ОБУЧЕНИЕ. ПАМЯТЬ. ПОВЕДЕНИЕ - Регуляция физиологических процессов
Множество исследований обращено к проблеме контроля нейропептидами и нейротрофическими ростовыми факторами сложных форм нейрогенной активности, таких как обучение, память, пищевое, сексуальное, агрессивное поведение др. Insel &; Young (2000) Обращают внимание на два аспекта исследования нейропептидов в регуляции социального поведения организмов: родовая специфика, характерная для позвоночных, и видовые особенности структуры генов рецепторов, благодаря которым может варьировать локализация (тканевое распределение) рецепторов и тем определяются особенности социального поведения организмов различного иерархического уровня.
Биохимической основой нейрокоммуникации и, следовательно, регуляции процессов памяти и обучения индивидуумов может служить "редоксная теория" Smythies (1999), Рассматривающая причины формирования и удаления возбудимых синапсов и дендритов в нервной ткани. Редокс-статус глутаматных синапсов играет, очевидно, основную роль в определении роста или деградации таких структур.
Память. Обучение. Отмечается роль пептидного фрагмента ангиотензина IY (AT4- рецепторы в гиппокампе), контролирующего процессы обучения и память и влияющего на синаптическую пластичность клеток (Kramar et al, 2001); Описывается роль эндоморфина-2, как модулятора пространственной ориентации при инъекции крысам, реализуемая через мю - рецепторы СА3 региона гиппокапма (Sandin et al, 2000); Отмечается ухудшение навыков обучения у мышей в Y-лабиринте под влиянием нейропептида ноцистатина (Hiramatsu &; Iniue, 1999). Ухудшение пространственной памяти, вызываемой каннабиноидами, сопряжено с торможением рилизинга холецистокинина в нейронах гиппокампа крыс, что было подтверждено в исследованиях на тканевых срезах (Beinfeld &; Conolly, 2001).
Выявлено участие пептида орфанина PQ (ноцицептина) в процессах обучения, осуществляемое через ORL-1 рецепторы дорзального гиппокампа у крыс (Sandin et al. 2004). Механизм реализуется при соучастии NMDA рецепторов (Mamiya et al. 2003).
С гиппокампальными структурами связано влияние гормонов на память. Обзор Lathe (2001) Рассматривает влияние на гиппокамп факторов целостной системы гипоталамо - гипофизарной оси и связывает ее с регуляцией артериального давления, иммунных ответов, репродуктивной функции. В этом контексте следует отметить роль вазопрессина в регуляции процессов пространственного обучения, социальной дифференцировки и реакции страха у крыс. Вводимые в латеральную перегородку мозга микродозы антагониста вазопрессина вызывали описанный комплекс реакций (Everts, Koolhaas, 1999). Icv инъекция ангиотензина IY (фрагмента [3- 8]ангиотензина II) улучшала показатели пассивного избегания и пространственного обучения у крыс. Поскольку рецепторы ангиотензина IY и холинергические нейроны тесно ассоциированы в гиппокампе и неокортексе, структурах ответственных за мнестические реакции, постулировано стимулирующее влияние ангиотензина на регуляцию когнитивных процессов (Lee et al, 2001).
Исследования новых нейропептидов показывают, что интрацистернальное введение Глюкагонподобного пептида (GLP-1, см раздел II) существенно повышает ассоциативную и пространственную память животных. У мышей с дефицитом рецептора GLP-1R отмечено снижение обучательных навыков, которые реконструируются введением в гиппокамп Glp1r генного трансфера. Кроме того, дефицит рецептора GLP-1R снижает порог судорожной активности и нейронального повреждения, вызываемого каиновой кислотой (During et al, 2003).
Ряд публикаций свидетельствует об участии Нейротрофических ростовых факторов В реакциях обучения у животных. BDNF, предполагаемый модулятор синаптической передачи и стимулятор высвобождения нейротрансмиттеров, влиял на реакции пассивного избегания у 1- суточных цыплят. Icv инъекции антител к нейротрофину приводили к временной амнезии. Эксперименты с препаратами синаптосом позволили определить регионарные особенности влияния ростовых факторов на биохимические процессы, связанные с формированием памяти (Johnston et al, 1999). Фактор роста нервов (NGF) участвует в стимуляции обучательных навыков у гетерозиготных мышей. Выявлены различия в трансфекции NGF в клетках гиппокампа, и эти особенности оказываются существенными для коррекции полипептидом дефицита пространственного обучения (Brooks et al, 2000). Облегчение реакций запоминания стимулировалось препаратом PG-9, влияющим на рилизинг ацетилхолина, который потенцировал эндогенный синтез NGF.
