Центральная нервная система - Медицина реферат

Главная

Медицина
Центральная нервная система

Нейрон как структурно функциональная единица нервной системы. Стимулирование эндогенного нейрогенеза для лечения нейродегенеративных заболеваний. Классификация, развитие и рост нейрона. Восстановление нервных клеток. Трансплантация нервной ткани.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

ЦНС - основной отдел нервной системы животных и человека, представленный у беспозвоночных ганглиями и нервной цепочкой, у позвоночных -- спинным и головным мозгом. Главная и специфичная для ЦНС деятельность -- осуществление сложных высокодифференцированных реакций -- рефлексов. Впервые ЦНС формируется у ресничных червей. ЦНС позвоночных относится к типу трубчатой нервной системы и образуется в эмбриогенезе из наружного зародышевого листка -- эктодермы.
В процессе нейруляции передний конец нервной трубки делится на 3 мозговых пузыря -- зачатки головного мозга, а тонкая задняя часть её преобразуется в спинной мозг. У низших хордовых (ланцетник) ЦНС состоит из малодифференцированной сплошной нервной трубки. Формирование ЦНС как основной интегративной системы организма привело к развитию быстродействующих проводящих путей как в пределах ЦНС, так и связывающих ЦНС со всеми органами и тканями организма. Эту функцию несёт периферийная нервная система, включающая у позвоночных черепно-мозговые и спинно-мозговые нервы. Афферентные (чувствительные) нервные волокна передают возбуждение в ЦНС от периферичнных рецепторов, а эфферентные (двигательные) нервные волокна -- из ЦНС к исполнительным органам. Афферентные и эфферентные нейроны образуют рефлекторную дугу, структурно-функциональные особенности которой определяют основные закономерности деятельности ЦНС. Многообразные и многочисленные рецепторы организма воспринимают различные раздражения, преобразуют их в нервное возбуждение, которое по рефлекторной дуге передаётся исполнительным органам, вызывая целенаправленные реакции. Непрерывный поток информации, поступающий от исполнительных органов, обрабатывается в ЦНС, в результате чего происходит коррекция и регуляция функций в соответствии с потребностями организма. Этот процесс рефлекторной саморегуляции осуществляется по принципу обратной связи. Для центральных отделов рефлекторной дуги, способных изменять ритм раздражений, характерно сравнительно медленное возникновение и протекание в них возбуждения и фазовых колебаний уровня возбудимости. Эта функциональная «инертность» обусловливает явления суммации и облегчения. При действии сильных и продолжит, раздражителей нервные центры могут приходить в состояние торможения. Взаимодействие возбуждения и торможения лежит в основе всех механизмов деятельности ЦНС. Множество разнообразных рефлексов ЦНС осуществляет в определенной последовательности соответственно потребностям организма. Координационная деятельность ЦНС обусловлена её структурными (дивергенция и конвергенция нервных путей) и функциональными особенностями. Так, процессы возбуждения могут активировать одни синаптичные контакты и пути в ЦНС при одновременном блокировании торможением других синаптичные контактов и путей в самых разнообразных комбинациях и пространственно-временных соотношениях. Деятельность ЦНС основана на определенной соподчинённости (иерархии) отдельных её структур. В процессе эволюции усиливается значение высших отделов ЦНС, снижается автономность одних участков ЦНС и возрастает управляющая роль других. Вследствие тесной связи с сенсорными органами центр, отдел (головные ганглии, головной мозг) становится способным интегрировать и координировать активность всей нервной системы, а у млекопитающих является материальным субстратом высшей нервной деятельности.
