимики. Работая вместе, они решали проблемы функционирования и развития нервной системы, исследовали молекулярные механизмы работы мозга. До этого ученые этих специальностей работали отдельно, и учебники того времени отражают существовавшее разделение. Настоящая книга представляет собой особый подход к экспериментальному анализу и отражает развитие ключевых концепций науки о мозге вне зависимости от используемых методов.

Авторы книги очень надеялись на то, что богато иллюстрированный материал будет легко доступен каждому студенту, который просто пролистает книгу и решит, стоит ли ее прочесть.

Несмотря на то, что английский язык сейчас стал необходимой частью образования исследователя, текст не на родном языке всегда воспринимается труднее. Теряется та часть научного подхода, которую мы старались передать в книге: красота науки, элегантность экспериментов, связь между классическими исследованиями прошлых лет и открывающиеся сегодня горизонты будущего. Именно поэтому известие о том, что вскоре появится русский перевод последнего издания нашей книги, так радует авторов. Стивен Куффлер всегда надеялся, что его книга будет переведена на другие языки. Первое издание книги было блестяще переведено в 1979 году нашим другом профессором Львом Магазаником из Института эволюционной физиологии и биохимии АН СССР (Ленинград). С тех пор было сделано столько ключевых открытий и настолько изменилось наше понимание механизмов работы мозга, что появление на русском языке книги для студентов о современной нейронауке стало необходимостью.

Многие известные ученые России и бывшего СССР внесли огромный вклад в наше понимание биофизических, нейрохимических и высших функций мозга, что послужило основой для развития исследований синаптической передачи, передачи зрительного сигнала, механизмов моторного контроля, функций коры мозга и механизмов обучения. Этот вклад и создание признанных научных школ также лежат в основе появившегося в последнее время в мире нового интереса к нейронаукам.

Как всегда, авторы благодарят нашего издателя Э. Синауэра за помощь в издании оригинала и русского перевода. Мы благодарим наших друзей профессоров П. Балабана и Р. Гиниатуллина за их усилия по редактированию и выпуску российского издания. Переводчики Л. Хируг, Р.

Хасипов и А. Галкин, вместе с редакторами быстро и профессионально завершили подготовку издания. Несомненным достоинством книги является сохранение оригинальных подписей на английском языке, что позволяет легче перейти к анализу мировой литературы.

Мы надеемся, что настоящее издание послужит дальнейшим стимулом к развитию интереса к бурно развивающимся в настоящее время нейронаукам, вклад в которые российских ученых неоспорим.

Джон Николлс 2003 г., Триест, Италия Раздел I. ВВЕДЕНИЕ Глава 1. Принципы передачи информации и структурная организация мозга Центральная нервная система представляет собой непрерывно работающий конгломерат клеток, которые постоянно получают информацию, анализируют ее, перерабатывают и принимают решения. Мозг способен также брать инициативу на себя и производить координированные, эффективные мышечные сокращения для ходьбы, глотания или пения. Для регуляции многих аспектов поведения и для прямого или непрямого контроля всего тела, нервная система обладает огромным количеством линий коммуникаций, обеспечиваемых нервными клетками (нейронами). Нейроны представляют собой основную единицу, или составной блок, мозга. Наша задача — изучить значение их взаимодействия.

Одна из целей этой книги приведена в названии. В последующих главах мы попытаемся объяснить поведение и сложные функции мозга в терминах активности нервных клеток.

Второй целью является рассмотрение клеточных и молекулярных механизмов межнейронного взаимодействия. Третья цель связана с изучением способов образования структур и связей, которые лежат в основе функций развивающегося организма, как эти функции и связи изменяются с опытом и могут восстановиться после повреждения. В настоящей главе мы суммируем ключевые концепции и основы рассматриваемых явлений.

Взаимосвязи в простых нервных системах События, которые происходят при реализации простых рефлексов, могут быть прослежены и проанализированы детально. Например, когда по коленной связке ударяют маленьким молоточком, мышцы и сухожилия бедра растягиваются и электрические импульсы по сенсорным нервным волокнам идут в спинной мозг, в котором возбуждаются моторные клетки, производя импульсы и активируя мышечные сокращения. Конечным результатом является распрямление ноги в коленном суставе.

Такие упрощенные схемы очень важны для регулировки мышечных сокращений, управляющих движениями конечностей. В таком простом рефлексе, в котором стимул ведет к определенному выходу, роль сигналов и взаимодействий всего двух видов клеток может быть успешно проанализирована.

Сложные нейронные сети и высшие функции мозга Анализ взаимодействия нейронов в сложных путях, вовлекающих в буквальном смысле миллионы нейронов, существенно более труден, чем анализ простых рефлексов. ПереРаздел I. Введение дача информации в мозг при восприятии звука, прикосновения, запаха или зрительного образа требует последовательного вовлечения нейрона за нейроном, так же как и при выполнении простого произвольного движения. Серьезная проблема при анализе взаимодействия нейронов и структуры сети возникает из-за плотной упаковки нервных клеток, сложности их взаимосвязей и обилия типов клеток. Мозг устроен не так, как печень, которая состоит из одинаковых популяций клеток. Если вы обнаружили, как работает одна область печени, то вы знаете очень много о печени в целом. Знания о мозжечке, однако, ничего не скажут вам о работе сетчатки или любой другой части центральной нервной системы.

Несмотря на огромную сложность нервной системы, сейчас возможно проанализировать много способов взаимодействия нейронов при восприятии. Например, записывая активность нейронов в пути от глаза к мозгу, можно проследить сигналы сначала в клетках, специфически отвечающих на свет, и затем, шаг за шагом, по последовательным переключениям, до высших центров мозга.

Интересной особенностью работы зрительной системы является способность выделять контрастные образы, цвета и движения в огромном диапазоне интенсивностей цвета. Когда вы читаете эту страницу, сигналы внутри глаза обеспечивают возможность для черных букв выделяться на белой странице в слабоосвещенной комнате или при ярком солнечном освещении Специфические связи в мозге образуют единую картину, несмотря на то, что два глаза расположены раздельно и сканируют отличающиеся области внешнего мира. Более того, существуют механизмы, обеспечивающие постоянство образа (хотя наши глаза непрерывно двигаются) и дающие точную информацию о расстоянии до страницы.

Каким образом связи нервных клеток обеспечивают подобные явления? Несмотря на то, что мы еще не способны дать полное объяснение, сейчас многое известно о том, как эти свойства зрения обеспечиваются простыми нейрональными сетями в глазе и на начальных стадиях переключения в мозге. Конечно, остается много вопросов о том, каковы связи между свойствами нейронов и поведением. Так, для того чтобы прочесть страницу, вы должны сохранять определенное положение тела, головы и рук. Далее, мозг должен обеспечить постоянное увлажнение глазного яблока, постоянство дыхания и многие другие непроизвольные и неподконтрольные сознанию функции. Подобные проблемы, предусматривающие описание целостной картины координированных движений тела, выходят за рамки этой книги.

В дальнейшем мы рассмотрим принципы организации нервной клетки, возникновения и распространения электрических сигналов от нейрона к нейрону. Функционирование сетчатки является хорошим примером основных принципов работы нервной системы.

Рис. 1.2. Структура и связи млекопитающих.

сигнала от рецептора к Рамон-и-Кахалю.

Распределение по Рамон-иКахалю клеточных элементов сетчатки. (С) Рисунки палочки и колбочки сетчатки человека.