Регуляция сна и циркадных процессов. Нейропептиды, как и ростовые факторы, влияют на ритмическую деятельность организма. Будучи частью целостной системы химической регуляции, нейропептиды и ростовые факторы играют роль в управлении суточной активностью, процессами сна, различными формами мотивационного поведения. NGF и BDNF, упоминавшиеся ранее как регуляторы консолидации памяти и обучения, имеют также отношение к регуляции REM - фазы сна. При экспериментальном нарушении сна у крыс определяли изменения уровня указанных ростовых факторов. Данные показали регионарно-сопряженное снижение содержания BDNF в мозжечке и в стволовой части и NGF в гиппокампе (Sei et al, 2000). При исследовании влияния Глиального нейротрофического фактора (GDNF) (icv аппликации крысам и кроликам) на различные фазы сна выявлено увеличение времени истощения медленной фазы у обоих видов животных; при этом не было обнаружено влияния GDNF на активность ЭЭГ (Kushikata et al, 2001).
Ряд нейропептидов (нейротензин, VIP) и гормон вазопрессин, обнаруживаемые в супраоптическом ядре, участвуют в регуляции "биологических часов" здорового организма. Однако у больных гипертонией уровень этих регуляторов снижен вдвое, что объясняет нарушения суточной динамики у таких пациентов. (Иммунохимические исследования на постмортальном материале; Goncharuk et al, 2001). Идентифицируемые в нейронах супраоптического ядра рецепторы нейротензина и эксперименты с антагонистами этих рецепторов указывают на участие пептида в регуляции циркадной активности гипоталамуса (Coogan et al, 2001).
Питьевое и пищевое поведение. Велик объем работ о роли нейропептидов в регуляции пищевого поведения. В энергетическом балансе существенную роль играют гормональные сигналы, исходящие из жировой ткани, и их влияние на мозговые регионы, контролирующие соотношение потребительного и расходного обменов. Важное место принадлежит лептину, пептиду, кодируемому ОВ-геном, а также нейропептиду Y (Wang J. et al, 2001; Schwartz et al, 1996; Erickson et al, 1996). Лептин, воздействуя на гипоталамус, обусловливает измененную экспрессию ключевых генов регуляторных пептидов. Однако в условиях дефицита NPY у мышей линии ОВ/ОВ отмечается сниженная пищевая мотивация, что свидетельствует о ведущей роли NPY в качестве эффектора лептина (Erickson et al, 1996). NPY посвящено значительное число публикаций. Уровень этого пептида в гипоталамусе определяет соотношение активности серотонин - и катехоламинергических нейронов, которое имеет первостепенную значимость в контроле энергетической и терморегуляторной функций (Myers et al, 1996). Инъекция NPY в паравентрикулярное ядро гипоталамуса стимулировало аппетит. Болюсная инъкция NPY вызывала секрецию инсулина и потенцировала инсулиновую гипергликемию (Marks, Waite, 1996). Роль NPY в центральном контроле пищевой мотивации была подтверждена использованием антагониста рецептора Y1, 1229U91 (Kanatani et al, 1996). Вместе с NPY в регуляции пищевого поведения участвуют галанин и гормон роста. Функция NPY связана с кальмодулин-зависимой протеинкиназой II и увеличенной активностью циклической АМФ (Sheriff et al, 1997).
Первичные исследования нового пептида жрелина (Ghrelin, см. раздел II) выявляют довольно большой спектр его физиологической активности. Однако, в первую очередь, следует говорить о новом регуляторе пищевой активности, тучности и связанных с ними патофизиологических явлений. Сравнительные иследования изменений уровня жрелина, лептина, Инсулинового ростового фактора и гормона роста позволяют считать, что жрелина является хорошим маркером нутритивного статуса и уровня энергетического баланса в организме (Soriano - Guillen et al, 2004; Hosoda et al, 2002; Ukkola, 2004).
Публиковавшиеся ранее факты о влиянии ангиотензина II на питьевое поведение дополняются сведениями о взаимосвязи этого пептида с другими химическими регуляторами, экспрессируемыми в мозге. Стимуляция субфорникального органа ангиотензином способствует рилизингу вазопрессина в структурах гипоталамуса, что стимулирует дипсогенную реакцию животного. Инъекция AII в субфорникальный орган активирует Fos-иммунореактивность в AV3V регионе и в вазопрессиновых нейронах супраоптического и паравентрикулярного ядер. Таким образом, подтверждается взаимосвязь вазопрессиновой и ангиотензиновой систем в контроле питьевого поведения (Xu, Jiang,1999).