НЕЙРОН (от греческого neuron -- жила, нерв), нервная клетка, нейроцит, основная структурная и функциональная единица нервной системы, обладающая специфическими проявлениями возбудимости. Способен принимать сигналы, перерабатывать их в нервные импульсы и проводить к нервным окончаниям, контактирующим с другими нейронами или эффекторными органами (мышцы, железы). Образуется в эмбриогенезе из нейробласта на стадии нервной трубки. Главная структурная особенность нейрона -- наличие отростков (дендритов и аксона), которые отходят от тела клетки, или перикариона. Воспринимающая часть нейрона -- ветвящиеся дендриты, снабжённые рецепторной мембраной. В результате суммации местных процессов возбуждения и торможения в наиболее высоковозбудимой (триггерной) зоне нейрона возникают нервные импульсы. Они распространяются по аксону к концевым нервным окончаниям, высвобождающим медиатор, который приводит к активации мембраны воспринимающих импульсы нервных клеток. Нейроны разнообразны по форме тела (пирамидные, многоугольные, круглые и овальные), его размерам (от 5 мкм до 150 мкм) и количеству отростков. Униполярные нейроны (имеют 1 отросток -- аксон) характерны для ганглиев беспозвоночных, псевдоуниполярные (1 отросток, делящийся на 2 ветви) -- для ганглиев (спинно- и черепномозговых нервов) высших позвоночных; биполярные (есть аксон и дендрит) -- для периферических чувствительных нейронов; мультиполярные (аксон и несколько дендритов) -- для мозга позвоночных. Если трудно дифференцировать отдельные отростки би- и мультиполярных нейронов, то их называют изополярными, если легко -- гетерополярными. У беспозвоночных преобладают униполярные, у позвоночных -- гетеро- и мультиполярные нейроны. Исходя из функций, нейроны подразделяют на чувствительные (сенсорные), воспринимающие сигналы из внешней или внутренней среды, ассоциативные, связывающие нейроны друг с другом, и двигательные, или эффекторные, передающие первые импульсы от нейрона к исполнительным органам. Последовательное синаптическое объединение чувствительного, ассоциативного и двигательного нейрона образует рефлекторную дугу. По характеру воздействия нейронов на клетки, с которыми они контактируют посредством синапсов, различают возбуждающие и тормозные нейроны, по типу выделяемого медиатора -- холинергические, пептидергические, норадренергические и др. Нейросекреторные нейроны вырабатывают и выделяют нейрогормоны. Для всех нейронов характерен высокий уровень обмена веществ, особенно синтеза белков и РНК. Интенсивный белковый синтез необходим для обновления структурных и метаболических белков цитоплазмы нейрона и его отростков. В филогенезе число нейронов нарастает, достигая у человека многих млрд. У большинства животных дифференцированные нейроны не делятся. Как в онтогенезе, так и в филогенезе происходят постоянные количественные и качественные перестройки межнейронных связей.
Нейрон как структурно функциональная единица ЦНС
Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка, или нейрон, или нейроцит. Всю нервную систему можно представить как взаимосвязанную и взаимодействующую сеть из нескольких триллионов нервных клеток. Несмотря на их громадное разнообразие, можно говорить о ряде общих структурных и функциональных признаков, присущих всем нервным клеткам.
В нейроне выделяют следующие основные части: тело, отростки и их окончания.
Тело нейрона, размеры которого колеблются от 4 до 130 мкм, представляет собой скопление клеточной плазмы, в которой располагается ядро - носитель генетической информации, митохондрии - универсальные «генераторы» энергии, необходимой для обеспечения деятельности клетки, и большое количество структур, выполняющих различные специфические функции.
Поверхность нейрона, его оболочка, часто именуемая просто как мембрана, не только обеспечивает обмен с окружающей средой, но, обладая свойствами полупроницаемой мембраны, является структурной, где развиваются сложные процессы биоэлектрогенеза, лежащие в основе главных функций нервной клетки.
Отростки нервных клеток являются выростами цитоплазмы. Различают два вида отростков. Дендриты - короткие, древовидно ветвящиеся, постепенно истончаются и заканчиваются в окружающих тканях. Количество их достигает десяти, они многократно увеличивают поверхность клетки.
Помимо дендритов нервная клетка всегда имеет один аксон (или нейрит). Этот отросток всегда более крупный, длинный (до 1 м) и менее ветвистый. Аксон заканчивается синапсом, при помощи которого он функционально взаимодействует с иннервируемыми структурами.
По всей функциональной значимости в составе рефлекторной дуги различают три вида нейтронов:
рецепторные (чувствительные, афферентные), имеющие чувствительные нервные окончания, которые способны воспринимать раздражения из внешней или внутренней среды;
эффекторные (эфферентные), окончания аксонов которые передают нервный сигнал на рабочий орган;
ассоциативные (вставочные, центральные), являющиеся промежуточными в составе рефлекторной дуги и передающие информацию с чувствительного нейрона на эффекторные.
Следует иметь в виду, что на теле и отростках большинства нервных клеток имеется очень большое количество синапсов, через которые поступает информация с других нейронов.
Несмотря на громадное морфологическое и функциональное разнообразие нейронов, можно выделить ряд ключевых свойств и функций.