Fig. 1.2. Structure and Connections of Cells in the Mammalian Retina. The photoreceptors (rods and cones) connect to bipolar cells. Bipolar cells in turn connect to ganglion cells, whose axons constitute the optic nerve. Horizontal cells (not shown) and amacrine cells make connections that are predominantly horizontal. (A) The scheme proposed by Ramon y Cajal for the direction taken by signals as they pass from receptors to the optic nerve fibers. This scheme still holds in general but essential new pathways and feedback groups have been discovered since Ramon y Cajal's time.

(B) Ramon y Cajal's depiction of the cellular elements of the retina and their orderly arrangement. The Mueller cell (M) shown on the right is a satellite glial cell. (C) Drawings of a human rod (left) and cone (right) isolated from the retina.

Light passes through the retina (in these drawings from bottom to top) to be absorbed by the outer segment (top) of the photoreceptor. There it produces a signal that spreads to the terminal to influence the next cell in line. By recording electrically from each cell in the retinal circuit we can follow signals step by step and understand how the meaning of the signals changes. (After Ramon y Cajal, 1995.) § 1. Строение сетчатки Анализ зрительного мира зависит от информации, поступающей от сетчатки, где происходит первая стадия обработки, устанавливающая пределы для нашего восприятия. На рис. 1. показаны пути от глаза до высших центров мозга. Изображение, попадающее на сетчатку, перевернуто, но во всех других аспектах представляет собой добросовестное представление о внешнем мире. Каким образом эта картинка может быть передана в наш мозг посредством электрических сигналов, которые возникают в сетчатке и затем путешествуют по оптическим нервам?

Образы и связи нейронов На рис. 1.2 показаны разные типы клеток и их расположение в сетчатке. Свет, попадающий в глаз, проходит сквозь слои прозрачных клеток и достигает фоторецепторов. Сигналы, передаваемые из глаза по волокнам оптического нерва, являются единственными информационными сигналами, на которых основано наше зрение.

Схема прохождения информации по сетчатке (рис. 1.2А) была предложена Сантьяго Рамон-иКахалем1) в конце XIX века. Он был одним из величайших исследователей нервной системы и проводил эксперименты на самых разных животных. Он сделал существенное обобщение о том, что форма и расположение нейронов, так же как область возникновения и конечная мишень нейрональных сигналов в сети, дают важнейшую информацию об функционировании нервной системы.

На рис. 1.2 ясно видно, что клетки в сетчатке, как и в других частях центральной нервной системы (ЦНС), очень плотно упакованы. Вначале морфологам приходилось разрывать нервную ткань на части, чтобы увидеть отдельные нервные клетки. Методы, при которых окрашивают все нейроны, практически бесполезны для исследования формы и связи клеток, потому что такие структуры, как сетчатка, выглядят подобно темному пятну переплетенных клеток и отростков. Электронная микрофотография на рис. 1.3 показывает, что экстраклеточное пространство вокруг нейронов и поддерживающих клеток составляет всего нанометров в ширину. Большая часть рисунков Рамон-и-Кахаля была сделана с помощью метода окраски по Гольджи, коРаздел I. Введение торый окрашивает с помощью неизвестного механизма всего несколько случайных нейронов из всей популяции, но эти несколько нейронов окрашены полностью.

Схема на рис. 1.2 показывает принцип упорядоченного расположения нейронов в сетчатке. Легко отличить фоторецепторы, биполярные и ганглиозные клетки.

Направление передачи идет от входа к выходу, от фоторецепторов к ганглиозным клеткам. Кроме того, два других типа клеток, горизонтальные и амакриновые, образуют связи, соединяющие разные пути. Одной из целей нейробиологии, присутствующей в рисунках Рамон-и-Кахаля, является стремление понять, как каждая клетка участвует в создании картины мира, которую мы наблюдаем.

Тело клетки, дендриты, аксоны Ганглиозная клетка, показанная на рис. 1.4, иллюстрирует особенности строения нервных клеток, присущие всем нейронам центральной и периферической нервной системы.

Клеточное тело содержит ядро и другие внутриклеточные органеллы, общие для всех клеток. Длинный отросток, который покидает тело клетки и образует связь с клеткой-мишенью, называется аксоном. Термины дендрит, тело клетки и аксон применяются к отросткам, на которых входящие волокна образуют контакты, играющие роль принимающих станций для возбуждения или торможения. Кроме ганглиозной клетки, на рис. 1.4 показаны другие виды нейронов. Термины для описания структуры нейрона, в частности дендритов, несколько спорны, но, тем не менее, они удобны и широко применяются.

Не все нейроны соответствуют простому строению клетки, показанному на рис. 1.4. У некоторых нейронов нет аксонов; у других есть аксоны, на которых образуется связь.

Есть клетки, чьи дендриты могут проводить импульсы и образовывать связи с клетками-мишенями. Если ганглиозная клетка соответствует схеме стандартного нейрона с дендритами, телом и аксоном, то другие клетки не соответствуют этому стандарту.

Например, у фоторецепторов (рис. 1.2С) нет очевидных дендритов. Активность фоторецепторов не вызывается другими нейронами, но активируется внешними стимулами, освещением. Другим исключением в сетчатке является отсутствие, аксонов у фоторецепторов.

Методы идентификации нейронов и прослеживание их связей Хотя техника Гольджи все еще широко используется, многие новые подходы облегчили функциональную идентификацию нейронов и синаптических связей. Молекулы, которые окрашивают нейрон полностью, могут быть инъецированы через микропипетку, которая одновременно регистрирует электрический сигнал. Флуоресцентные маркеры, такие как люцифер желтый, позволяют увидеть самые тонкие отростки в живой клетке.

Внутриклеточно могут быть введены такие маркеры, как фермент пероксидазы хрена (ПХ) или биоцитин; после фиксации они образуют плотный продукт или ярко светятся в флуоресцентном свете. Нейроны можно окрасить пероксидазой хрена и при экстраклеточной аппликации; фермент захватывается и транспортируется в тело клетки.

Флуоресцентные карбоциановые красители при соприкосновении с мембраной нейрона растворяются и диффундируют по всей поверхности клетки. Эти приемы Глава 1. Передача информации и структурная организация мозга Рис. 1.4. Формы и размеры нейронов.

Ид. 1.4. Shapes and Sizes of branches (the dendrites) on which other neurons form synapses, and axons that in turn make connections with other neurons. The motor neuron, drawn by Deiters in 1869, was dissected from a mammalian spinal cord. The other cells, stained by the Golgi method, were drawn by Ramon y CajaL The pyramidal cell is from the cortex of a mouse, the mitral cell from the olfactory bulb (a relay station in the pathway concerned with smell) of a rat the Purkinje cell from human cerebellum, and mammalian retina (animal not specified). (After Ramon y CajaL 1995.) очень важны для прослеживания прохождения аксонов из одной части нервной системы в другую.

Для описания специфических нейронов, дендритов и синапсов путем избирательного маркирования внутриклеточных или мембранных компонентов используют антитела. На рис. 1.5 показана группа специфических биполярных клеток, маркированных антителом к ферменту фосфокиназа С. Антитела успешно применяются для прослеживания миграции и дифференциации нервных клеток в онтогенезе. Дополнительным подходом для описания нейронов является гибридизация in situ: специфически меченые зонды маркируют мРНК нейрона, которая кодирует синтез канала, рецептора, передатчика или структурного элемента.