Дипсогенная активность ангиотензина II связывается с атриальным натрийуретическим пептидом (ANP). Инъекция AII в третий желудочек мозга (AV3V), ведущая к усилению питьевой потребности, увеличивает также уровень ANP в крови и этот эффект тормозится агонистом альфа - адренорецепторов; при этом меняется содержание ANP в обонятельной луковице, среднем гипоталамусе и срединном возвышении (Bastos et al, 2001). Экспрессия мРНК С - натрийуретического пептида в обонятельной луковице наблюдается в условиях питьевого ограничения и солевой нагрузки. Icv инъекция AII (500 ng) увеличивает потребление воды
Животным и стимулирует экспрессию С-натрийуретического пептида, однако только в обонятельной луковице (Cameron et al, 2001). Таким образом, прослеживается взаимодействие AII и ряда других пептидов в регуляции питьевого поведения, приуроченное к определенным регионам мозга. Участие AII в регуляции дипсогенных реакций ассоциируется также с влиянием этого пептида на терморегуляцию взрослых крыс (Katovich et al, 2001).
Ряд работ описывает влияние Фактора роста фибробластов (FGF-1) на стимуляцию пищевой активности. Icv инфузия фактора тормозит не только стремление к потреблению пищи, но и локомоторную активность крыс (Hotta et al, 2001); Это действие FGF-1 сопряжено с активацией Fos-белка в перивентрикулярных астроцитах гипоталамуса (Suzuki, 2001).
Похожие статьи
-
ФОБИИ. СТРЕСС - Регуляция физиологических процессов
Исследуются нейрохимические компоненты, характеризующие возникновение психических расстройств, определяемых в современной терминологии как "anxiety"...
-
ОНТОГЕНЕЗ. ВОЗРАСТНЫЕ АСПЕКТЫ - Регуляция физиологических процессов
Проблемы возрастных изменений функций мозга рассматриваются в связи с нейропептидом Y. Ламинарное распределение иммунореактивных волокон NPY связывается...
-
АЛКОГОЛЬНАЯ И НАРКОТИЧЕСКАЯ ЗАВИСИМОСТЬ - Регуляция физиологических процессов
Большинство рассматриваемых нейропептидов оказываются причастными к изменениям, связанным с Хроническим потреблением алкоголя. Исследуются различные...
-
Организм человека представляет собой систему высокодифференцированных клеток, тканей, органов, согласованная работа которых является непременным условием...
-
Название этого вида регуляции происходит от латинского hymor - жидкость. Этот вид регуляции осуществляется с помощью химических веществ, обладающих очень...
-
СУДОРОЖНЫЕ СОСТОЯНИЯ. ЭПИЛЕПСИЯ - Регуляция физиологических процессов
Анализируется информация о патологических сдвигах и функциональных перестройках нервной системы в условиях возникающего в гиппокампе очага возбуждения....
-
ЛИТЕРАТУРА - Регуляция физиологических процессов
Мозг нервный пептидный ноцицепция 1. Adams B, Sazgar M, Osehobo P, Vanderzee C. et al. Nerve growth factor accelerates seizure development, enhances...
-
Реализация функциональной активности фагоцитирующих клеток находится, в том числе, под контролем различных отделов нервной системы и регуляторных...
-
Физиологические механизмы памяти - Биосоциальная сущность человека
Для адаптации индивидуального поведения к окружающей среде, тем более для осуществления разнообразной высшей нервной деятельности, человеку, равно как и...
-
1) [-]ответная реакция на укорочение длины светового дня 2) [-]среди приведенных нет верного ответа 3) [+]врожденный инстинкт, сформировавшийся под...
-
Регуляция транскрипции в клетках осуществляется на уровне индивидуальных генов, их блоков и даже целых хромосом. Возможность управления многими генами,...
-
Регуляция двигательных автоматизмов происходит с участием и стриопаллидарной системы. Показано, что стриарное тело функционально неоднородно: раздражение...
-
ВИДЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ. - Память
Биологическая память - это фундаментальное свойство живой материи приобретать, сохранять и воспроизводить информацию. Различают три вида биологической...
-
Регуляция секреции и выделение желчи - Состав желчи. Физиологическая желтуха новорожденных
Секреция желчи происходит непрерывно, независимо от того, находится ли пища в пищеварительном тракте или нет. Акт еды рефлекторно усиливает отделение...
-
+ неадекватными раздражителями - адекватными раздражителями - мессенджерами - подпороговыми раздражителями - сверхпороговыми раздражителями Минимальную...
-
Регуляция секреции АДГ - Гипоталамо-гипофизарная система человека и ее функционирование
Экскрецию вазопрессина из терминалей аксонов нейросекреторных клеток переднего гипоталамуса, подобно экскреции медиатора из пресинаптических терминалей...
