ПРИНЦИПЫ и МЕХАНИЗМЫ ПОВЕДЕНИЯ ОБУЧЕНИЯ ПАМЯТИ лекция 1

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

ПРИНЦИПЫ и МЕХАНИЗМЫ ПОВЕДЕНИЯ, ОБУЧЕНИЯ, ПАМЯТИ (лекция 1) 1

Перед обучением После обучения Обучение Условный стимул Условная реакция Безусловный стимул Эксперименты И. П. Павлова – первый пример объективного исследования поведения, обучения и формирования памяти: пища звонок пауза Измеряем слюноотделение в этот интервал времени (например, 15 сек) звонок пауза и т. д. 2

Число капель слюны S-образная кривая обучения: свидетельствует о том, что исходно незначимый стимул (ИНС) стал значимым и теперь запускает реакцию слюноотделения 20 10 Номер сочетания звонка и еды 0 2 4 6 8 10 Следовательно, в результате процедуры обучения (повторного сочетания ИНС и врожденной реакции) в мозге возник новый канал для передачи информации: до опыта слюноотделение запускала только пища, а теперь – еще и звонок ( «сопутствующий стимул» ). Место возникновения такого канала – кора больших полушарий. ЗВОНОК ПИЩА СЛЮНООТДЕЛЕНИЕ безусловный рефлекс 4

Таламус Продолговатый мозг и мост СЛЮНООТДЕЛЕНИЕ безусловный рефлекс: в коре больших полушарий образуется новый канал для передачи информации между слуховой и вкусовой (островковой) ЗВОНОК корой; приобретенный рефлекс «надстраивается» над врожденным ЗВОНОК ПИЩА СЛЮНООТДЕЛЕНИЕ Язык ПИЩА 5

Сходная ситуация: крысу учат прыгать на полку в ответ на звонок (иначе – тока). Это также пример условного рефлекса ( «ассоциативное обучение» ). прыжок звонок Для большего соответствия реальности нужно добавить влияние центров положительного подкрепления (сигналы о получении биологически полезного результата). Эти влияния должны одновременно с сенсорными стимулами подействовать на обучающиеся нейроны – лишь тогда начнется образование информацион. канала = активация синаптической передачи. Центры положительного подкрепления включаются при получении биологически полезных стимулов либо избегании биол. вредных стимулов. Анатомически это гипоталамус, базальные ганглии, голубое пятно, дофаминергические структуры среднего мозга. 6

Можно еще сказать, что центры положительного подкрепления включаются, в первую очередь, при успешной реализации врожденно заданных поведенческих программ = комплексов безусловных рефлексов (по И. П. Павлову). П. В. Симонов: классификация врожденно заданных поведенческих программ ( «биологических потребностей» ): 3 группы - витальные ( «жизненно необходимые» ) - зоосоциальные ( «внутривидовое взаимодействие» ) - саморазвития ( «направлены в будущее» ). 7

ВИТАЛЬНЫЕ: - пищевые и питьевые - пассивно-оборонительные (страх, тревожность) - активно-оборонительные (агрессия) - гомеостатические (дыхание, кровообращение, терморегуляция, сон о бодрствование и др. ) - груминг Каждая группа, как правило, включает в себя комплекс врожденных программ: как простых, так и сложных; запускаемых как биологически полезными стимулами, так и биологически вредными. Пример: простое и сложное пищевое поведение; снижение концентрации инсулина и глюкозы в крови ( «плохо» ) и сладкий вкус ( «хорошо» ). 8

Гипоталамус и терморегуляция. В передней части гипоталамуса (преоптическая область) – нейронытерморецепторы, постоянно измеряют температуру крови, 80% из них реагируют на перегрев, 20% – на охлаждение. Дополнительно (но в меньшей степени) учитываются сигналы от тепловых и холодовых рецепторов кожи. При перегреве – расширение сосудов кожи, потоотделение, поведенческие реакции (если перегрев осознается). При переохлаждении – сужение сосудов кожи, дрожь и пилоэрекция, поведенческие реакции (теплопотеря осознается). При заболеваниях и воспалении ряд веществ, выделяемых иммунной системой, запускает синтез простагландинов (ПГ) в гипоталамусе; ПГ влияют на преоптич. область и температура растёт (лихорадка), что создает более благоприятные условия для включения защитных 9 механизмов (активация фагоцитов, ускорение синтеза антител и т. п. ).