К числу наиболее важных свойств относятся:
1. Наличие трансмембранной разности потенциалов, т.е. между наружной и внутренней поверхностями оболочки нейрона в покое регистрируется разность потенциала порядка 90 мВ, наружная поверхность электроположительна по отношению к внутренней. Величина и направление трансмембранного тока меняются в зависимости от состояния нейрона.
2. Очень высокая чувствительность к некоторым химическим веществам (медиаторам) и электрическому току.
3. Способность к нейросекреции, т.е. к синтезу и выделению в окружающую среду или в синаптическую щель биологически активных веществ.
4. Высокий уровень энергетических процессов, что обуславливает необходимость постоянного притока основного источника энергии - глюкозы и кислорода, необходимого для окисления.
Принято различать следующие функции нейрона:
1. Воспринимающая - эта функция представлена двумя механизмами.
Во-первых, чувствительные окончания дендритов способны обеспечить рецепцию, т.е. трансформацию специфической энергии раздражителя внешней или внутренней среды в неспецифический процесс нервного возбуждения, нервный импульс, который по отростку распространяется по направлению к телу нервной клетки. Во-вторых, на всех частях нейрона имеются многочисленные (до нескольких десятков тысяч) синапсы, при помощи которых химическим путем возбуждение передается от одного нейрона к другому. Химические вещества, осуществляющие эту передачу, обозначают медиаторы (или нейтротрансмиттеры). К их числу, в частности, относятся адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин, ацетилхолин, гамма-аминомасляная кислота и многие другие. В результате воздействия медиатора в теле нервной клетки развивается возбуждение и возникновение нервного импульса или снижение возбудимости нейрона - его торможение.
2. Интегративная функция - обработка одновременно или в течение короткого интервала времени поступающих нервных сигналов по механизму их алгебраической суммации, в результате которого на выходе нейрона формируется сигнал, несущий в себе информацию всех суммированных сигналов.
3. Мнестическая функция, заключающаяся в том, что существуют тонкие молекулярные биофизические процессы, сохраняющие след от всякого предыдущего воздействия и благодаря этому трансформирующие характер ответной реакции на всякое последующее. По существу, это элементарная форма памяти и научения.
4. Проводниковая функция, суть которой состоит в том, что от тела нейрона по аксону к его окончанию в естественных условиях только в одном этом направлении распространяется, не затухая, нервный импульс. Скорость его распространения в зависимости от морфофункциональных особенностей проводника колеблется от нескольких сантиметров до 100-120 метров секунду.
5. Передающая функция, проявляющая в том, что нервный импульс, достигнув окончания аксона, который, собственно, уже входит в структуру синапса, обусловливает выделение медиатора - непосредственного передатчика возбуждения к другому нейрону или исполнительному органу.
Самая грубая их классификация предусматривает разделение их на три основные группы:
Воспринимающие нейроны осуществляют функцию восприятия и передачи в центральную нервную систему информации о внешнем мире или внутреннем состоянии организма. Они расположены вне центральной нервной системы в нервных ганглиях или узлах. Отростки воспринимающих нейронов проводят возбуждение от воспринимающих раздражение нервных окончаний или клеток к центральной нервной системе. Эти отростки нервных клеток, несущие с периферии возбуждение в центральную нервную систему, называют афферентными, или центростремительными волокнами.
В рецепторах в ответ на раздражение возникают ритмические залпы нервных импульсов. Информация, которая передается от рецепторов, закодирована в частоте и в ритме импульсов.
Различные рецепторы отличаются по своей структуре и функциям. Часть из них расположена в органах, специально приспособленных к восприятию определенного вида раздражителей, например в глазу, оптическая система которого фокусирует световые лучи на сетчатке, где находятся зрительные рецепторы; в ухе, проводящем звуковые колебания к слуховым рецепторам. Различные рецепторы приспособлены к восприятию разных раздражителей, которые для них являются адекватными. Существуют:
1. механорецепторы, воспринимающие: а) прикосновение - тактильные рецепторы, б) растяжение и давление - пресса- и барорецепторы, в) звуковые колебания - фонорецепторы, г) ускорение -- акцеллерорецепторы, или вестибулорецепторы;
2. хеморецепторы, воспринимающие раздражение, производимое определенными химическими соединениями;
3. терморецепторы, раздражаемые изменениями температуры;
4. фоторецепторы, воспринимающие световые раздражения;
5. осморецепторы, воспринимающие изменения осмотического давления.