Ненервные элементы мозга Отчетливо видна клетка, помеченная буквой M на рис. 1.2В, представляющая собой ненервную клетку, находящуюся в сетчатке. Такие клетки известны как глиальные клетки. В отличие от нейронов, у них нет аксонов или дендритов и они не связаны напрямую с нервными клетками. Глиальных клеток очень много в нервной системе. Они выполняют много разных функций, связанных с передачей сигнала. Например, аксоны ганглиозных клеток сетчатки, составляющие оптический нерв, проводят импульсы очень быстро, потому что они окружены изолирующей липидной оболочкой, называемой миэлин. Миэлин формируется глиальными клетками, которые оборачиваются вокруг аксонов при онтогенетическом развитии. Глиальные клетки сетчатки известны как мюллеровские клетки.

Группировка клеток в соответствии с функцией Замечательным свойством сетчатки является расположение клеток в соответствии с функцией (см. рис. 1.2). Клеточные тела фоторецепторов, горизонтальных, биполярных, амакриновых и ганглиозных клеток расположены отчетливыми слоями. Подобная слоистость наблюдается повсеместно в мозге. Например, структура, в которой волокна оптического нерва заканчиваются (латеральное коленчатое тело), состоит из 6 слоев клеток, которые легко различить даже невооруженным глазом. Во многих областях нервной системы клетки со сходными функциями сгруппированы в отчетливые шарообразные структуры, известные как ядра (не путайте с ядром клетки) или ганглии (не путайте с ганглиозными клетками сетчатки).

Подтипы клеток и функция Упрошенное представление структуры сетчатки на рис. 1.2 не отражает некоторых свойств сетчатки. Существует несколько отчетливых типов ганглиозных, горизонтальных, биполярных и амакриновых клеток, каждый из которых обладает характерной морфологией, специфичностью медиатора и физиологическими свойствами. Например, фоторецепторы разделяются на два легко различимых класса — палочки и колбочки, — которые выполняют различные функции. Удлиненные палочки исключительно чувствительны к малейшим изменениям в освещении. Когда вы читаете эту страницу, рассеянный свет слишком ярок для палочек, которые функционируют только в слабом свете после длительного периода в темноте. Колбочки отвечают на зрительные стимулы в ярком свете. Более того, колбочки далее подразделяются на подтипы фоторецепторов, чувствительные к красному, зеленому или синему цвету. Амакриновые клетки являются ярким примером клеточного разнообразия: более 20 типов может быть выделено по структурным и физиологическим критериям.

Таким образом, сетчатка иллюстрирует глубочайшие проблемы современной нейробиологии. Неизвестно, для чего нужно столько типов амакриновых клеток и какие разные функции выполняет каждый из этих типов клеток. Отрезвляет сознание того, что функция подавляющего большинства нервных клеток центральной, периферической и висцеральной нервной системы неизвестна. В то же время это неведение подсказывает, что многие основные принципы роботы мозга еще не поняты.

Конвергенция и дивергенция связей Стрелками на рис. 1.2А показано направление передачи сигнала от рецепторов к ганглиозным клеткам. В реальности картина существенно более сложная. Например, наблюдается сильное уменьшение количества вовлеченных клеток на пути от рецепторов к ганглиозным клеткам.

Выходы более чем 100 миллионов рецепторов конвергируют на 1 миллионе ганглиозных клеток, аксоны которых составляют оптический нерв. Таким образом, многие (но не все) ганглиозные клетки получают входы от большого количества фоторецепторов (конвергенция) через вставочные клетки. В свою очередь, одна ганглиозная клетка интенсивно ветвится и оканчивается на многих клетках-мишенях (дивергенция, см. рис. 1.13).

Кроме того, в отличие от упрошенной схемы на рис. 1.2А, стрелки должны показывать в стороны для обозначения взаимодействия между клетками в одном слое (латеральные связи) и даже в противоположные стороны — например, назад от горизонтальных клеток к фоторецепторам (возвратные связи). Такие конвергентные, дивергентные, латеральные и возвратные влияния являются постоянными свойствами большинства нервных путей по всей нервной системе. Таким образом, простая пошаговая обработка сигнала затруднена параллельными и обратными взаимодействиями.

§ 2. Сигналы нервных клеток Для анализа событий во внешнем мире или внутри нашего тела, для передачи информации от клетки к клетке нейроны используют электрические и химические сигналы. Расстояние передачи сигнала может быть большим: от кончиков пальцев на ногах до спинного мозга.

Различные сигналы прекрасно представлены все в той же сетчатке. В то время, когда Рамон-иКахаль рисовал стрелки на рис. 1.2А, почти не было информации об этих сигналах, что делает его достижения еще более примечательными.

Глава 1. Передача информации и структурная организация мозга Ступени переработки информации можно последовательно проследить: свет падает на фоторецепторы и генерирует электрические сигналы, которые воздействуют на биполярные клетки. От биполярных клеток сигналы передаются к ганглиозным клеткам и от них к высшим центрам мозга, которые и осуществляют восприятие внешнего мира. В следующих разделах рассматриваются свойства сигналов и пути переработки информации.

Классы электрических сигналов Электрические сигналы нервных клеток могут быть разделены на два основных класса. Вопервых, это локальные градуальные потенциалы (см. рис. 1.8), которые вызываются такими внешними стимулами, как свет, падающий на фоторецепторы глаза, звуковая волна, деформирующая волосковые клетки уха, или прикосновение, механически смещающее отросток сенсорной клетки в коже. Сходны по характеристикам, но существенно отличаются по происхождению сигналы, генерируемые в синапсах — соединениях между клетками, которые мы обсудим позже. Все эти сигналы градуальны и привязаны к месту возникновения, а их распространение зависит от пассивных характеристик нервных клеток.

Потенциалы действия составляют вторую основную категорию (см. рис. 1.9). Потенциалы действия вызываются локальными градуальными потенциалами. В отличие от локальных потенциалов, они быстро распространяются на большие расстояния — например, от глаза до высших центров по волокнам ганглиозных клеток, составляющих оптический нерв, или от моторных клеток в спинном мозге к мышцам ноги. Второе отличие потенциалов действия состоит в том, что они фиксированы по амплитуде и длительности, как точки в азбуке Морзе.

Крайне существенно понимать, что потенциалы действия, путешествующие по волокнам оптического нерва не являются эпифеноменами, присутствующими лишь в наших представлениях о работе мозга. Они являются единственной формой сигнализации, которая снабжает мозг информацией о внешнем мире.

Передача сигнала от сетчатки может быть представлена следующей упрощенной схемой:

Универсальность электрических сигналов Важным свойством электрических сигналов является то, что они фактически идентичны во всех нервных клетках организма независимо от того, запускают ли они движение, передают ли информацию о цветах, формах или болезненных стимулах, или соединяют различные области мозга. Вторым важным свойством сигналов является то, что они настолько одинаковы у разных животных, что даже умудренный опытом исследователь не способен точно отличить запись потенциала действия от нервного волокна кита, мыши, обезьяны или профессора. В этом смысле потенциалы действия могут считаться стереотипными единицами. Они являются универсальным эталоном для обмена информацией во всех исследованных нервных системах.

В мозге не типы сигналов, а огромное количество клеток (от 1010 до 1012 нейронов) и разнообразие связей обеспечивают сложность выполняемых задач.