Закаливание – тренировка систем терморегуляции, действительно снижает вероятность простудных заболеваний. У животных – особые органы теплоотдачи (хвосты, уши, плавники), а также испарение с поверхности дыхательных путей. Существуют пептиды-терморегуляторы (киоторфин: Tyr-Arg ); они же – важные факторы, запускающие зимнюю спячку (гибернацию). Замедление обмена веществ за счет снижения температуры тела – важная практическая задача (уменьшение риска осложнений при хирургических вмешательствах). 10

ЗООСОЦИАЛЬНЫЕ: - половое поведение материнское (родительское) поведение «детское» поведение (стремление к контакту с родителем) территориальное поведение ( «защита от перенаселения» ) иерархическое поведение (стремление к лидерству и стремление подчиняться вожаку) - реакции сопереживания: тестирование в темной-светлой камере 11

Два тропных гормона гипофиза регулируют работу половых желез: LH и FSH – лютеинизирующий и фолликулостимулирующий гормоны ( «гонадотропины» ). Несмотря на названия, в равной мере влияют на семенники мужчин и яичники женщин. Их функции: • активация синтеза и выделения половых гормонов; • стимуляция образования и созревания половых клеток – сперматозоидов и яйцеклеток (в пузырьках-фолликулах, далее следует овуляция). Рилизинг-фактор гонадотропинов – пептид люлиберин (Gn. RH). В ЦНС он активирует половое поведение, повышает эмоциональность, улучшает обучение. Уровень люлиберина понижен, например, у девушек при нервн. анорексии и избыточных физич. нагрузках (спорт, балет). Как следствие – прекращение цикла созревания яйцеклеток, м. б. депрессивные и психозо-подобн. 13 состояния.

Главными мужскими половыми гормонами являются тестостероны, тормозящие (ограничивающие) выделение люлиберина, LН и FSH. Тестостероны активируют сперматогенез, у эмбриона – направляют развитие половой системы по мужскому типу; позже – определяют формирование мужских вторичных половых признаков. В ЦНС тестостероны влияют на половое влечение (либидо), половое поведение, агрессивность. Вторичные половые признаки: борода, склонность к облысению, усиленный рост волос на теле, низкий голос, более мощное развитие мышц, склонность к отложению запасов жира в области живота, слабое 14 развитие молочных желез.

Главными женскими половыми гормонами являются прогестерон и эстрогены. Прогестерон обеспечивает состояние готовности матки к беременности (содержание в крови максимально между овуляцией и менструацией). Эстрогены «подталкивают» созревание яйцеклеток, усиливают сокращения яйцеводов и др. Они же определяют формирование женских вторичных половых признаков. В ЦНС эстрогены влияют на половое влечение и половое поведение. Вторичные половые признаки: высокий голос, отсутствие бороды, склонность к отложению запасов жира в области бедер, развитие молочных желез и 15 др.

Рефлекторноэндокринная «дуга» : сосание тормозит выработку DA в гипоталамусе, активируя выработку пролактина и дальнейшую лактацию. Пролактин – гормон, активирующий лактацию, а также родительское поведение (как у ♀, так и у ♂); тормозит половую мотивацию, овуляцию. Дофамин оказывает тормозящее действие на секрецию гипофизом пролактина. D 2 -агонисты (бромокриптин) используются для прекращения лактации при воспалении молочных желез. 16

САМОРАЗВИТИЯ: - исследовательское: сбор новой информации ориентировочный рефлекс поисковое поведение манипуляции с предметами - подражательное: «делай как…» как сосед как родитель как вожак - «рефлекс свободы» (преодоление ограничений) - игровое (тренировка двигательных навыков). 17

Миндалина относится к базальным ганглиям больших полушарий; вместе с гипоталамусом отвечает за многие биологические потребности. Структуры ЦНС, входящие в состав систем биологических потребностей, эмоций, положительного и отрицательного подкрепления: гипоталамус миндалина прилежащее ядро (nucl. accumbens) голубое пятно поясная извилина и др. ядра передней, средней и задней части гипоталамуса миндалина На схеме не показаны ядра вентральной покрышки, центральное серое вещество, 18 ядра шва.

Миндалина относится к базальным ганглиям больших полушарий; вместе с гипоталамусом отвечает за многие биологические потребности. Центры пищевой и питьевой потребностей (голода и жажды) находятся в средней части гипоталамуса и в меньшей мере связаны с миндалиной. Центры полового и родит. поведения (передняя часть гипоталамуса) работают вместе с миндалиной, ядра передней, «откликаясь» на изменения средней и концентрации ряда гормонов. задней части гипоталамуса Центры страха и агрессии (задняя часть гипоталамуса) работают под управлением миндалины. миндалина С миндалиной также связана потребность доминирования в стае. 19

Центры голода и пищевого насыщения находятся в латеральном (1) и вентромедиальном (2) ядрах гипоталамуса, соответственно. 2 ГОЛОД ! Латеральное ядро (и его глюкорецепторы) + конц-ии в плазме глюкозы и инсулина Идеальная концентрация глюкозы в плазме составляет около 0. 1%. Если она меньше, то активируется центр голода, если больше (и высокое содержание инсулина), то центр насыщения. 1 Снижение Они получают сигналы от глюкорецепторов, оценивающих концентрацию глюкозы и инсулина в крови. взаимное торможение Вентромедиальное ядро (и его глюкорецепторы) 20