Часть рецепторов: световые, звуковые, обонятельные, вкусовые, тактильные, температурные, воспринимающие раздражения от внешней среды, - расположена вблизи внешней поверхности тела. Их называют экстерорецепторами. Другие же рецепторы воспринимают раздражения, связанные с изменением состояния и деятельности органов я внутренней среды организма. Их называют интерорецепторами (к числу интерорецепторов относят рецепторы, находящиеся в скелетной мускулатуре, их называют проприорецепторами).
Эффекторные нейроны по своим идущим на периферию отросткам - афферентным, или центробежным, волокнам - передают импульсы, изменяющие состояние и деятельность различных органов. Часть эффекторных нейронов расположена в центральной нервной системе - в головном и спинном мозгу, и на периферию идет от каждого нейрона только один отросток. Таковы моторные нейроны, вызывающие сокращения скелетной мускулатуры. Часть же эффекторных нейронов целиком расположена на периферии: они получают импульсы из центральной нервной системы и передают их к органам. Таковы образующие нервные ганглии нейроны вегетативной нервной системы.
Контактные нейроны, расположенные в центральной нервной системе, выполняют функцию связи между различными нейронами. Они служат как бы релейными станциями, производящими переключение нервных импульсов с одних нейронов на другие.
Взаимосвязь нейронов составляет основу для осуществления рефлекторных реакций. При каждом рефлексе нервные импульсы, возникшие в рецепторе при его раздражении, передаются по нервным проводникам в центральную нервную систему. Здесь или непосредственно, или же через посредство контактных нейронов нервные импульсы переключаются с рецепторного нейрона на эффекторный, от которого они идут на периферию к клеткам. Под влиянием этих импульсов клетки изменяют свою деятельность. Импульсы, поступающие в центральную нервную систему с периферии или же передаваемые от одного нейрона другому, могут вызывать не только процесс возбуждения, но и противоположный ему процесс - торможение.
Также существует классификация нейронов, учитывающая химическую структуру выделяемых в окончаниях их аксонов веществ: холинергические, пептидергические, норад-реналинергические, дофаминергические, серотонинергичёские и др.
По чувствительности к действию раздражителей нейроны делят на моно-, би-, полисенсорные.
Моносенсорные нейроны. Располагаются чаще в первичных проекционных зонах коры и реагируют только на сигналы своей сен-сорности. Например, значительная часть нейронов первичной зоны зрительной области коры большого мозга реагирует только на световое раздражение сетчатки глаза.
Моносенсорные нейроны подразделяют функционально по их чувствительности к разным качествам одного раздражителя. Так, отдельные нейроны слуховой зоны коры большого мозга могут реагировать на предъявления тона 1000 Гц и не реагировать на тоны другой частоты. Они называются мономодальными. Нейроны, реагирующие на два разных тона, называются бимодальными, на три и более -- полимодальными.
Бисенсорные нейроны. Чаще располагаются во вторичных зонах коры какого-либо анализатора и могут реагировать на сигналы как своей, так*и другой сенсорности. Например, нейроны вторичной зоны зрительной области коры большого мозга реагируют на зрительные и слуховые раздражения.
Полисенсорные нейроны. Это чаще всего нейроны ассоциативных зон мозга; они способны реагировать на раздражение слуховой, зрительной, кожной и других рецептивных систем.
Нервные клетки разных отделов нервной системы могут быть активными вне воздействия -- фоновые, или фоновоактивные. Другие нейроны проявляют импульсную активность только в ответ на какое-либо раздражение.
Фоновоактивные нейроны делятся на тормозящиеся -- у рожающие частоту разрядов и возбуждающиеся -- учащающие частоту разрядов в ответ на какое-либо раздражение. Фоновоактивные нейроны могут генерировать импульсы непрерывно с некоторым замедлением или увеличением частоты разрядов -- это первый тип активности -- непрерывно-аритмичный. Такие нейроны обеспечивают тонус нервных центров. Фоновоактивные нейроны имеют большое значение в поддержании уровня возбуждения коры и других структур мозга. Число фоновоактивных нейронов увеличивается в состоянии бодрствования.
Нейроны второго типа выдают группу импульсов с коротким межимпульсным интервалом, после этого наступает период молчания и вновь возникает группа, или пачка, импульсов. Этот тип активности называется пачечным. Значение пачечного типа активности заключается в создании условий проведения сигналов при снижении функциональных возможностей проводящих или воспринимающих структур мозга. Межимпульсные интервалы в пачке равны приблизительно 1-- 3 мс, между пачками этот интервал составляет 15--120 мс.
