Лекция 2 Нейробиологические основы поведения
I. Потенциалы покоя и действия нейронов.
Активность нейронов изучают микроэлектродами
Измерение электрического потенциала нейрона
В момент проникновения микроэлектрода внутрь клетки регистрируют отрицательный потенциал – мембранный потенциал покоя (МПП). Величина МПП у различных типов клеток колеблется от – 70 до – 95 м. В.
Природа МПП. В невозбужденном состоянии клеточная мембрана полупроницаема: непроницаема для крупных отрицательно заряженных ионов белка, малопроницаема для ионов натрия, высокопроницаема для ионов калия.
Асимметричное распределение ионов создает мембранный потенциал
Концентрация ионов внутри и вне клетки
В клеточной мембране имеется система переносчиков (натрийкалиевый насос). Переносчики выводят ионы Nа+ наружу, а ионы К+ переносят внутрь. Энергообеспечение – АТФ.
РАБОТА НАТРИЙ-КАЛИЕВОГО НАСОСА
Энергия МПП освобождается в виде электрических сигналов – потенциалов действия (ПД). ПД – быстрое колебание потенциала покоя, сопровождающееся перезарядкой мембраны.
ПД нейрона
ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ
Ионный механизм ПД Действие тока приводит к открыванию электороуправляемых натриевых каналов. Na+ входит внутрь клетки, что создает фронт нарастания ПД. На пике ПД развивается выходящий ток ионов калия. Формируется нисходящий фронт ПД
Возникнув, ПД распространяется по аксону (распространение ПД по немиелинизированному волокну)
У человека большинство нейронов имеют миелинизированные аксоны
Строение миелинизированного волокна
Сальтаторное проведение
В миелинизированных волокнах (аксонах) – сальтаторное проведение возбуждения. Скорость до 120 м/с
Движение ионов через каналы (слева) и их блокада лидокаином (справа)
Блокада тетродотоксином натриевого канала
Тетродон
II. Синаптические потенциалы. Интегративная роль нейрона
Синапсы – контакты, которые устанавливают нейроны
Классификация синапсов: 1. По способу передачи сигнала: электрические и химические. 2. По характеру действия: возбуждающие и тормозящие.
Электрический синапс проводит сигналы быстро и стереотипно, но не всегда надежно.
Химический синапс. В пресинаптическом окончании пузырьки с медиатором
Химический синапс. В пресинаптическом окончании пузырьки с медиатором
Передача сигнала в химическом синапсе
В возбуждающем химическом синапсе под действием медиатора открываются каналы для Nа+. Ионы Nа+ входят в клетку, что вызывает генерацию возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП). Величина ВПСП 0, 1– 5, 0 м. В. Под влиянием ВПСП может возникнуть ПД.
ВПСП переходит в ПД
В тормозящих синапсах открываются каналы для ионов Cl–. Ионы Cl– входят в клетку. Постсинаптическая мембрана гиперполяризуется, развивается тормозный постсинаптический потенциал (ТПСП). Амплитуда: -1…-5 м. В.
ВПСП и ТПСП
Свойства химического синапса: высокая эффективность и надежность; возможность модуляции; зависимость эффективности передачи от частоты использования синапса ( «эффект тренировки» ).
Нейроны интегрируют возбуждающие и тормозные влияния. Выходной сигнал определяют: 1. Суммация ВПСП и ТПСП.
Продолжение: 2. Взаимное расположение возбуждающих и тормозных синапсов. 3. Эффективность синапсов. Зависит от их использования
Благодарю за внимание!
Скачать презентацию Лекция 2 Нейробиологические основы поведения I. Потенциалы
Л. 2. ИПО Нейробиологические основы поведения.ppt