Разрушение латерального ядра (центра голода) вызывает потерю аппетита, а его стимуляция – потребление пищи даже сытым животным (при инсульте, незрелости: нет чувства голода). 1 2 ГОЛОД ! Латеральное ядро (и его глюкорецепторы) + Снижение (при инсульте: постоянное чувство сильного голода). конц-ии в плазме глюкозы и инсулина Разрушение вентромедиального ядра вызывает патологический аппетит, очень быстрый набор веса взаимное торможение Вентромедиальное ядро (и его глюкорецепторы) 21

Важнейшую роль в системе регуляции аппетита играет лептин – белковый гормон, выделяемый адипоцитами (клетками жировой ткани). Он снижает аппетит (торможение центра голода), усиливает подвижность и выброс АКТГ (рост катаболизма – тратим энергию, теряем массу; противоположный процесс – запасание энергии и рост массы тела = анаболизм). анаболизм катаболизм Потребление пищи Запасание энергии Затраты энергии Жировая ткань Энергетический баланс Сигнал адипоцитов: лептин Чем больше жировой ткани, тем больше лептина; но с возрастом лептин хуже 22 проходит ГЭБ.

Центр питьевой потребности: паравентрикулярные (PVN) и супраоптические (SON) ядра гипоталамуса. Здесь находятся осморецепторы: клетки, реагирующие на содержание Na. Cl в крови (идеально около 0. 7%). При росте концентрации Na. Cl – выделение вазопрессина (экономия воды на уровне почек) и чувство жажды (запуск соответствующих поведенческих реакций). На функционирование центра питьевой потребности влияют рецепторы растяжения сосудов и предсердий (реакция на потерю воды), а также ангиотензин, вырабатываемый почками 23 при падении кровяного давления.

рост кровяного давления, чувство жажды Синтез ангиотензина II (пептид, 8 а/к) происходит в крови под влияние почек, реагирующих на падение давления крови. Ангиотензин вызывает сужение сосудов и чувство жажды. Препараты, блокирующие образование ангиотензина – важная группа лекарств против гипертонии. кровяное давление менее Центр 100 мм рт. ст. На периферические сигналы реагируют и центры пищевой потребности: например, они учитывают сигналы о растяжении стенок ЖКТ (прежде всего, желудка). Ангиотензин усиливает также выделение минералокортикоидов (экономия солей). питьевой потребности: паравентрикулярные (PVN) и супраоптические (SON) ядра гипоталамуса. Здесь находятся осморецепторы: клетки, реагирующие на содержание Na. Cl в крови (идеально около 0. 7%). При росте концентрации Na. Cl – выделение вазопрессина (экономия воды на уровне почек) и чувство жажды (запуск соответствующих поведенческих реакций). На функционирование центра питьевой потребности влияют рецепторы растяжения сосудов и предсердий (реакция на потерю воды), а также ангиотензин, вырабатываемый почками 24 при падении кровяного давления.

Центры полового поведения. Половое поведение подразумевает, прежде всего, спаривание. Соответствующие реакции запускаются центрами переднего гипоталамуса (преоптические ядра). Условия запуска: гормональный фон и наличие врожденно заданных сенсорных сигналов (запахи-феромоны, зрительные, тактильные и др. ). Подавляющее большинство самок способны к спариванию только в момент овуляции. Крысы, как и люди, постоянно овулируют (цикл занимает 5 -6 суток). Тест на готовность самки к спариванию: лордоз прикосновении. Самец готов спариться в любой момент – при наличии восприимчивой ( «рецептивной» ) самки. Миндалина тормозит (сдерживает) половую мотивацию; при ее повреждении – гиперсексуальность в ущерб другим формам поведения. 25

«Инсталляция» пола, а также программ полового Центры полового поведения происходит в эмбриональном периоде. По умолчанию устанавливается женский пол всего, Половое поведение подразумевает, прежде и соответствующие программы полового и спаривание. Соответствующие реакции материнского центрами переднего гипоталамуса запускаются поведения. (преоптические ядра). ХХ-зигота Условия запуска: гормональный фон и наличие Нет сигнала врожденно заданных сенсорных сигналов для развития Мозг семенников (запахи-феромоны, зрительные, тактильные и др. ). формирует рецепторы к эстрогенам Подавляющее большинство самок способны к эмбрион Развиваются спариванию только в момент овуляции. яичники Крысы, как и люди, постоянно овулируют (цикл Созревают занимает 5 -6 суток). Тест на готовность самки к механизмы для женского спариванию: лордоз прикосновении. варианта половозрелая полового Самец готов спариться в любой момент – при самка поведения и материнских наличии восприимчивой ( «рецептивной» ) самки. реакций Миндалина тормозит (сдерживает) половую мотивацию; при ее повреждении – гиперсексуальность в ущерб другим формам поведения. Принятие копулятивной позы Материнское поведение 26