-
Гормональная регуляция углеводного, липидного, белкового и водно-солевого обмена - Понятие гормонов
Основные энергетические ресурсы живого организма -- углеводы и жиры обладают высоким запасом потенциальной энергии, легко извлекаемой из них в клетках с...
-
Регуляция секреции гормонов - Понятие гормонов
Гормональная регуляция, регуляция жизнедеятельности организма животных и человека, осуществляемая при участии поступающих в кровь гормонов; одна из...
-
Аутоиммунные процессы, Ожирение и питание - Изменение при сахарном диабете
На возможность значения аутоиммунного процесса (Nerup J. et all, 1978) в развитии диабета указывают ряд данных: 1) присутствие в островках поджелудочной...
-
Литература - Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК
1. Корочкин Л. И. Как гены контролируют развитие клеток // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 1. С. 17-22. 2. Жимулев И. Ф. Действие генов в...
-
Функция мозжечка заключается в контроле над всеми видами движений. Он "программирует" координацию многочисленных отдельных движений, составляющих один...
-
Кора головного мозга. - Память
В хранении долговременной памяти участвует большая часть коры. Ввиду своей сложности кора головного мозга с трудом поддается исследованию. Поскольку у...
-
Политика проникла во все сферы жизнед. общ-ва и приобрела общепланетарный хар-р. Политика выступает как сфера общ. жизни, как одиг из видов активности...
-
Когнитивные различия В среднем мужчины и женщины имеют одинаковые интеллектуальные способности. Это подтверждается результатами тестов на выявление...
-
Предмет генетической эпидемиологии, Генетическая эпидемиология - Генетические процессы в популяциях
Генетическая эпидемиология В середине 50-х годов 20 века оформилось новое научное направление - генетическая эпидемиология, которая реализуется при...
-
Заключение - Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК
Последние годы ознаменовались заметными успехами молекулярно-биологических исследований механизмов эпигенеза - наследуемых в клеточных поколениях, но...
-
Как уже упоминалось, метилирование цитозина в ДНК является потенциально опасным, поскольку спонтанное дезаминирование метилцитозина ведет к нуклеотидным...
-
Потенциально метилируемые остатки C в соседстве с G (CрG), встречающиеся по длине гена, обычно метилированы. В геномах млекопитающих последовательности...
-
Введение - Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК
Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК (ГВОЗДЕВ В. А., 1999), БИОЛОГИЯ Рассмотрена роль метилирования ДНК...
-
Вопросам моего исследования посвящено много работ, но в основном материал, изложенный в учебной литературе, носит общий характер. Однако, я думаю,...
-
Все сферы обществ. жизни влияют на мировую политику, глобальные процессы. Формируется глобальное политическое пространство как сфера протекания...
-
Введение, Состав, свойства и функции желчи - Состав желчи. Физиологическая желтуха новорожденных
На заре формирования современного учения о внешнесекреторной функции печени, когда естествоиспытатели располагали лишь первыми научными факторами о...
-
Инстинктивное поведение животных - Элементарная сенсорная психика животных
Многие формы поведения имеют генетический компонент, это результат действия естественного отбора, создавшего организм, поведение которого адаптивно в...
-
Как управлять экспрессией - Технологии изучения клеточных механизмов памяти
Понимание того, каким же образом сигнал, поступающий к клетке, передается на немедленные ранние гены и приводит к их активации, позволяет влиять на их...
-
Как управлять памятью - Технологии изучения клеточных механизмов памяти
Что, если создать трансгенных мышей, у которых, как и у уже рассмотренных, промотор немедленных ранних генов находится под контролем системы tTA-tetO или...
-
Чем занимаются немедленные ранние гены в клетке? - Технологии изучения клеточных механизмов памяти
Некоторые из них кодируют транскрипционные факторы для структурных генов, другими словами, регулируют уровни их экспрессии [3]. Это очень важная функция,...
-
Если возбуждение нейронов, активировавшихся при восприятии нами информации из внешней среды, поддерживается длительно, то сигнал доходит до их ядер и...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ЛИТЕРАТУРА - Организация сестринского процесса при осложнениях язвенной болезни
Качество работы среднего медицинского персонала является индикатором состояния всего здравоохранения нашей страны в целом. В концепции развития...
-
Технологии изучения клеточных механизмов памяти - Технологии изучения клеточных механизмов памяти
Автор: Субботина А. Фундамент учения дуализма серьезно пошатнулся еще во второй половине XIX века наблюдением за отклонениями психической деятельности у...
-
Заключение - Здоровьесберегающие технологии в образовательном процессе
Здоровье студенчества является актуальнейшей проблемой и предметом первоочередной важности, так как оно определяет будущее страны, генофонд нации,...
ОБУЧЕНИЕ. ПАМЯТЬ. ПОВЕДЕНИЕ - Регуляция физиологических процессов