Нейрофармакология для психологов

Третья особенность функционирования мозга — его изолированность от остального организма. Проникновение веществ в мозг ограничивается специальным устройством, так называемым гемато-энцефалическим барьером (см. 1.5.). В мозг через мембраны барьера лучше проникают липофильные вещества.

Это обеспечивается четвёртой особенностью мозга — огромным количеством (приблизительно 50% сухой массы) жироподобных веществ липидов, из которых состоят клеточные мембраны, в частности миелиновые оболочки, обеспечивающие специфическую функцию нервной системы. Мембраны в нейронах, как и в других клетках, двухслойные, гидрофильные головки молекул обращены наружу, гидрофобные хвостики внутрь (жирных кислот в липидах больше, и они разнообразнее, чем в других тканях). Из-за этих хвостиков липофильные вещества лучше проникают в ЦНС.

1.3. Нейрохимические процессы синаптической передачи

Обычно объяснение нейрохимических процессов синаптической передачи начинают с выброса медиатора в синаптическую щель. Однако медиатор еще нужно синтезировать; затормозив его синтез, мы в перспективе тормозим и синаптическую передачу, — передавать возбуждение или торможение через какое-то время будет нечем. Следовательно, на самом деле первый этап синаптической передачи — это синтез медиатора.

Если медиатор синтезируется в теле нейрона, то его нужно доставить в синапс и поместить в синаптические пузырьки, везикулы, если же медиатор синтезируется в самом синапсе, то мы минуем этот этап.

В теле нейрона может синтезироваться предшественник медиатора, а затем транспортироваться в синапс, «достраиваться» до медиатора и помещаться в везикулы.

Медиатор выделяется в щель постоянно, что видно в виде миниатюрных потенциалов, но основная его масса выбрасывается, когда приходит потенциал действия. Это самый основной этап синаптической передачи — приход потенциала действия и выброс в связи с этим медиатора в синаптическую щель.

Оказавшись в синаптической щели, нейротрансмиттер какое-то время находится в ней, медиатор диффундирует до постсинаптической мембраны.

Достигнув её, трансмиттер взаимодействует с постсинаптическим рецептором, что ведёт к открыванию ионных каналов в постсинаптической мембране и возникновению постсинаптического потенциала (ВПСП или ТПСП, деполяризации или гиперполяризации). Рецепторы — это активные группировки макромолекул субстратов, с которыми взаимодействует вещество (см. выше). Рецепторы могут быть и внутриклеточные, например, ядерные. Но у нас сейчас речь идёт о постсинаптических рецепторах. Они могут быть ионотропными (быстрыми) и метаботропными (медленными).

Как уже говорилось ионотропные рецепторы открывают ионные каналы сразу после взаимодействия с медиатором, а метаботропные рецепторы на то и «медленные», что открывают ионные каналы не сразу: сначала взаимодействие медиатора с метаботропными рецепторами ведёт к цепи последовательных химических преобразований внутри нервной клетки. Действуют и образуются внутриклеточные нейропередатчики — вторичные посредники (медиатор — первичный посредник). Последний из них и открывает ионный канал.

Затем происходит терминация (окончание) синаптического цикла. При этом большой объём выделенного медиатора выходит за пределы синаптической щели, действует на пресинаптические рецепторы и прекращает дальнейшее выделение медиатора до прихода следующего импульса.

Терминация может быть обратимой, когда медиатор не разрушается, и необратимой, когда требуется его разрушать (и заново синтезировать для следующей синаптической передачи).

Процесс терминации выполняет и вторую задачу — очистку синаптической щели от медиатора и устранение, таким образом, постсинаптического потенциала. Медиатор может быть разрушен в синаптической щели (при необратимой терминации) или поглощён путём обратного захвата пресинаптическим окончанием с помощью специальных белков-насосов. Тогда медиатор будет разрушен в пресинаптическом окончании (при необратимой терминации), либо используется повторно (при обратимой терминации), что более экономно. Но нейротрансмиттер может всасываться и в окружающие синапс глиальные клетки и разрушаться в них (при необратимой терминации).