В возрасте 6 недель у эмбриона человека в зачаточном состоянии присутствуют как женская, так и мужская половая системы. Если затем синтезируется гормон, ингибирующий развитие по женскому пути (MIH), а также тестостерон (ТС), то женские органы разрушаются и развиваются мужские. Если не будет MIH и ТС – то все наоборот. Если только ТС (без МIH) – возникнет гермафродит: сформируются мужские и женские структуры. ХХ-зигота Нет сигнала для развития семенников эмбрион Созревают механизмы для женского варианта полового поведения и материнских реакций Принятие копулятивной позы Мозг формирует рецепторы к эстрогенам Развиваются яичники половозрелая самка Материнское поведение ХY-зигота: образование H-Y-антигена, запускающего маскулинизацию гонад Эмбриональные клетки половых желез выделяют тестостерон Развитие мужской половой системы Мозг формирует рецепторы к тестостерону Запуск полового поведения при встрече с восприимчивой самкой 27

Материнское (родительское) поведение: кормление, защита, уход преоптическая область (медиальнее, чем зона, связанная с половой мотивацией); для запуска важен гормональный фон, «детские» феромоны и другие врожденно заданные стимулы (внешний вид детеныша, издаваемые им звуки и др. ); особое значение имеет начало лактации и сосания (стимуляция сосков усиливает выделение пролактина и окситоцина). Все эти гормоны усиливают материнскую мотивацию 28

Стимуляция медиальной преоптической области усиливает родительскую мотивацию (включает ее даже у самцов, которые в норме не участвуют в уходе за потомством: насиживание яиц петухом). Очень важен опыт предыдущего контакта с новорожденными ( «игра в куклы» у детенышей крыс в возрасте 4 -5 недель). Материнское (родительское) поведение: кормление, защита, уход преоптическая область (медиальнее, чем зона, связанная с половой мотивацией); для запуска важен гормональный фон, «детские» феромоны и другие врожденно заданные стимулы (внешний вид детеныша, издаваемые им звуки и др. ); особое значение имеет начало лактации и сосания (стимуляция сосков усиливает выделение пролактина и окситоцина). Все эти гормоны усиливают материнскую мотивацию 29

Центры страха и агрессии: реакция на реально или потенциально вредные (стрессогенные) стимулы; эти центры отвечают за «потребность в безопасности» . Примеры «плохих» стимулов: боль, сверхсильные раздражители (зрительные, звуковые, обонятельные), специфические раздражители (феромоны страха и агрессии, «образ врага» и т. п. ). Два варианта реагирования: пассивно-оборонительный (уход от опасности, бегство, затаивание; страх и тревожность) и активнооборонительный (нападение на источник опасности; агрессия, ярость). Простейшие программы – уже на уровне спинного мозга (рефлекс отдергивания от источника боли), продолговатого мозга и моста (кашель, мигание). Задняя часть гипоталамуса вместе с миндалиной и голубым пятном создают соответствующую мотивацию = готовность к запуску оборонительного поведения; обеспечивают его вегетативное, эндокринное и эмоциональное 30 сопровождение.

Миндалина обеспечивает сбор и проведение врожденно значимых «плохих» сигналов; гипоталамус – вегетативную, эндокринную (выброс CRH, АКТГ) и эмоциональную составляющие реагирования. Последняя через голубое пятно, которое выполняет функцию центра подкрепления (выработка оборонительных условных рефлексов). Реакции страха и агресии (и соответствующие нервные центры) конкурируют между собой. Обычно вначале запускаются пассивнооборонительные программы, как более безопасные; но если «загнать в угол» – они заменяются на активно-оборонительные. То, насколько легко и быстро происходит такая замена, – одна из существенных черт темперамента (у холериков – очень легко). ТАЛАМУС КОРА Б. П/Ш МИНДАЛИНА СТИМУЛЫ, ЗАПУСКАЮЩИЕ ОБОРОНИТЕЛЬНОЕ ПОВЕДЕНИЕ (БОЛЬ И ДР. ) ГИПОТАЛАМУС ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ Locus coeruleus! ГОЛУБОЕ всю схему! ПЯТНО Переделать ВЕГЕТАТИВНЫЕ И ЭНДОКРИННЫЕ РЕАКЦИИ

Миндалина обеспечивает сбор и проведение врожденно значимых «плохих» сигналов; гипоталамус – вегетативную, эндокринную (выброс CRH, АКТГ) и эмоциональную составляющие реагирования. Последняя через голубое пятно, которое выполняет функцию центра подкрепления (выработка оборонительных условных рефлексов). Реакции страха и агресии (и соответствующие нервные центры) конкурируют между собой. Обычно вначале запускаются пассивнооборонительные программы, как более безопасные; но если «загнать в угол» – они заменяются на активно-оборонительные. То, насколько легко и быстро происходит такая замена, – одна из существенных черт темперамента (у холериков – очень легко). Степень агрессивности в значительной мере зависит от уровня тестостерона, а также активности NE. В последнее время большое внимание уделяется анализу связи агрессивности и генетических нарушений структуры МАО А. 32