Третья форма фоновой активности -- групповая. Групповой тип активности характеризуется апериодическим появлением в фоне группы импульсов (межимпульсные интервалы составляют от 3 до 30 мс), сменяющихся периодом молчания.
Нейрон развивается из небольшой клетки - предшественницы, которая перестаёт делиться ещё до того, как выпустит свои отростки. (Однако, вопрос о делении нейронов в настоящее время остаётся дискуссионным.) Как правило, первым начинает расти аксон, а дендриты образуются позже. На конце развивающегося отростка нервной клетки появляется утолщение неправильной формы, которое, видимо, и прокладывает путь через окружающую ткань. Это утолщение называется конусом роста нервной клетки. Он состоит из уплощенной части отростка нервной клетки с множеством тонких шипиков. Микрошипики имеют толщину от 0,1 до 0,2 мкм и могут достигать 50 мкм в длину, широкая и плоская область конуса роста имеет ширину и длину около 5 мкм, хотя форма её может изменяться. Промежутки между микрошипиками конуса роста покрыты складчатой мембраной. Микрошипики находятся в постоянном движении - некоторые втягиваются в конус роста, другие удлиняются, отклоняются в разные стороны, прикасаются к субстрату и могут прилипать к нему. Конус роста заполнен мелкими, иногда соединёнными друг с другом, мембранными пузырьками неправильной формы. Непосредственно под складчатыми участками мембраны и в шипиках находится плотная масса перепутанных актиновых филаментов. Конус роста содержит также митохондрии, микротрубочки и нейрофиламенты, имеющиеся в теле нейрона. Вероятно, микротрубочки и нейрофиламенты удлиняются главным образом за счёт добавления вновь синтезированных субъединиц у основания отростка нейрона. Они продвигаются со скоростью около миллиметра в сутки, что соответствует скорости медленного аксонного транспорта в зрелом нейроне.
Поскольку примерно такова и средняя скорость продвижения конуса роста, возможно, что во время роста отростка нейрона в его дальнем конце не происходит ни сборки, ни разрушения микротрубочек и нейрофиламентов. Новый мембранный материал добавляется, видимо, у окончания.
Конус роста - это область быстрого экзоцитоза и эндоцитоза, о чём свидетельствует множество находящихся здесь пузырьков. Мелкие мембранные пузырьки переносятся по отростку нейрона от тела клетки к конусу роста с потоком быстрого аксонного транспорта. Мембранный материал, видимо, синтезируется в теле нейрона, переносится к конусу роста в виде пузырьков и включается здесь в плазматическую мембрану путём экзоцитоза, удлиняя таким образом отросток нервной клетки. Росту аксонов и дендритов обычно предшествует фаза миграции нейронов, когда незрелые нейроны расселяются и находят себе постоянное место.
Нейрогенез у взрослых -- это явление, относительно недавно признанное научным сообществом, которое опровергло существовавшую долгое время научную теорию о статичности нервной системы и её неспособности к регенерации. В течение многих лет только небольшое число нейробиологов рассматривало возможность нейрогенеза. Однако, в последние десятилетия, благодаря развитию иммуногистохимических методов и конфокальной микроскопии, сначала было признано наличие нейрогенеза у певчих птиц, а затем были получены неоспоримые доказательства нейрогенеза в субвентрикулярной зоне и субгранулярной зоне (части зубчатой извилины гиппокампа) у млекопитающих и в том числе у людей. Некоторые авторы предполагают, что образование новых нейронов у взрослых также может происходить и в других областях мозга, включая неокортекс приматов, другие ставят под вопрос научность этих исследований, а некоторые считают что новые клетки могут оказаться глиальными клетками.
Существует гипотеза, что микроокружение в субвентрикулярной зоне и в зубчатой извилине гиппокампа (так называемая нейрогенная ниша) обладает специфическими факторами, которые необходимы для деления клеток предшественников нейронов, а так же дифференцировки и интеграции новообразовавшихся нейронов . Около 50 % новорожденных клеток погибает по механизмам запрограммированной клеточной гибели, но если молодые нейроны образуют синаптические контакты или получают необходимую трофическую поддержку, то они могут выживать в течение долгого времени.