Эта идея была высказана в 1868 году немецким физиком и биологом Германом фон Гельмгольцем. Беря за основу гипотетические принципы, задолго до обнаружения известных сейчас фактов, он писал2):

Нервные волокна часто сравнивают с телеграфными проводами, пересекающими местность, и это сравнение хорошо приспособлено для иллюстрации удивительных и важных особенностей их образа действия. В телеграфной сети везде мы обнаруживаем те же медные или стальные провода, несущие только один вид движения, поток электричества, но вызывающие самые разные результаты на разных станциях в соответствии с дополнительной аппаратурой, с которой провода соединены. На одной станции эффект состоит в звонке колокольчика, на другой сигнал просто передается дальше, на третьей вступает в работу записывающий аппарат....Говоря коротко, каждое из... различных действий, вызываемых Fig. 1.6. Electrical Recording Techniques. (A) The tip of a fine wire electrode is located close to a nerve cell in the cortex. (The wire above the tip is insulated.) Extracellular recording allows one to record from a single cell or from a group of cells. (B) Intracellular recordings are made with a fluid-filled glass capillary that has a tip of less than 1 /urn in diameter, which is inserted into a neuron across the cell membrane. At rest there is a potential difference of about mV, the inside negative with respect to the outside. This difference is known as the resting potential. (C) Intracellular recordings are also made with patch electrodes. A patch electrode has a larger tip than that of an intracellular microelectrode; the tip makes an extremely tight seal with the cell membrane. If the seal is intact the currents that flow as a single ion channel in the membrane opens or closes can be recorded. Alternatively, as shown here, the cell membrane can be ruptured to allow the diffusion of molecules between the pipette and the intracellular fluid of the cell (whole-cell patch clamp).

электричеством, может быть вызвано и передана проводом в любую необходимую точку. При этом проводе происходит один и тот же процесс, приводящий к самым разным последствиям....Та разница, которую мы видим при возбуждении различных нервов, заключается только в рознице самих органов, к которым присоединен нерв и которым передается состояние возбуждения.

На самом деле, как будет показано в главе 6, небольшая разница в амплитуде и длительности очевидна в потенциалах действия разных нейронов. Утверждение, что все потенциалы действия одинаковы, равносильно утверждению, что все дубы одинаковы.

Техника записи сигналов от нейронов с помощью электродов Для решения некоторых задач существенно регистрировать активность одного нейрона или даже одного ионного канала, тогда как для других задач необходима суммарная активность многих нейронов. Ниже коротко суммируются основные приемы для записи активности нейронов, используемые для обсуждения в следующих главах.

Впервые запись потенциалов действия от нерва была сделана от периферических нервов экстра клеточным и электродами. Пропускание тока между парой серебряных проводников вызывало потенциал действия, тогда как вторая пара таких же электродов на некотором расстоянии регистрировала ответ. В центральной нервной системе регистрация от нейрона или группы нейронов производится экстраклеточным электродом, который состоит из проводника в изолирующей оболочке или из стеклянного капилляра, заполненного проводящим солевым раствором (рис. 1.6А).

С помощью внутриклеточного микроэлектрода мы можем прямо измерять разницу потенциала между наружной и внутренней средой клетки, так же как возбуждение, торможение и возникновение импульсов. Стеклянный микроэлектрод, заполненный солевым раствором и с кончиком менее 0,1 мм в диаметре, вводится в клетку с помощью микроманипулятора (рис. 1.6В). Микроэлектроды также используют для пропускания тока через мембрану или внутриклеточной инъекции молекул в цитоплазму.

Глава 1. Передача информации и структурная организация мозга Часто используется прием измерения мембранного потенциала, известный как пэтчкламп целой клетки. Стеклянная пипетка со сравнительно большим полированным кончиком придвигается к поверхности клетки, где она прилипает к мембране и образует прочное соединение. После нарушения целостности мембраны внутри пипетки жидкость в пипетке прямо контактирует с внутриклеточной жидкостью.

Неинваэивные методы регистрации нейронной активности Используя метод оптической регистрации, можно проследить передачу информации в некоторых препаратах мозга без использования электродов. Специально созданные красители, которые связываются с клеточной мембраной, изменяют абсорбцию проходящего света или флуоресценцию при изменениях мембранного потенциала клетки, что можно объективно регистрировать. Существуют и такие неинвазивные методы, как позитронно-эмиссионная томография и магнитно-резонансная томография (МРТ), которые позволяют определить, какие области мозга бодрствующего человека активизируются при предъявлении стимулов или при движении. Получаемое с помощью МРТ изображение на рис. 1.7 показывает области, активируемые при предъявлении зрительного стимула.

Ретинограмма отражает суммарную активность сетчатки, электроэнцефалограмма — суммарную активность мозга. Эти методы в основном используются для диагностики нарушений функций мозга.

Распределение локальных градуальных потенциалов и пассивные электрические свойства нейронов В схемах Рамона-и-Кахаля, отображающих клеточное строение мозга (см. рис. 1.2А), просвечивает идея о том, что освещение сетчатки изменяет активность фоторецепторов и эти изменения отражаются в активности нервных волокон, выходящих из глаза. Для такой передачи информации сигналы должны распространяться не только от клетки к клетке, но и вдоль клетки, от одного ее конца до другого. Как, например, электрический сигнал, генерируемый на контактирующем с фоторецептором конце биполярной клетки, распространяется вдоль нейрона и достигает терминали, которая расположена около ганглиозной клетки?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, полезно рассмотреть соответствующие структуры, которые передают сигналы. Биполярную клетку можно рассматривать как длинный цилиндр, наполненный водным раствором солей (диссоциированных на положительно и отрицательно заряженные ионы) и белков, отделенный от экстраклеточного раствора мембраной. Внутриклеточный и экстраклеточный растворы осмотически одинаковы, но имеют разный ионный состав. Ионы двигаются по специальным ионным каналам, которые образованы белковыми молекулами, пронизывающими мембрану. Электрические и химические стимулы вызывают открытие или закрытие каналов для ионов кальция, натрия, калия и хлора.

В результате различий в концентрации ионов по обе стороны мембраны и из-за избирательности каналов для определенных ионов образуется потенциал покоя клетки. В покое внутреннее содержимое клетки отрицательно заряжено по отношению к наружной среде (см. рис. 1.6). Детальная информация о молекулярной структуре ионных каналов и принципов прохождения через них ионов дана в главе 2.

Строение и свойства нейрона определяют способность проведения электрических сигналов. Во-первых, внутриклеточная жидкость, цитоплазма (аксоплазма в отростке клетки, аксоне) примерно в 107 раз хуже проводит электричество, чем металлический проводник. Одной из причин является то, что плотность переносчиков заряда, ионов, в несколько раз меньше, чем электронов в металле; кроме того, подвижность ионов невелика. Во-вторых, протекание тока вдоль аксона на большое расстояние осложняется тем, что мембрана не является идеальным изолятором. Соответственно, величина тока, текущего вдоль волокна, быстро уменьшается из-за утечки через ионные каналы мембраны. Тот факт, что нервные волокна очень малы (обычно не более 20 микрон (мкм) в диаметре у позвоночных), еще больше уменьшает количество проводимого тока. Алан Ходжкин дал интересную иллюстрацию этих свойств распространения электрического сигнала3) · Если специалист по электричеству посмотрит на нервную систему, то сразу увидит, что передача сигнала по нервным волокном является огромной проблемой. Диаметр аксона в нерве

the brain (see Figure 1.1 and Chapter 20) and

варьирует от 0,1 до 20 микрон. Внутреннее содержимое содержит ионы и является неплохим проводником электричества. Однако, волокно невелико и его продольное сопротивление очень высоко. Простой расчет показывает, что в волокне диаметром 1 микрон и сопротивлением 100 Ом/см удельное сопротивление составит около 1010 Ом/см. Это означает, что электрическое сопротивление маленького нервного волокна длиной в 1 метр равно сопротивлению 1010 миль 0,2 мм медной проволоки, то есть проволоки длиной в десять раз больше, чем от Земли до планеты Сатурн.