Все это – «положительное обучение» , то есть обучение, приводящее к формированию новых каналов для передачи информации. Однако мозг умеет также активно избавляться от неэффективных программ ( «отрицательное обучение» ). Оно запускается центрами отрицательного подкрепления, которые включаются, если поведение не достигло успеха. На субъективном уровне при этом возникают отрицательные эмоции, на уровне информационных каналов – ослабление эффективности синапсов либо подключение к каналам тормозных нейронов. Стимуляция центров отрицательного подкрепления в медиальной области заднего гипоталамуса останавливает всякую текущую деятельность (на фото: Хосе Делгадо и бык). Раздражение центров положительного подкрепления вызывает эйфорию (эксперименты по самостимуляции). 33

Стимулы, усиливающие потребность ( «отрицательное подкрепление» ) Центр одной из биологических потребностей Стимулы, ослабляющие потребность ( «положительное подкрепление» ) Потребность не удалось удовлетворить Высшие центры головного мозга (кора б. п/ш. , базальные ганглии) Потребность удалось удовлетворить Отрицательные эмоции, в дальнейшем «неудачная» поведенческая программа будет выбираться с меньшей вероятностью. Запуск поведения, направленного на удовлетворение потребности Положительн. эмоции, в дальнейшем «удачная» поведенч. программа будет выбираться с большей вероятностью Работа центров подкрепления определяет эмоции и процессы обучения! 34

Кора б. п/ш Таламус Норадреналин (NE) – образуется в результате цепи химических реакций из пищевой аминокислоты тирозина Гипоталамус Височная доля Голубое пятно Мозжечок Голубое пятно (LC) в мозге крысы NE в головном мозге: в передней верхней части моста ( «голубое пятно» ), на дне ромбовидной ямки; всего несколько млн. клеток. Однако их аксоны расходятся по всей ЦНС, влияя на многие функции. 35

Положительные эмоции, связанные с выделением NE и адреналина: спорт, экстремальный спорт, игромания (казино, компьют. игры). NE влияет на нейроны ЦНС через αи β-рецепторы, постсинаптические и пресинаптические (α 2 -рецепторы). Основные эффекты NE можно определить как «психическое сопровождение стресса» : - общая активация деятельности мозга (торможение центров сна, Зависимость от NE – реальная проблема; игроманию лечат в тех же клиниках, теми же методами, что и наркоманию. Наркотическими свойствами обладает эфедрин, а клофелин может вызвать глубокий обморок. бессонница); - увеличение двигательной активности ( «не сидится на месте» ); - снижение болевой чувствительности (стресс-вызванная анальгезия); - улучшение обучения, запоминания (на фоне умеренного стресса; «учимся избегать опасности» ); - положительные эмоции при стрессе (азарт, «чувство победы» , «экстрим» ). 36

-агонисты: 2 -агонист: -антагонист: нафтизин, галазолин (при насморке) клофелин (при гипертонии) фентоламин -агонист: -антагонист: 1 -антагонист: 2 -агонист: изадрин (каодиостимулятор) пропранолол (при гипертонии) атенолол (при гипертонии) сальбутамол (при астме) NE действует на -рец. активнее, чем на -рец. ; адреналин действует на активнее, чем на . Природный ( + )-агонист: эфедрин (токсин голосеменного кустарника эфедры; пример того, что в-ва природного происхождения часто дают много побочных эффектов); наркотико-подобное действие. 37 37

Синтез дофамина (DA): Уже знакомая последовательность реакций: 1 1. Тирозин превращается в L-дофа; фермент тирозин-гидроксилаза. 2 2. L-дофа дает дофамин (декарбоксилирование ) 3. Дофамин превращается в NЕ и т. д. На стадии дофамина реакция останавливается в нейронах: кора больших полушарий гипоталамус 3 4 покрышка среднего мозга базальные ганглии черная субстанция А) черной субстанции среднего мозга (аксоны идут в базальные ганглии). Б) покрышки среднего мозга (аксоны идут в кору б. п/ш. ) В) гипоталамуса (короткие аксоны, локальные влияния и нейроэндокринная функция). 38

Дофамин в черной субстанции: медиальная «компактная» часть (латеральная «ретикулярная» часть состоит из ГАМК-нейронов, контролирующих движения глаз ). DA-аксоны идут в базальные ганглии (полосатое тело = скорлупа, хвостатое ядро), определяя общий уровень двигат. активности, положительные эмоции, связанные с движениями (танцы, физические упражнения). Постепенная гибель DA-нейронов черн. субстанции – паркинсонизм (б-нь Паркинсона), одна из самых распространенных нейродегенераций (после 60 лет – 3 -5 человек на 1000). Верхние холмики Мозговой водопровод Центральное серое вещество Черная субстанция Красное ядро Ножки 39 мозга

