Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ќейробиологический подход к исследованию нервной системы человека




 

¬ теоретических исследовани€х физиологии головного мозга человека огромную роль играет изучение центральной нервной системы животных. Ёта область знаний получила название нейробиологии. ƒело в том, что мозг современного человека €вл€етс€ продуктом длительной эволюции жизни на «емле. Ќа пути этой эволюции, котора€ на «емле началась примерно 3-4 млрд лет тому назад и продолжаетс€ в наше врем€, ѕриродой перебирались многие варианты устройства центральной нервной системы и ее элементов. Ќапример, нейроны, их отростки, процессы, протекающие в нейронах, остаютс€ неизменными как у примитивных животных (например, членистоногих, рыб, амфибий, рептилий и др.), так и у человека. Ёто означает, что ѕрирода остановилась на удачном образце своего творени€ и не измен€ла его на прот€жении сотен миллионов лет. “ак произошло со многими структурами головного мозга. »сключение представл€ют большие полушари€ головного мозга. ќни уникальны в мозге человека. ѕоэтому нейробиолог, име€ в своем распор€жении огромное число объектов исследовани€, всегда может изучать тот или иной вопрос физиологии головного мозга человека на более простых, дешевых и доступных объектах. “акими объектами могут быть беспозвоночные животные. Ќа рис. 7 схематично показан один из классических объектов современной нейрофизиологии - головоногий моллюск кальмар и нервное волокно (так называемый гигантский аксон), на котором были выполнены классические исследовани€ по физиологии возбудимых мембран.

 

¬ последние годы дл€ этих целей все шире примен€ют прижизненные срезы головного мозга новорожденных крыс€т и морских свинок и даже культуру нервной ткани, выращенную в лаборатории.  акие же вопросы способна решить нейробиологи€ своими методами? ѕрежде всего - исследование механизмов функционировани€ отдельных нервных клеток и их отростков. Ќапример, у головоногих моллюсков (кальмара, каракатицы) имеютс€ очень толстые, гигантские аксоны (диаметром 500-1000 мкм), по которым из головного гангли€ передаетс€ возбуждение на мускулатуру мантии (см. рис. 7). ћолекул€рные механизмы возбуждени€ исследуютс€ на этом объекте. ” многих моллюсков в нервных гангли€х, замен€ющих у них головной мозг, есть очень большие нейроны - диаметром до 1000 мкм. Ёти нейроны €вл€ютс€ излюбленными объектами при изучении работы ионных каналов, открытие и закрытие которых управл€етс€ химическими веществами. –€д вопросов передачи возбуждени€ от одного нейрона другому исследуетс€ на нервно-мышечном соединении - синапсе (синапс в переводе с греческого означает контакт); эти синапсы по размерам в сотни раз больше подобных синапсов в головном мозге млекопитающих. «десь протекают весьма сложные и до конца не изученные процессы. Ќапример, нервный импульс в синапсе приводит к выбросу химического вещества, вследствие действи€ которого возбуждение передаетс€ на другой нейрон. »сследование этих процессов и их понимание лежат в основе целой современной индустрии производства лекарственных средств и других препаратов. —писок вопросов, которые может решать современна€ нейробиологи€, бесконечно велик. Ќекоторые примеры мы рассмотрим далее.

ƒл€ регистрации биоэлектрической активности нейронов и их отростков примен€ют специальные приемы, которые называютс€ микроэлектродной техникой. ћикроэлектродна€ техника в зависимости от задач исследовани€ имеет много особенностей. ќбычно примен€ют два типа микроэлектродов - металлические и стекл€нные. ћеталлические микроэлектроды часто изготавливают из вольфрамовой проволоки диаметром 0,3-1 мм. Ќа первом этапе нарезают заготовки длиной по 10 - 20 см (это определ€етс€ глубиной, на которую будет погружен микроэлектрод в мозг исследуемого животного). ќдин конец заготовки электролитическим методом затачивают до диаметра 1 - 10 мкм. ѕосле тщательной промывки поверхности в специальных растворах ее покрывают лаком дл€ электрической изол€ции. —амый кончик электрода остаетс€ неизолированным (иногда через такой микроэлектрод пропускают слабый толчок тока, чтобы дополнительно разрушить изол€цию на самом кончике).

