3 Синапсы

33

вторяются от препарата к препарату. Но опыты показали, что ответы некоторых нейронов зависят от состояния — например, в ответ на под­ведение серотонина они ведут себя как D-нейроны у активных улиток и как Н-нейроны у других, взятых для опыта в состоянии спячки. Изменение знака ответа на медиатор — простой и эффективный спо­соб перестройки межнейронных отношений в ганглии. Причиной та­кого изменения может быть или модификация типа рецептора, или изменение положения равновесного потенциала для серотонина отно­сительно Е_д (критического уровня деполяризации). Эксперименты подтвердили, что ответы клеток на серотонин меняются при переходе улиток от спячки к активному состоянию. Показано, что при этом из­меняется содержание серотонина в нервной ткани. Теперь очевидно, что при этом меняются и клеточные рецепторы.

Наиболее подробно исследованы ответа нейронов на серотонин у моллюска Helix lucomm. Установлено, что нейроны по-разному отве­чают на серотонин, а для блокирования этих ответов в разных случаях приходится применять разные фармакологические антагонисты. При­нято считать, что это антагонисты серотонина, но полученные данные позволяют предложить иное понимание. Если верно, что разные ион­ные эффекты серотонина опосредуются одним и тем же веществом — цАМФ, то вполне возможно, что собственно серотониновый рецептор у разных нейронов один и тот же, а различия возникают при реализа­ции эффекта цАМФ внутри клетки. И действительно, введение цАМФ внутрь клетки вызывает деполяризацию тех нейронов, на ко­торых серотонин ведет себя как деполяризующий медиатор, и вызыва­ет гиперполяризацию Н-нейронов.

В соответствии с современными данными, постсинаптический ре­цептор — это многокомпонентная, сложная система, которая включает следующие элементы: рецептор на поверхности постсинаптической мембраны, внутримембранный механизм, который при взаимодейст­вии медиатора с рецептором активирует аденилатциклазу, располо­женную на внутренней стороне мембраны, протеинкиназы или другие внутриклеточные белки-рецепторы, с которыми связывается цАМФ, управляемый этими белками механизм изменения ионной проницае­мости, расположенный на клеточной мембране.

Различные фармакологические вещества, влияющие на эффект се­ротонина, могут действовать не только на рецептор к медиатору, но и на другие части этого механизма. Примером тому служит папаверин, который влияет как на эффекты внутриклеточного введения цАМФ, так и на эффект серотонина.

цАМФ и механизм действия серотонина. Выдвигается предполо­жение, что в роли внутриклеточного посредника действия серотонина

выступает цАМФ. В ганглиях аплизии концентрация цАМФ увели­чивается при добавлении серотонина. Так же действует на концентра­цию цАМФ электрическое раздражение нервов. Этот эффект блоки­руется снижением внеклеточного кальция и повышением магния, т.е. он, очевидно, связан с синаптической передачей, а действие медиато­ров на аденилатциклазу — это биохимическая основа его действия на ионную проводимость.

Но есть и другая гипотеза — она заключается в том, что эффект медиатора на МП и импульсную активность опосредован цАМФ: при взаимодействии медиатора с рецепторами, находящимися на наруж­ной стороне клеточной мембраны, происходит активация аденилат-циклазы на внутренней стороне этой мембраны, и возникающее при этом увеличение концентрации цАМФ приводит к изменению ионной проницаемости нейрона.

Более детально и в связи с эффектами серотонина изучено дейст­вие инъецируемой цАМФ на нейронах «внутренней поверхности» подглоточного комплекса. Как описано выше, здесь преобладают воз­буждающие эффекты медиатора, а гиперполяризующее действие от­мечено только у гигантского нейрона педального ганглия.

Будучи одинаковыми по знаку, эффекты серотонина и цАМФ не вполне идентичны. Наиболее заметное различие заключается в том, что многие нейроны десенситизируются к действию медиатора на на­ружную сторону мембраны, но десенситизация никогда не наблюдает­ся при внутриклеточном введении цАМФ. Однако сходство в дейст­вии серотонина и цАМФ не является случайным и внешним, на что указывает одинаковый эффект папаверина. В частности, отмечено превращение гиперполяризующих эффектов цАМФ и серотонина (5-ОТ) в деполяризующие. Действие папаверина обратимо и сходным образом влияет на мембранные эффекты цАМФ и серотонина.

Последующие исследования обнаружили, что соматическая мем­брана может быть подвержена действию также более сложных хими­ческих факторов, выделяемых специальными нейросекреторными клетками. Они вызывают развитие более длительных колебаний мем­бранного потенциала клетки, в основе которых также лежат опреде­ленные изменения ионной проводимости мембраны. Во время такого колебания соответственно изменяется частота и эффективность более быстрых автоколебательных процессов и может возникать генерация нервных импульсов В последнее время были получены эксперимен­тальные данные о том, что такие изменения проводимости поверх­ностной мембраны развиваются за счет активации определенных зве­ньев внутриклеточных обменных процессов, в том числе аденилат-циклазной активности.

3-1015

34