Симптомы: тремор (дрожание рук, головы), акинезия (затруднения в запуске движений), ригидность (непроизвольное напряжение мышц). В основе лечения: повышение активности DA-нейронов; наиболее адекватно и эффективно использование L-дофа (левадопа). Дофамин в черной субстанции: медиальная «компактная» часть (латеральная «ретикулярная» часть состоит из ГАМК-нейронов, контролирующих движения глаз ). DA-аксоны идут в базальные ганглии (полосатое тело = скорлупа, хвостатое ядро), определяя общий уровень двигат. активности, положительные эмоции, связанные с движениями (танцы, физические упражнения). Постепенная гибель DA-нейронов черн. субстанции – паркинсонизм (б-нь Паркинсона), одна из самых распространенных нейродегенераций (после 60 лет – 3 -5 человек на 1000). Причины: возрастные изменения, травмы, Мозговой водопровод Верхние холмики отравления, загрязнение окружающей среды, ишемии. В последнее время все очевиднее Центральное генетические факторы: мутации генов серое вещество синуклеина и паркина приводят к заполнению клеток «плохими» белками и их дегенерации (в случае болезни Альцгеймера – также заполнение клетки и межклеточночной среды Ножки 40 Красное пептидами и белками). мозга «плохими» ядро Черная субстанция

кора больших полушарий базальные ганглии черная субстанция Дофамин в ядрах вентральной покрышки: аксоны идут в кору больших полушарий, регулируя скорость обработки сенсорной информации, скорость мышления, положительные эмоции, связанные с получением новых знаний, творчеством. покрышка среднего мозга Черная субстанция: положительные эмоции, связанные с движениями. Верхние холмики Мозговой водопровод Ядра вентральной покрышки Центральное серое вещество Черная субстанция Красное ядро 42 Ножки мозга

При чрезмерно активных влияниях покрышки (генетически заданный избыток DA-рецепторов в коре и др. ): расстройства восприятия и мышления, галлюцинации (слуховые, обонятельные), шизофрения (1% населения). Дофамин в ядрах вентральной покрышки: аксоны идут в кору больших полушарий, регулируя скорость обработки сенсорной информации, скорость мышления, положительные эмоции, связанные с получением новых знаний, творчеством. Антагонисты дофамина (нейролептики): препараты для ослабления симптомов Черная субстанция: положишизофрении и психозов. тельные эмоции, связанные с движениями. Аминазин – вещество, с которого началась современная психофармакология; антагонист рецепторов к NE и DA; легко вызывает симптомы акинезии и эмоциональную тупость, вырабатывается привыкание и зависимость. Галоперидол – D 2 -антагонист; легче контролировать и прогнозировать эффекты; в настоящее время продолжается поиск мягко действующих нейролептиков. «Голоса» Агонисты дофамина и L-дофа способны усилить (вызвать) симптомы шизофре 43 нии.

Таким образом, воздействуя на систему дофамина, мы оказываемся «между двух огней» : нейролептики, ослабляя симптомы шизофрении и психозы, приводят к паркинсоно-подобным измененим работы мозга; агонисты дофамина и L-дофа, подавляя проявления паркинсонизма, способны вызвать бред и галлюцинации. Кроме того, во всех случаях формируется привыкание и зависимость. Тем не менее, альтернативы нейролептикам пока нет. Психозы и шизофрения – очень распространенные и самые тяжелые психические заболевания. Если страдающий шизофренией нередко осознает, что болен, сотрудничает с врачом [ «Игры разума» ], то при психозе пациент обычно считает, что с ним всё в порядке, и это окружающий мир следует «подправить» … [ Психоз – патологически высокая значимость какой-либо биологич. потребности: агрессия, секс ( «маньяки» ), страх, жажда власти, «груминг» и др. ). ] Аминазин – вещество, с которого началась современная психофармакология; антагонист рецепторов к NE и DA; легко вызывает симптомы акинезии и эмоциональную тупость, вырабатывается привыкание и зависимость. Галоперидол – D 2 -антагонист; легче контролировать и прогнозировать эффекты; в настоящее время продолжается поиск мягко действующих нейролептиков. 44

Особая группа препаратов, влияющая на работу DA-синапсов: амфетамин и его производные. Эти вещества относятся к группе психомоторных стимуляторов и действуют преимущественно на пресинаптическом уровне. Амфетамины: § ослабляют обратный захват DA и даже обращают работу белков -насосов; § активируют загрузку DA в везикулы (каждая везикула содержит теперь больше DA); § частично блокируют МАО. При введении высоких доз действие амфетаминов начинает распространяться на систему NE (на схеме слева). 46

В результате появляется бодрость, прилив сил, снимается утомление, голод. Амфетамины пытались использовать для похудания; они были первыми спортивными допингами; сейчас это – «наркотики дискотек» и группа лекарственных препаратов (используются при тяжелых депрессиях). Амфетамины: Привыкание и зависимость: через 20 -30 приемов; не дают реальной энергии, а лишь заставляют мозг расставаться с «неприкосновенными запасами» DA; быстро развиваются эндокринные нарушения, страдает сердечно-сосудистая система. Как допинги давно ушли в прошлое (им далеко до EPO – эритропоэтина, увеличивающего в крови содержание эритроцитов…). § ослабляют обратный захват DA и даже обращают работу белков -насосов; § активируют загрузку DA в везикулы (каждая везикула содержит теперь больше DA); § частично блокируют МАО. При введении высоких доз действие амфетаминов начинает распространяться на систему NE (на схеме слева). 47