Нейрогенез у взрослых является одним из механизмов пластичности мозга, выражающихся в увеличении количества нейронов и структурной перестройке нейрональных сетей, образовании новых синапсов и изменении синаптической передачи. Добавление новых клеток в обонятельные луковицы и в зубчатую извилину гиппокампа заканчивается функциональной интеграцией клеток с уникальными характеристиками. Например, молодые гранулярные клетки в зубчатой извилине имеют более низкий порог долговременной потенциации, чем более старые клетки. Предполагается, что эта пластичность важна для процессов обучения и памяти .
Множество исследований было направлено на определение и изучение факторов, которые регулируют пролиферацию, выживаемость, миграцию и дифференцировку нейрональных предшественников. Этими факторами являются гормоны, ростовые факторы, нейротрансмиттеры, цитокины, электрофизиологическая активность, стресс и др .
Стимулирование эндогенного нейрогенеза для лечения нейродегенеративных заболеваний
Если нейрогенез изначально присутствует во взрослом мозге на базовом уровне, то можно попытаться усилить его и тем самым компенсировать недостаток нейронов, вызванный нейродегенеративными заболеваниями . Может показаться научной фантастикой, что новообразованные нейроны могут мигрировать в поврежденную область для того, чтобы дифференцироваться в нейроны необходимого фенотипа. Тем не менее, есть группа работ, в которых у животных с паркинсонизмом было использовано управление эндогенными нейрональными предшественниками для попытки восстановления дофаминергической иннервации стриатума .
Крылатое выражение "Нервные клетки не восстанавливаются" все с детства воспринимают как непреложную истину. Однако эта аксиома - не более чем миф, и новые научные данные его опровергают.
Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас прочности: при эмбриогенезе образуется большой избыток нейронов. Почти 70% из них гибнут еще до рождения ребенка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после рождения, на протяжении всей жизни. Такая гибель клеток генетически запрограммирована. Конечно же погибают не только нейроны, но и другие клетки организма. Только все остальные ткани обладают высокой регенерационной способностью, то есть их клетки делятся, замещая погибшие. Наиболее активно процесс регенерации идет в клетках эпителия и кроветворных органах (красный костный мозг). Но есть клетки, в которых гены, отвечающие за размножение делением, заблокированы. Помимо нейронов к таким клеткам относятся клетки сердечной мышцы. Как же люди умудряются сохранить интеллект до весьма преклонных лет, если нервные клетки погибают и не обновляются?
Одно из возможных объяснений: в нервной системе одновременно "работают" не все, а только 10% нейронов. Этот факт приводится даже в научной литературе, но откуда взялась такая цифра. Любая клетка одновременно и живет и "работает". В каждом нейроне все время происходят обменные процессы, синтезируются белки, генерируются и передаются нервные импульсы. Поэтому, оставив гипотезу об "отдыхающих" нейронах, обратимся к одному из свойств нервной системы, а именно - к ее исключительной пластичности.
Смысл этой функции в том, что место погибших нейронов занимают оставшиеся в живых «коллеги», которые увеличиваются в размерах и формируют новые связи, компенсируя утраченные. Высокую, но не беспредельную эффективность подобной компенсации можно проиллюстрировать на примере болезни Паркинсона, при которой происходит постепенное отмирание нейронов. Оказывается, пока в головном мозге не погибнет около 90% нейронов, клинические симптомы заболевания не проявляются, то есть человек выглядит практически здоровым. Значит, одна живая нервная клетка может заменить девять погибших.
Но пластичность нервной системы не единственный механизм её восстановления. У природы есть запасной вариант- возникновение новых нервных клеток в головном мозге взрослых млекопитающих, или нейрогенез.
Первое сообщение о нейрогенезе появилось в 1962 году в престижном научном журнале "Science". Статья называлась "Формируются ли новые нейроны в мозге взрослых млекопитающих?". Ее автор, профессор Жозеф Олтман из Университета Пердью (США) с помощью электрического тока разрушил одну из структур мозга крысы (латеральное коленчатое тело) и ввел туда радиоактивное вещество, проникающее во вновь возникающие клетки. Через несколько месяцев ученый обнаружил новые радиоактивные нейроны в таламусе (участок переднего мозга) и коре головного мозга. В течение последующих семи лет Олтман опубликовал еще несколько работ, доказывающих существование нейрогенеза в мозге взрослых млекопитающих. Однако тогда, в 1960-е годы, его работы вызывали у нейробиологов лишь скепсис, их развития не последовало.