ƒл€ регистрации активности одиночных нейронов микроэлектрод закрепл€ют в специальном манипул€торе, который позвол€ет продвигать его в мозге животного с высокой точностью (рис. 8). ¬ зависимости от задач исследовани€ манипул€тор может крепитьс€ на черепе животного или отдельно. ¬ первом случае это очень миниатюрные устройства, которые получили название микроманипул€торов. ’арактер регистрируемой биоэлектрической активности определ€етс€ диаметром кончика микроэлектрода. Ќапример, при диаметре кончика микроэлектрода не более 5 мкм можно зарегистрировать потенциалы действи€ одиночных нейронов (в этих случа€х кончик микроэлектрода должен приблизитьс€ к исследуемому нейрону на рассто€ние около 100 мкм). ѕри диаметре кончика микроэлектрода больше 10 мкм одновременно регистрируетс€ активность дес€тков, а иногда сотен нейронов (мультиплай-активность).

 

 

 

 

 

 

ƒругой широко распространенный тип микроэлектродов изготавливают из стекл€нных капилл€ров (трубочек). ƒл€ этой цели используютс€ капилл€ры диаметром 1 - 3 мм. ƒалее на специальном устройстве, так называемой кузнице микроэлектродов, выполн€ют следующую операцию: капилл€р в средней части разогревают до температуры плавлени€ стекла и разрывают. ¬ зависимости от параметров этой процедуры (температуры нагрева, величины зоны нагрева, скорости и силы разрыва и пр.) получают микропипетки с диаметром кончика до долей микрометра. Ќа следующем этапе микропипетку заполн€ют раствором соли (например, 2ћ  —1) и получают микроэлектрод.  ончик такого микроэлектрода можно вводить внутрь нейрона (в тело или даже в его отростки), не сильно поврежда€ его мембрану и сохран€€ его жизнеде€тельность. ѕримеры внутриклеточной регистрации активности нейронов приведены в гл. 2.

≈ще одно направление исследовани€ головного мозга человека возникло в годы ¬торой мировой войны - это нейропсихологи€. ќдним из основоположников этого подхода был профессор ћосковского университета јлександр –оманович Ћури€. ћетод представл€ет собой сочетание приемов психологического обследовани€ с физиологическим исследованием человека с поврежденным головным мозгом. –езультаты, полученные в таких исследовани€х, будут многократно цитироватьс€ далее.

ћетоды исследовани€ головного мозга человека не исчерпываютс€ описанными выше. ¬о введении автор скорее стремилс€ показать современные возможности исследовани€ головного мозга здорового и больного человека, а не описать все современные методы исследовани€. Ёти методы возникли не на пустом месте - одни из них имеют уже многовековую историю, другие стали возможными только в век современных вычислительных стредств. ѕри чтении книги читатель столкнетс€ с другими методами иследовани€, суть которых будет разъ€сн€тьс€ по ходу описани€.

¬опросы

1. «ачем психологу нужно знать физиологию головного мозга человека?

2.  аковы современные методы исследовани€ физиологии головного мозга?

3. „ем оправданы исследовани€ на нервной системе животных?

Ћитература

ярошевский ћ. √. »стори€ психологии. ћ.: ћысль, 1985.

Ўеперд √. Ќейробиологи€. ћ.: ћир, 1987. “. 1, 2.

Ћури€ ј. –. Ётапы пройденного пути (научна€ автобиографи€). ћ.: »зд-во ћоск. ун-та, 1982.

„асть I





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-24; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 335 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ѕольшинство людей упускают по€вившуюс€ возможность, потому что она бывает одета в комбинезон и с виду напоминает работу © “омас Ёдисон
==> читать все изречени€...

1408 - | 1188 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.