цКЮБМЮЪ ЯРПЮМХЖЮ яКСВЮИМЮЪ ЯРПЮМХЖЮ
йюрецнпхх:
юБРНЛНАХКХюЯРПНМНЛХЪаХНКНЦХЪцЕНЦПЮТХЪдНЛ Х ЯЮДдПСЦХЕ ЪГШЙХдПСЦНЕхМТНПЛЮРХЙЮхЯРНПХЪйСКЭРСПЮкХРЕПЮРСПЮкНЦХЙЮлЮРЕЛЮРХЙЮлЕДХЖХМЮлЕРЮККСПЦХЪлЕУЮМХЙЮнАПЮГНБЮМХЕнУПЮМЮ РПСДЮоЕДЮЦНЦХЙЮоНКХРХЙЮоПЮБНоЯХУНКНЦХЪпЕКХЦХЪпХРНПХЙЮяНЖХНКНЦХЪяОНПРяРПНХРЕКЭЯРБНрЕУМНКНЦХЪрСПХГЛтХГХЙЮтХКНЯНТХЪтХМЮМЯШуХЛХЪвЕПВЕМХЕщЙНКНЦХЪщЙНМНЛХЙЮщКЕЙРПНМХЙЮ
фАСИЛИТАЦИЯ И ДЕПРЕССИЯ ВЫБРОСА МЕДИАТОРА
|
|
Во многих синапсах наиболее быстрый эффект ритмической стимуляции заключается в фасилитации ответа. Это проиллюстрировано на рис. 12.2, на котором показаны потенциалы концевой пластинки нервно-мышечного соединения лягушки, вызванные коротким залпом импульсов, приходящим по моторному нерву. Амплитуда потенциалов (измеренная от начальной точки переднего фронта) увеличивается во время залпа. Более того, эффект наблюдается существенно дольше, чем длится залп стимулов, так что ответ на тестовый стимул через 230 мс все еще больше, чем первый ответ в последовательности. Фасилитация может быть разделена на два неравных компонента: больший компонент уменьшается с постоянной времени около 50 мс, тогда как второй компонент уменьшается с постоянной времени около 250 мс1). Показано, что фасилитация происходит из-за увеличения среднего количества квантов медиатора (m; см. гл. 11), высвобождаемого в пресинаптическом окончании2)--4). Дальнейший статистический анализ выброса медиатора в нервно-мышечном соединении рака привел к предположению, что увеличение m происходит скорее благодаря увеличению р, которое отражает вероятность выброса медиатора, чем из-за увеличения n — количества готовых к выбросу квантов медиатора5). Количество медиатора, высвобождаемое из терминали, может удваиваться при фасилитации. Синаптическая депрессия может наблюдаться в тех случаях, когда количество квантов медиатора, высвобождаемых залпом стимулов, велико. В эксперименте, показанном на рис. Ι 2.2Α, амплитуда потенциалов концевой пластинки была уменьшена понижением концентрации кальция в омывающем растворе; в этом случае начальный квантовый состав потенциалов был небольшим (10 или менее). Похожий эксперимент при большой концентрации кальция показан на рис. 12.2Β. В этом эксперименте квантовый выброс значительно больше, но ответы были уменьшены по амплитуде блокадой постсинаптических АХ рецепторов при помощи кураре. При ритмической стимуляции ответы становились все меньше по амплитуде. Как и в случае с фасилитацией, депрессия длится дольше залпа стимулов.
Депрессия потенциала концевой пластинки, как и фасилитация, имеет пресинаптическую природу. Ее механизм не полностью ясен, но тот факт, что для депрессии необходима исходно большая величина квантового выброса медиатора, предполагает, что истощение количества пузырьков в пресинаптической терминали во время залпов стимулов может быть одним из определяющих факторов депрессии6). Вторым фактором может являться модуляция выброса АХ из пресинаптической терминали совместным выбросом АТФ (глава 13). АТФ гидролизуется до аденозина, который затем влияет на пресинаптическую терминаль и уменьшает квантовый состав ответа7). АТФ и сам может угнетать секрецию медиатора через собственные пресинаптические Р2 рецепторы (Giniatullin and Sokolova, 1998). После длительного периода ритмической стимуляции депрессия может быть очень сильной, уменьшая амплитуду синаптического потенциала более, чем на 80 %.
В заключение можно сказать, что выброс медиатора из пресинаптических терминален может претерпевать два типа относительно кратковременных модификаций. Первая, фасилитация, происходит благодаря увеличению эффективности выброса квантов из пресинаптической терминали. Вторая, депрессия, может быть связана как с истощением количества квантов, так и с уменьшением эффективности выброса. На рис. 12.2С проиллюстрировано взаимодействие этих двух эффектов. Во время залпов импульсов начальный эффект фасилитации преобладает над депрессией, и синаптический ответ растет по амплитуде. Позднее, когда дается тестовый стимул, фасилитация уже ослабла, и начинает преобладать депрессия, которая длится дольше.
246 Раздел II. Передача информации в нервной системе
| Рис. 12.2. Фасилитация и депрессия в нервно-мышечном синапсе позвоночных. Fig. 12.2. Facilitation and Depression at the vertebrate neuromuscular junction. (A) Muscle bathed in low calcium solution to reduce the quantum content of the response. Amplitudes of the end-plate potentials increase progressively during a train of four impulses. The response to a test pulse 230 ms later is still facilitated (arrows indicate initial amplitude). (B) Similar experiment with a curarized preparation in high calcium solution. The response amplitudes decrease progressively during the train. (C) Interaction between facilitation and depression in normal calcium concentration. There is no further facilitation after the second response because of the onset of depression, and the test response at 230 ms is depressed. (A and С after Mallart and Martin, 1968; В after Lundberg and Quilisch, 1953.) |