И только спустя двадцать лет нейрогенез был вновь "открыт", но уже в головном мозге птиц. Многие исследователи певчих птиц обращали внимание на то, что в течение каждого брачного сезона самец канарейки Serinus canaria исполняет песню с новыми "коленами". Причем новые трели он не перенимает у собратьев, поскольку песни обновлялись и в условиях изоляции. Ученые стали детально изучать главный вокальный центр птиц, расположенный в специальном отделе головного мозга, и обнаружили, что в конце брачного сезона (у канареек он приходится на август и январь) значительная часть нейронов вокального центра погибала, - вероятно, из-за избыточной функциональной нагрузки. В середине 1980-х годов профессору Фернандо Ноттебуму из Рокфеллеровского университета (США) удалось показать, что у взрослых самцов канареек процесс нейрогенеза происходит в вокальном центре постоянно, но количество образующихся нейронов подвержено сезонным колебаниям. Пик нейрогенеза у канареек приходится на октябрь и март, то есть через два месяца после брачных сезонов. Вот почему "фонотека" песен самца канарейки регулярно обновляется.
В конце 1980-х годов нейрогенез был также обнаружен у взрослых амфибий в лаборатории ленинградского ученого профессора А. Л. Поленова.
Откуда берутся новые нейроны, если нервные клетки не делятся? Источником новых нейронов и у птиц, и у амфибий оказались нейрональные стволовые клетки стенки желудочков мозга. Во время развития зародыша именно из этих клеток образуются клетки нервной системы: нейроны и клетки глии. Но не все стволовые клетки превращаются в клетки нервной системы - часть из них "затаивается" и ждет своего часа.
Как было показано, новые нейроны появляются из стволовых клеток взрослого организма и у низших позвоночных. Однако потребовалось почти пятнадцать лет, чтобы доказать, что аналогичный процесс происходит и в нервной системе млекопитающих.
Развитие нейробиологии в начале 1990-х годов привело к обнаружению "новорожденных" нейронов в головном мозге взрослых крыс и мышей. Их находили большей частью в эволюционно древних отделах головного мозга: обонятельных луковицах и коре гиппокампа, которые отвечают главным образом за эмоциональное поведение, реакцию на стресс и регуляцию половых функций млекопитающих.
Так же, как у птиц и низших позвоночных, у млекопитающих нейрональные стволовые клетки располагаются поблизости от боковых желудочков мозга. Их перерождение в нейроны идет очень интенсивно. У взрослых крыс за месяц из стволовых клеток образуется около 250 000 нейронов, замещая 3% всех нейронов гиппокампа. Продолжительность жизни таких нейронов очень высока - до 112 дней. Стволовые нейрональные клетки преодолевают длинный путь (около 2 см). Они также способны мигрировать в обонятельную луковицу, превращаясь там в нейроны.
Обонятельные луковицы головного мозга млекопитающих отвечают за восприятие и первичную обработку различных запахов, включая и распознавание феромонов - веществ, кот
Центральная нервная система реферат. Медицина.
Темы Написания Эссе
Анализ основного уравнения гидростатики
Реферат: Фізична підготовка борців
Личность и организация как объект управления. Основные психологические характеристики структурных групп организации.
Реферат Авторское Право В Украине
Контрольная Работа На Тему Система Маркетинговых Коммуникаций
Короткое Сочинение На Тему Природа Кыргызстана
Контрольная работа: Екологічні проблеми сучасного суспільства
Личность Лоренс Кольберг А Курсовая Работа
Ремхе Ирина Николаевна Диссертация Доктора
Реферат На Тему Сезонные Приспособления Организмов К Окружающей Среде
Способы Реферат
Сочинение Роль Воспитания
Дипломная работа по теме Роль PR-специалиста в формировании положительного социально-психологического климата в коллективе
Шунты, добавочные резисторы
Курсовая работа: Государственная служба, как институт административного права
1 Критерий Эссе
Реферат по теме Научный портрет выдающегося украинского ученого-финансиста и государственного деятеля Г. Пятаченко
Реферат: Владимир Высоцкий "Я к микрофону встал, как к образам". Скачать бесплатно и без регистрации
Высказывания По Экономике Для Эссе По Обществознанию
Сибирская язва - Медицина презентация
Кондитерский цех для ресторана класса "ЛЮКС" - Маркетинг, реклама и торговля курсовая работа
Женские образы в произведениях Л.Н.Толстого - Литература реферат