Инактивация DA: обратный захват с помощью белка-насоса и далее повторная загрузка в везикулу либо разрушение с помощью МАО (находится на мембране митохондрий). Кокаин: блокирует обратный захват (т. е. работу белка-насоса); дает резкий, хотя и кратковременный всплеск положительных эмоций, ускорение мышления, мощный прилив энергии; быстрое формирование психологической и (позже) физиологической зависимости, изменение структуры личности в сторону агрессивности, эгоцентричности… 48

Кока Инактивация DA: и Кокаин: н–н блокирует обратный захват (т. е. работу обратный захват с рк по п а о ти к белка-насоса); дает резкий, хотя и рив помощью белка-насоса и № лека кратковременный всплеск положительных ра загрузка лэмоций, ускорение мышления, мощный те ь 2 в ми далее повторная с про ност в везикулу либо страприлив и ре (сра для з ненн энергии; быстрое формирование разрушение с помощью «пот у пос физиологической психологической и (позже) л ости е МАО (находится на и оп реб структуры личности зависимости, изменениеит герои асно елей мембране митохондрий). на) в сторону агрессивности, тэгоцентричности… с и. » , 49

Опиоиды и опиоидные пептиды. Опиум: из сока снотворного мака; обезболивающее, успокаивающее, снотворное действие; эйфория. Главное компонент – морфин (1805). Некоторое время спустя был описан второй менее активный компонент опиума кодеин и «изобретен» диацетилморфин (героин; 1898). 70 -е годы: открыты сначала опиоидные рецепторы, а затем – действующие на них эндогенные (внутренне присущие мозгу) медиаторы. Ими оказались пептидные молекулы мет-энкефалин и лей-энкефалин. Позже были открыты сходные с ними эндорфины, динорфины, эндоморфины. 50

Характерные черты лиганда опиоидного рецептора: Пептиды: относительно короткие цепочки аминокислот (2 -100 а/к; обычно 5 -30 а/к); образуются путём «вырезания» из белковпредшественников. Мет- и лей-энкефалины: пентапептиды, различаются последней из 5 а/к: 1. Тирозин (Tyr) 2. Глицин (Gly) 3. Глицин (Gly) 4. Фенилаланин (Phe) 5. Метионин (Met) либо лейцин (Leu) - бензольное кольцо тирозина Tyr (А-часть морфина) - аминогруппа Tyr (азот морфина) - ОН-группа Tyr - часть кольца фенилаланина (пунктир) Tyr-Gly-Phe-Met Tyr-Gly-Phe-Leu Для присоединения к рецептору важны 1 и 4 а/к, а также расстояние между их радикалами. 51 Tyr - Gly - Phe - Met

управляющие сигналы из головного мозга ( NE, 5 -НТ) Основные эффекты: снижение болевой чувствительности (анальгезия) за счет торможения передачи боли в задних рогах серого вещества спинного мозга и ядрах V нерва; успокоение, эйфория за счет ослабления активности тормозных нейронов, сдерживающих центры положительных эмоций в гипоталамусе и базальных ганглиях (прилежащее ядро = N. аccumbens). спинноталамический тракт 2 1 3 спинной мозг область повреждения 1) болевой рецептор (отросток нейрона спинно-мозгового ганглия) активируется веществами, выделяющимися из поврежденных клеток; 2) пресинаптич. окончание, передающее боль в заднем роге (медиаторы Glu и субстанция Р); именно его работу тормозят опиоиды (в норме это позволяет заблокировать слабые болевые сигналы); 3) интернейроны заднего рога, проводящие боль (запускают рефлексы, передают 52 сигналы в головной мозг).

А) везикулы с Glu и субстанцией Р; Б) рецепторы для Glu и субстанции Р; В) пресинаптическое окончание (в везикулах – энкефалины); Г) опиодные рецепторы, тормозящие передачу болевого сигнала. В Г мор фин А Б управляющие сигналы С помощью морфина и его производных спинноиз головного мозга можно выключить любую боль (даже таламический ( NE, 5 -НТ) самую сильную: физическиетракт травмы, ожоги, онкология). Однако при этом очень быстро (5 -10 применений) формируется привыкание и 2 зависимость. Причина: снижение спин 1 количества опиоидных рецепторов на 3 ной мембране пресинаптического окончания мозг и синтез в нейроне, передающем боль, дополнительной область поврежденияаденилатциклазы. 1) болевой рецептор (отросток нейрона спинно-мозгового ганглия) активируется веществами, выделяющимися из поврежденных клеток; 2) пресинаптич. окончание, передающее боль в заднем роге (медиаторы Glu и субстанция Р); именно его работу тормозят опиоиды (в норме это позволяет заблокировать слабые болевые сигналы); 3) интернейроны заднего рога, проводящие боль (запускают рефлексы, передают 53 сигналы в головной мозг).