Таким образом, пассивное проведение электрических сигналов затруднено и ограничено расстоянием 1-2 мм. Кроме того, когда такой сигнал короток, его форма может быть сильно искажена и его амплитуда еще уменьшена емкостью клеточной мембраны. Тем не менее, локальные потенциалы очень важны для вызова и проведения распространяющегося сигнала.

Распространение изменений потенциала в биполярных клетках и фоторецепторах Фоторецепторы и биполярные клетки невелики по длине, поэтому локальный градуальный сигнал может эффективно распространяться от одного конца клетки до другого.

Электрический сигнал, который отражает попадание света на фоторецептор, генерируется в наружном сегменте палочек или колбочек. Оттуда сигнал пассивно распространяется вдоль клетки до терминали на биполярной клетке. Если бы рецептор или биполярная клетка были длиннее (несколько миллиметров в длину), то локальный потенциал из-за сильного ослабления не достиг бы терминали и не смог влиять на следующую в цепи клетку. Биполярные клетки и фоторецепторы представляют собой исключение из общего правила, которое гласит, что для переноса информации вдоль нейрона необходимы потенциалы действия. Ганглиозные клетки обладают длинным (несколько сантиметров) аксоном и поэтому должны генерировать потенциалы действия для эффективного распространения сигнала в оптический нерв. Записи активности, показанные на рис. 1.8, сделаны от тел клеток. Локальные потенциалы возникают на дендритах в результате синаптических воздействий и пассивно распространяются к месту отведения.

Свойства потенциалов действия Одним из основных свойств потенциала действия является то, что это взрывное, пороговое событие, возникающее по закону «все-или-ничего». Потенциал действия возникает в ганглиозной клетке в тех случаях, когда приходящие от биполярных и амакриновых клеток сигналы достигают некоторого критического уровня (порога) мембранного потенциала. У потенциала действия (ПД) есть четко определенный порог, после достижения которого амплитуда и длительность ПД не зависят от параметров стимуляции. Большие по амплитуде стимулы не вызывают большие по амплитуде ПД, равно как и длинные стимулы не приводят к появлению более длинных ПД.

Глава 1. Передача информации и структурная организация мозга Рис. 1.8. Локальные градуальные потенциалы.

Fig. 1.8. Localized Graded Potentials Intracellular recordings are made from (A) a bipolar cell and (B) a ganglion cell with microelectrodes. (A) When light is absorbed by the photoreceptors, it gives rise to a signal that in turn produces a localized graded response in the bipolar cell. The resting potential across the membrane is reduced (the trace moves in an upward direction). This effect is known as a depolarization. The size of the signal in the bipolar cell depends on the intensity of illumination, hence the term "graded". The depolarization spreads to the far end of the bipolar cell passively. As it spreads, it becomes smaller in amplitude owing to the poor conducting properties of neurons. At the terminal of the bipolar cell the depolarization causes the release of the chemical transmitter. (B) The transmitter produces a local graded potential in the ganglion cell. Because it is localized, the potential cannot spread for more than 1 mm (at most) along the axon.

Whereas the bipolar cell is short enough for a local potential to spread to its endings, the ganglion cell has an axon several centimeters long. In these illustrations the local potentials were recorded from the cell bodies and were produced by transmitters acting on the dendrites. (A after Kaneko and Hashimoto, 1969; В after Baylor and Fettiplace, 1977.) На рис. 1.9 показано, что ПД представляет собой короткий электрический импульс амплитудой около 0,1 В. Длительность ПД около 1 миллисекунды (мс), и он быстро движется вдоль нервного волокна от одного конца к другому.

Все фазы ПД должны быть полностью закончены до начала возникновения следующего ПД.

После каждого ПД существует период вынужденного молчания (рефрактерный период), во время которого инициация ПД невозможна. Частота ритмических ПД определяется рефрактерным периодом.

Распространение ПД вдоль нервных волокон Каждый импульс вызывает электрические токи, распространяющиеся пассивно перед ним по аксону. Хотя результирующий локальный потенциал быстро угасает с расстоянием, он все же превышает порог. Таким образом, ПД производит электрический стимул области акРаздел I. Введение Fig. 1.9. Action Potential recorded from a retinal ganglion cell with an intracellular microelectrode. When the stimulus, in this case current injected into the cell through the microelectrode, causes a depolarizing response that exceeds the threshold, the all-or-nothing action potential is initiated. During the action potential the inside of the neuron becomes positive. The action potential propagates along the axon of the ganglion cell to its terminal where it causes transmitter to be released. (After Baylor and Fettiplace, 1977.) сома, в которую будет распространяться. Наиболее быстрые ПД распространяются по волокнам большого диаметра со скоростью около 120 метров в секунду (430 км/час), что и определяет возможность быстрой передачи информации на большие по сравнению с размером тела клетки расстояния.

ПД как нейронный код Учитывая, что каждый ПД имеет фиксированную амплитуду, неясно, в чем же отражается величина стимула. Интенсивность кодируется частотой ПД. Более эффективный зрительный стимул вызывает большую деполяризацию и, как следствие, более высокую частоту генерации ПД в ганглиозной клетке (рис. 1.10). Такое обобщение впервые было сделано Е. Эдрианом4), который показал, что частота ПД в чувствительном окончании кожного нерва зависит от интенсивности стимула. Кроме того, он обнаружил, что более сильный стимул активирует большее количество чувствительных волокон.

Синапсы: области межклеточной коммуникации Фоторецепторы влияют на биполярные клетки, которые влияют на ганглионарные клетки и так далее, что в конечном счете приводит к восприятию зрительного образа. Структура, через которую одна клетка передает информацию другой, известна как синапс. Механизм синаптической передачи представляет собой основную тему исследований в современной нейробиологии. Через синаптические взаимодействия нейроны, подобные ганглиозной клетке, интегрируют информацию о сигналах во многих фоторецепторах, производя на выходе новый собственный информационный сигнал для нервной сети.

Химически опосредованная синаптическая передача На рис. 1.11 показана сложно организованная структура, с помощью которой фоторецептор контактирует с биполярными клетками. Пресинаптическая терминаль фоторецептора отделена от биполярной клетки щелью, заполненной экстраклеточной жидкостью. Это пространство слишком велико для прохождения токов, генерируемых фоторецептором. Вместо этого терминаль фоторецептора выделяет медиатор (иначе, трансмиттер или нейропередатчик), который хранится в пресинаптических пузырьках. Медиатор (в данном случае глутамат) диффундирует через синаптическую щель и реагирует со специфическими молекулами белка (рецепторами), которые находятся в постсинаптической мембране биполярной Рис. 1.10. Частота как показатель интенсивности Рис. 1.11. Структура синапса. (А) Основные свойства сигнала в ганглиозной клетке сетчатки. синапса между фоторецептором и биполярной клеткой.

