Вокруг Света 2006 №04

Если в теле нейрона сигнал существует в форме электрического потенциала, то при контакте между нейронами в дело вступают химические посредники — медиаторы. В местах контакта мембраны соприкасающихся нейронов не сливаются, а образуют особую структуру — синапс. В этом месте цитоплазма одного из нейронов содержит крохотные пузырьки с веществом-медиатором. С приходом нервного импульса часть этих пузырьков изливает содержимое в пространство между мембранами — синаптическую щель. Достигнув противоположной мембраны, молекулы медиатора связываются с расположенными в ней белками-рецепторами. Те изменяют свое состояние, открывая в мембране каналы для ионов калия, натрия и кальция. Чем больше молекул медиатора достигнет рецепторов, тем вероятнее возникновение нервного импульса, который затем охватит все тело нейрона-адресата. Бывают, впрочем, и тормозные синапсы, выброс медиатора в которых усиливает поляризацию мембраны, снижая вероятность возникновения импульса. Каждый синапс может проводить сигналы только в одном направлении. Сегодня известно несколько десятков различных медиаторов. Почти все они представляют собой относительно простые органические вещества — как правило, аминокислоты, производные аминокислот или цепочки из небольшого числа аминокислот (пептиды). Есть, впрочем, и медиаторы неаминокислотной природы, как, например, ацетилхолин, имеющий широчайшее распространение. Многие медиаторы химически сходны с гормонами или внутриклеточными сигнальными веществами. Во всех синапсах одного нейрона, как правило, выделяется один и тот же медиатор, но при этом в одних синапсах он может передавать возбуждение, а в других — торможение. (Недавно выяснилось, что аминокислота глютамат в синапсах ведет себя как обычный медиатор, а связываясь с рецепторами вне синапса, может запускать апоптоз — самоуничтожение нейрона-адресата.) Разнообразие медиаторов не удается связать и с функциональной специализацией выделяющих их нейронов. Наиболее убедительное объяснение этого феномена принадлежит российскому нейрохимику Дмитрию Сахарову, предположившему, что оно отражает историю становления нервной ткани: клетки-связники, эволюционно возникая в разных тканях, использовали разные сигнальные вещества. Слившись позднее в единую нервную систему, они сохранили свои «фамильные» медиаторы. На фото: Синапс — зона контакта двух нейронов. В цитоплазме одного содержатся молекулы медиатора (красные шарики), которые через синаптическую щель достигают рецепторов (розового цвета) на мембране другого нейрона и открывают каналы (оранжевые) для ионов К, Са и Nа, участвующих в проведении нервного импульса