Формирование привыкания и зависимости происходит также в центрах положительных эмоций. При этом из-за гарантированной эйфории морфин очень привлекателен для наркоманов (полное отключение от проблем, болезней и т. п. ; наркотик заменяет собой все реальные удовольствия). Синдром отмены – боли во всём теле ( «ломка» ), тяжелая депрессия, сильнейшее вегетативное (симпатическое) возбуждение. Героин – модифицированный морфин, который в 10 раз легче преодолевает ГЭБ. Очень сильный эйфорический компонент; привыкание и зависимость за 2 -3 раза (нельзя даже «пробовать» !). В случае опиоидов формирование зависимости сопровождается гибелью нейронов, так что даже после лечения остается «депрессивный фон» . Психологическая зависимость сохраняется пожизненно… 54

Фирма «Bayer» изобрела не только аспирин, но и героин. Сейчас героин из морфина получают непосредственно в «странах-производителях» (прежде всего, Афганистан). Героин – наркотик № 1 в мире по привлекательности для «потребителей» , распространенности и опасности 55 2 -3 года). (у «севшего на иглу» уколы 3 -4 раза в сутки; смерть через

«Технология» выхода из абстинентного синдрома, избавления от зависимости (острый период 2 -3 месяца): необходимо согласие и явное желание пациента (он должен понимать, что иначе – гибель); в стационаре; постепенное снижение дозы опиоидов, переход ко все более легким препаратам; «чистка» организма, гемолиз, витамины и т. п. ; на начальной стадии отказа от опиоидов – ненаркотические анальгетики, не вызывающие зависимости (действуют на уровне синтеза простагландинов: аспирин, парацетамол, ибупрофен и т. п. ); позже – антидепрессанты, психотерапия (нужно показать иную цель в жизни, помимо приема наркотика). Налоксон: антагонист опиоидных рецепторов; при передозировке опиоидов позволяет предотвратить остановку дыхания. Может использоваться в случае любой наркотической зависимости и алкоголизма для «выключения» центров удовольствия ( «вшивание» ампулы56 с препаратом).

КОДЕИН. СН 3 Более «мягко» действующий компонент опиума. Входит в состав «обычных» (безрецептурных) обезболивающих препаратов (пенталгин, седалгин), а также лекарств, тормозящих работу кашлевого центра продолговатого мозга (терпинкод, кофекс). Существует риск привыкания и зависимости; сверхдозы дают наркотический эффект. ИМОДИУМ (лоперамид). Агонист опиоидных рецепторов, тормозящих активность нервного сплетения ЖКТ. Применяется при диарее. Нет анальгетического действия. Передозировка: заторможенность, сонливость, угнетение дыхания (антидот – налоксон). 57

И все же, несмотря на проблемы наркологии, опиоиды – медиаторы ЦНС (энкефалины, эндорфины) и регулируют целый ряд важнейших функций мозга; в частности – взаимоотношения матери и детеныша. Оказывается, энкефалино-подобные фрагменты входят в состав молочных белков – казеинов ( «казоморфины» молока коровы, человека, морской свинки и др. ). При переваривании молока они «выщепляются» в ЖКТ, проникают в кровь и ЦНС детенышей, снижая их тревожность и, главное, увеличивая стремление к контакту с матерью. Если же казоморфины при нарушении функций молочной железы проникают в кровь кормящей самки, то у нее снижается уровень материнской мотивации ( «материнская депрессия» , равнодушие к детенышам, которые можно ослабить введением налоксона). 58

Другие вещества, обладающие подкрепляющим действием: алкоголь (через дофаминовые рецепторы) никотин (через рецепторы к ацетилхолину) марихуана (через каннабиноидные рецепторы) кофеин (аденозиновые рецепторы) анандамид Каннабиноиды (токсины марихуаны) нарушают восприятие, мышление, идет вербальное «растормаживание» , возникает ощущение безмятежности, умеренная эйфория. тетра-гидро-каннабинол 59

Другие вещества, обладающие подкрепляющим действием: алкоголь (через дофаминовые рецепторы) никотин (через рецепторы к ацетилхолину) марихуанна (через каннабиноидные рецепторы) кофеин (аденозиновые рецепторы) особой группой наркотических препаратов являются галлюциногены, не гарантирующие положительных эмоций, а дающие лишь измененной состояние сознания (ЛСД и др. )… 60

Скачать презентацию ПРИНЦИПЫ и МЕХАНИЗМЫ ПОВЕДЕНИЯ ОБУЧЕНИЯ ПАМЯТИ лекция 1

л5 - поведение2012-a.ppt

Количество слайдов: 60