Fig. 1.10. Frequency as a Signal of Intensity in a сетчатке обезьяны.

retinal ganglion cell. Depolarizing current passed through the microelectrode produces local potentials. Fig. 1.11. Structure of a Synapse. (A) These drawings show Larger currents produce larger local potentials and the principal features of synaptic structures made by a higher frequencies of firing. (After Baylor and photoreceptor on a bipolar cell. (B) This electron micrograph клетки. Следует отличать «хеморецепторы», реагирующие на молекулы, и «сенсорные рецепторы», реагирующие на внешние стимулы, например, фоторецептор. Медиаторы, синтезируемые и выделяемые нейроном, и рецепторы мембраны могут быть идентифицированы и визуализованы некоторыми методиками, включающими мечение антителами.

Активация молекул рецепторов биполярной клетки глутаматом приводит к появлению градуального локального потенциала, который распространяется по нейрону. Чем больше медиатора выделяется, тем выше его концентрация в щели, тем больше рецепторов активируется и тем больше локальный потенциал. Все эти события происходят быстро, примерно за 1 мс. Основные принципы синаптической передачи были впервые описаны Катцом, Куффлером и соавторами5), которые использовали ответы мышечных рецепторов как очень чувствительную биомодель с хорошим разрешением по времени для измерения выделения медиатора.

Возбуждение и торможение Особенностью синаптической передачи, продемонстрированной на примере взаимодействия между фоторецептором и биполярной клеткой, является возможность торможения или возбуждения в зависимости от набора рецепторов в постсинаптической клетке. Например, один из видов глутаматных рецепторов на биполярной клетке реагирует на глутамат возбуждением (деполяризацией), которое распространяется до терминалей на другом конце клетки и приводит к высвобождению медиатора. Другой класс биполярных клеток содержит глутаматные рецепторы другого вида, которые реагируют торможением. В этом случае события происходят в той же последовательности, но приводят к уменьшению выброса медиатора. Примеры возбудительных и тормозных потенциалов в ганглиозной клетке показаны на рис. 1.12.

Во всех нейронах нервной системы соотношение возбудительных и тормозных входов определяет возможность достижения порога инициации потенциала действия. Например, ганглиозная клетка получает и возбудительные, и тормозные входы. Если порог преодолен, то новый сигнал в виде ПД будет послан к высшим центрам, если нет, то сигнала не будет. В моторных клетках спинного мозга, например, возбудительные и тормозные влияния от разных волокон определяют, будет или нет произведено движение, контролируемое данными мотонейронами. Подобные мотонейроны получают около 10000 входов от волокон (рис. 1. 3А). Эти волокна выделяют медиаторы, которые приближают или отдаляют от порога возникновения ПД мембранный потенциал. Отдельные клетки в мозжечке получают более чем 100000 входов.

Электрическая передача Хотя основной способ передачи информации осуществляется через химическую передачу, некоторые клетки в сетчатке и других областях нервной системы связаны специализированными соединениями, в которых происходит электрическая передача информации. Пре- и постсинаптические мембраны в таких соединениях близко расположены и связаны каналами, которые соединяют внутриклеточное содержимое двух клеток. Такое соединение позволяет локальным потенциалам и даже потенциалам действия прямо распространяться от клетки к клетке без химического передатчика. Продукты метаболизма и красители также могут распространяться от клетки к клетке. В сетчатке есть так называемые горизонтальные клетки, которые электрически связаны таким способом. Благодаря этому свойству градуальные потенциалы могут распространяться от одной к другой горизонтальной клетке, сильно влияя на процесс переработки зрительной информации в сетчатке.

Электрические синапсы обнаружены и между другими клетками тела, например между эпителиальными клетками, мышечными волокнами кишечника и сердца.

Рис. 1.13. Множественные связи отдельных нейронов. (А) Примерно 10000 пресинаптических аксонов конвергируют и образуют синаптические окончания на поверхности мотонейрона спинного мозга. (В) Дивергенция аксона одной горизонтальной клетки.

Fig. 1.13. Multiple Connections of Individual Neurons. (A) Approximately 10 000 presynaptic axons converge to form endings that are distributed over the surface of a motor neuron in the spinal cord. This drawing is based on a reconstruction made from electron micrographs. (B) This drawing shows the divergence of the axon of a single horizontal cell that branches extensively to supply many postsynaptic target cells. (A from Poritsky, 1969; В after Fisher and Boycott 1974.) Модуляция синаптической эффективности Химически опосредованная синаптическая передача информации очень лабильна. Основные изменения происходят в количестве медиатора, выделяемого при достижении пресинаптической терминали потенциалом действия или градуальным потенциалом.

Фоторецептор сетчатки может служить примером: количество медиатора глутамата, выделяемого палочкой или колбочкой в ответ на стандартный световой стимул, может быть увеличено или уменьшено в зависимости от обратной связи на терминаль от горизонтальных клеток, которые получают входы от фоторецепторов. Эта цепь обратной связи играет критическую роль в адаптации глаза к различным уровням освещения.

Другие механизмы, влияющие на величину выброса медиатора, зависят от предыстории импульсной активности. Во время или после залпа импульсов в нейроне количество выделяемого им медиатора может существенно увеличиваться или уменьшаться в зависимости от частоты и длительности предшествуюшей импульсной активности. Модуляция эффективности может происходить и в постсинапсе. Долговременная и кратковременная пластичность находится в фокусе внимания нейробиологов.

Интегративные механизмы Каждый нейрон в центральной нервной системе учитывает все приходящие влияния и на их основе создает свое импульсное «послание» с новым значением. Термин интеграция впервые был применен Ч. Шеррингтоном 6), который также ввел в обиход термин «синапс».

Ганглиозные клетки сетчатки опять же могут служить примером способности к интеграции. С.

Куффлер7) впервые показал, что ганглиозные клетки отвечают наиболее сильно на небольшое световое или темновое пятно размером в несколько рецепторов в определенной области сетчатки. Такое пятно вызывает отчетливый залп потенциалов действия (рис. 1.14А). Большое пятно, освещающее ту же область сетчатки, менее эффективно. Это происходит потому, что другая группа фоторецепторов, расположенная вокруг активированных, также реагирует на свет. Действие этих фоторецепторов тормозит активность ганглиозных клеток (рис. 1.14В).

Суммация возбуждающего действия маленького пятна и тормозный эффект расположенных вокруг рецепторов приводят к тому, что ганглиозные клетки относительно слабо чувствительны к диффузному свету (рис. 1.14С).

Таким образом, значение сигнала ганглиозной клетки не просто отражает «свет» или «темноту», но и соотносится с паттерном конРаздел I. Введение Fig. 1.14. Integration by Ganglion Celts. Extracellular recordings made from a single ganglion cell in the retina of a lightly anesthetized cat while patterns of light were presented to the eye (see Figure 1.15). (A) A small spot of light presented to a centrally located group of photoreceptors gives rise to excitation and a brisk discharge of action potentials. (B) Light presented as a ring, or annulus, to illuminate a circumferential group of photoreceptors gives rise to inhibition of the ganglion cell which prevents the cell from firing. Removal of the inhibition at the end of illumination is equivalent to excitation, which gives rise to a burst of action potentials. (C) Illumination of both groups of receptors causes integration of excitation and inhibition and a weak discharge of action potentials. (After Kuffler, 1953.) трастности светового стимула в поле зрения. Такой сложный сигнал возникает из-за того, что на каждую ганглиозную клетку приходят сигналы от многих фоторецепторов. Специфические связи, опосредованные биполярными, горизонтальными и амакриновыми клетками, определяют специфический паттерн светового стимула, оптимальным образом активирующий каждую конкретную ганглиозную клетку.

Сложность информации, передаваемой потенциалами действия Еще более сложную информацию о зрительных стимулах несут ПД нервных клеток новой коры, получающих сигнал через три переключения после сетчатки 8). Появление ПД в нейронах коры зависит от паттерна освещения сетчатки, который может быть специфичным для разных клеток. Например, один тип клеток избирательно отвечает на полоску света специфической ориентации (вертикальная, горизонтальная или наклонная), которая движется в определенном направлении в определенной части поля зрения (рис. 1.15). Параметры разрядов такой клетки не зависят от диффузного освещения или от появления полоски неоптимальной ориентации, или от движения в неправильном направлении. Таким образом, ПД в таком нейроне дают точную информацию о зрительном стимуле в высшие центры мозга. Подобная детализация значения, передаваемая стереотипными ПД, может быть объяснена точностью образования связей между клетками низкого порядка с кортикальными клетками и способом интеграции входных сигналов (суммация градуальных потенциалов).

Переработка информации может быть представлена в следующем виде:

сигнал фоторецептора несет информацию об изменении интенсивности освещения в данной области поля зрения;

сигнал ганглиозной клетки несет информацию о контрасте;

сигнал кортикального нейрона несет информацию о наличии ориентированной полоски света.

Сложная интеграция информации происходит в других сенсорных системах. Например, направление и локализация механичеГлава 1. Передача информации и структурная организация мозга ского стимула кончиков пальцев служат избирательным стимулом для конкретных нейронов той области неокортекса, в которой происходит переработка информации о направлении тактильной стимуляции.

Можно сделать два важных заключения о принципах переработки информации в нервной системе: (1) нервные клетки играют роль составляющих элементов для «построения»

восприятия; (2) значение сигнала нейрона может быть очень сложным и зависеть от входных сигналов.

§ 3. Клеточная и молекулярная биология нейронов Как и другие типы клеток организма, нейроны в полной мере обладают клеточными механизмами метаболической активности, синтеза белков мембраны (например, белков ионных каналов и рецепторов). Более того, белки ионных каналов и рецепторов направленно транспортируются к местам локализации в клеточной мембране.

Специфичные для натрия или калия каналы расположены на мембране аксонов ганглиозных клеток дискретными группами (кластерами). Эти каналы участвуют в инициации и проведении ПД.

Пресинаптические терминали, образованные отростками фоторецепторов, биполярных клеток и других нейронов, содержат в своей мембране специфические каналы, через которые могут проходить ионы кальция. Вход кальция запускает выделение медиатора.

Каждый тип нейронов синтезирует, хранит и выделяет определенный вид медиатора(ов).

В отличие от многих других белков мембраны, рецепторы для специфических медиаторов расположены в точно определенных местах — постсинаптических мембранах. Среди белков мембраны известны также белки-насосы или транспортные белки, роль которых заключается в сохранении постоянства внутреннего содержимого клетки.

Основным отличием нервных клеток от остальных видов клеток организма является наличие длинного аксона. Так как в аксонах нет биохимической «кухни» для синтеза белков, все основные молекулы должны переноситься к терминалям с помощью процесса, называемого аксональным транспортом, причем часто на очень большие расстояния. Все молекулы, необходимые для поддержания структуры и функции, равно как и молекулы fig. 1.16. Genetic Influences on Development of the Eye in the fruit fly, Drosophila. A gene known as eyeless controls development of the eye in the fruit fly. After deletion of this gene, eyes fail to appear. Overexpression leads to the development of ectopic eyes that are morphologically normal. (A) This scanning electron micrograph shows such ectopic eyes on the antenna (arrowhead) and on the wing (arrow). (B) Here the wing eye is shown at higher magnification. A gene with strikingly similar sequence homology in the mouse also leads to the formation of ectopic eyes in the fly if it is overexpressed. (After Haider, Callaerts, and Gehring, 1995; micrographs kindly provided by W.

Gehring.) мембранных каналов, путешествуют от тела клетки этим путем. Точно так же и молекулы, захваченные мембраной терминалей, проделывают обратный путь к телу клетки, используя аксональный транспорт.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |


Похожие работы:

«18 октября 2013 года Пятница № 41 (4151) Строительство КПА Колонна рафината С-605 ВИЗИТ ПЕНЗЕНСКОЙ ДЕЛЕГАЦИИ СТР.2 - БЕТТЕ С ДНЕМ СПАСАТЕЛЯ СТР.3-БЕТТЕ КАК ПРОХОДИЛА КОМАНДИРОВКА АТЫРАУСКИХ НЕФТЕПЕРЕРАБОТЧИКОВ НА УРАЛЕ СТР.4-5 - БЕТТЕ С ПОЧЕТОМ НА ЗАСЛУЖЕННЫЙ ОТДЫХ СТР.5 - БЕТТЕ Интенсивным ходом продолжаются работы по ной компании с НПС (КХР), внутренние устройства изготовреализации проекта Строительство комплекса лены фирмой Sulzer. Рабочее давление колонны - 0, по производству ароматических...»

«ПРОЕКТ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Утверждн приказом Министерства образования и науки Российской Федерации _ 20 г. Регистрационный номер ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ по направлению подготовки (специальности) Клиническая психология Квалификация (степень) Специалист 2 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Направление подготовки (специальность) Клиническая психология утверждено постановлением Правительства Российской Федерации от №_...»

«Основная цель работы WWF в Баренцевоморском регионе – сохранить для будущих поколений Баренцево море с его богатой, разнообразной и высокопродуктивной живой природой, которая поддерживает естественные процессы экосистем, обеспечивает устойчивую экономическую деятельность и благосостояние населения, а так же естественную красоту региона. Баренцево море – это одна из самых значительных, чистых и незатронутых человеческой деятельностью морских экосистем. Очень высокая первичная продуктивность...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Байкальский государственный университет экономики и права Институт национального развития при администрации президента Монголии и МАН Иркутское отделение Вольного экономического общества Модернизация социально-экономического развития региона Сборник научных трудов Иркутск Издательство БГУЭП 2009 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com УДК 332.1(57) ББК 65.04 М Печатается по решению редакционно-издательского совета Байкальского...»

«‚‡‡ ‚ 2003 „‰ ·‚ ·‰, ‰. ‚ —.: ‡, 2003. — 26.:. — (‚ ‡‚ ‡ ‚. ‰ ) ‡‰ „‰ ‡ ‡ ‡ ·‡ ‰‚ ‚ ‚‰ ‚‡ ‡‚, ·, ‰‰, ·‚ „„ ‰„„. ·‡ ·‡ ‡ ‚‰ ·‚ ‰‚ () ‚ ‡ ‚‡, ‡ ‡ · ·‡ ‰‡ ‡‚‡ „‡‚ ‚ ‡ ‡ ‰ ‰‚ ‡. ‚ ·‡ · ‚‡ ‚, ‚ ·‡ ·, ‚‡ ‡ ‰‚, ‚ ‚‡‰ ‚ · ‰ ‚ ‡ ‡ ‰. ‰‡ ‰‡„ ‚‰‚‡ ‡ ‚ ·‡„‰‡ ‡‚ ‰‰ ‡„ ‡‚‚‡, ‰‡‚‚‡ „ ·‡‡ ‚ · ‡. © ООЭкопроект, 2003 2 Содержание 4 Что такое отходы? 5 Отходы — это проблема? 5 Каковы объемы образования отходов? Как изменяется состав отходов? Какие проблемы связаны с отходами? Что можно делать с отходами?...»

«1 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА Факультет сервисных технологий Кафедра управления персоналом и государственного и муниципального управления ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ на тему: Совершенствование деятельности органов муниципального управления по формированию и реализации молодежной политики ( на примере г.о. Подольск...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра археологии, этнографии и музеологии Учебно-методический комплекс по дисциплине СОВРЕМЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МУЗЕЕВ И ОБЪЕКТОВ КУЛЬТУРНОГО И ПРИРОДНОГО НАСЛЕДИЯ РОССИИ для направления подготовки магистров 072300.68 Музеология и охрана объектов культурного и природного наследия Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры 14.05.2012 г. (протокол №8) БАРНАУЛ 2012 1. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ 1.1. ЦЕЛИ...»

«ИНВЕСТИЦИОННЫЙ МЕМОРАНДУМ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ на 2013 год 1. Общие положения 1.1. Инвестиционный меморандум Липецкой области (далее - Меморандум) устанавливает основные приоритеты развития и поддержки инвестиционной деятельности в Липецкой области. 1.2. Центром ответственности за реализацию положений настоящего Меморандума является Управление инвестиций и международных связей Липецкой области (далее - Координатор). 1.3. Мониторинг выполнения положений Меморандума осуществляется Координатором. 1.4....»

«Владимир Борисович Яковлев – ученый, педагог и организатор. К 75-летию со дня рождения Владимир Борисович Яковлев родился в Москве 11 октября 1933 года. Его – отец инженер-конструктор, выпускник академии бронетанковых войск имени В. И. Сталина. В 1935 году они переехали в Петергоф, где в 1937 году его отца репрессировали. С детства В. Б. Яковлев увлекался техникой и футболом. Его любимыми предметами в школе были математика и литература. В юности он стал радиолюбителем и собирал приемники от...»

«Фонд поддержки творческих инициатив студентов Посвящается 75-летию МАИ и 100-летию со дня рождения А.И.Микояна ПРОЕКТИРОВАНИЕ, КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ Под общей редакцией проф. Ю.Ю. Комарова – 2005 – УДК 629.735.33 Проектирование, конструирование и производство авиационной техники. Под ред. проф. Ю.Ю. Комарова. – М.: Изд-во МАИ, 2005. - с.: ил. В сборнике содержатся статьи научно-исследовательских, проектноконструкторских и технологических работ студентов, молодых...»

«Публичный отчет Муниципального автономного общеобразовательного учреждения Средняя общеобразовательная школа № 5 городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан за 2013 — 2014 учебный год. 1. Общая характеристика учреждения 1. Наименование образовательного учреждения (полное название, адрес, телефоны) Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №5 городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан, 453130, Республика...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности УТВЕРЖДАЮ Ректор института В.П. Юстратов _ 2008 Ип 02.00-06/08 Положение Работы выпускные квалификационные, проекты и работы курсовые. Правила оформления Кемерово 2008 Работы выпускные квалификационные, проекты Ип 02.00-06/08 и работы курсовые. Правила оформления Содержание 1 Цель.. 2 Область применения.. 3 Нормативные ссылки.. 4 Правила оформления пояснительной записки выпускной...»

«Проект Версия 1 Проект Версия 2 Показания к реваскуляризации (Общероссийские рекомендации) Москва 2010г. 2 Рекомендации разработаны в соответствии с планом работы рабочей группы Профильной комиссии по сердечно-сосудистой хирургии Экспертного совета МЗСР РФ Председатель: академик РАМН Бокерия Л. А. [Москва] Члены рабочей группы: д.м.н. Асымбекова Э.У. [Москва], профессор Барбараш О. Л. [Кемерово], д.м.н. Арипов М.А.[Москва], профессор Ковалев С. А., [Воронеж], д.м.н. Самородская И. В. [Москва],...»

«Дошкольное воспитание Тема опыта: Проектирование предметно-пространственной среды развития ребёнка в дошкольном образовательном учреждении как условие совершенствования педагогического процесса Автор опыта: Шаповалова Светлана Николаевна, заведующая МДОУ Центра развития ребёнка детского сада № 70 Светлячок г. Белгорода. Рецензенты: Серых Л.В., заведующая кафедрой дошкольного и начального образования ОГАОУ ДПО БелИПКППС, кандидат педагогических наук, доцент. Махова Г.А., заведующая кабинетом...»

«ГОДОВОЙ ОТЧЕТ ANNUAL REPORT 2008 СОДЕРЖАНИЕ Вступительное слово генерального директора ТММ сегодня Основные события 2008 года Основные показатели деятельности 2008 года Ключевые операционные показатели Ключевые финансовые показатели Акционерный капитал Рынок. Риски. Стратегия О компании ТММ Наша команда Структура компании Направления деятельности Качество. Технологии. Инновации Социальная ответственность Награды История компании Проекты компании Оценка проектов Реализованные проекты Текущие...»

«Серия Территориальное общественное самоуправление ТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ ОБЩЕСТВЕННОЕ САМОУПРАВЛЕНИЕ: от энтузиазма к профессии ЧЕТЫРЕ СЮЖЕТА НА ОДНУ ТЕМУ Москва Народный Фонд 2001 ББК 60.5 Т35 Территориальное общественное самоуправление: Т35 от энтузиазма к профессии (четыре сюжета на одну тему)/Науч. ред. и предисл. И.Е. Кокарев. —М.: Про метей, 2001. — 80 с. (Территориальное обществен ное самоуправление). ISBN 5 7042 1102 х Книга издана Межрегиональной общественной организацией содействия развитию...»

«Kohl & Partner – Качество в туризме 1. О компании Kohl & Partner 2. наши проекты 3. Наши специалисты 2 О компании Kohl & Partner Kohl & Partner - это консалтинговая компания работающая на международном рынке и специализирующаяся на гостиничном бизнесе и индустрии туризма Kohl & Partner Современный менеджмент компании это Развитие в соответствии с моделью “Качество в туризме” EFQM Австрийская премия по качеству Победитель AQA среди предприятий малого и среднего бизнеса Аффилированный член UNWTO...»

«Факультет Перерабатывающих технологий и товароведения Декан факультета доцент, кандидат химических наук Древин Валерий Евгеньевич тел. 41-12-16 Зам. декана по учебной работе – доцент, к.с.-х. наук Горбунов Александр Владимирович; Зам. декана – доцент, к.т.н. Иленева Светлана Викторовна ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ С.-Х. ПРОДУКЦИИ Основные дисциплины: -Технология хранения, переработки и стандартизация продукции растениеводства. -Технология хранения, переработки и стандартизация...»

«Подведены итоги международного конкурса научно-исследовательских проектов студентов педагогических вузов и колледжей Ростовской области (Россия) и Украины ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАЗВИТИИ ОБРАЗОВАНИЯ ФГБОУ ВПО Таганрогский государственный педагогический институт имени А.П.Чехова проводил с 1 января по 15 марта 2013 г. международный конкурс научно-исследовательских проектов студентов педагогических вузов и колледжей Ростовской области (Россия) и Украины. Цель проведения конкурса: выявление...»

«Дума Ставропольского края пятый созыв Информационный обзор деятельности Думы Ставропольского края за июль – декабрь 2013 года Ставрополь, январь 2014 года Итоги деятельности Думы Ставропольского края за июль – декабрь 2013 года Законотворческая работа краевого парламента определялась Конституцией Российской Федерации, основными направлениями государственной политики, закрепленными в Послании Президента Российской Федерации Федеральному Собранию Российской Федерации, требованиями федерального...»






 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.