III. 2. ОБУЧЕНИЕ. ПАМЯТЬ. ПОВЕДЕНИЕ
Множество исследований обращено к проблеме контроля нейропептидами и нейротрофическими ростовыми факторами сложных форм нейрогенной активности, таких как обучение, память, пищевое, сексуальное, агрессивное поведение др.
Insel & Young (2000) обращают внимание на два аспекта исследования нейропептидов в регуляции социального поведения организмов: родовая специфика, характерная для позвоночных, и видовые особенности структуры генов рецепторов, благодаря которым может варьировать локализация (тканевое распределение) рецепторов и тем определяются особенности социального поведения организмов различного иерархического уровня.Биохимической основой нейрокоммуникации и, следовательно, регуляции процессов памяти и обучения индивидуумов может служить "редоксная теория" Smythies (1999), рассматривающая причины формирования и удаления возбудимых синапсов и дендритов в нервной ткани. Редокс-статус глутаматных синапсов играет, очевидно, основную роль в определении роста или деградации таких структур.
Память. Обучение. Отмечается роль пептидного фрагмента ангиотензина IY (AT4- рецепторы в гиппокампе), контролирующего процессы обучения и память и влияющего на синаптическую пластичность клеток (Kramar et al, 2001); описывается роль эндоморфина-2, как модулятора пространственной ориентации при инъекции крысам, реализуемая через мю- рецепторы СА3 региона гиппокапма (Sandin et al, 2000); отмечается ухудшение навыков обучения у мышей в Y-лабиринте под влиянием нейропептида ноцистатина (Hiramatsu & Iniue, 1999). Ухудшение пространственной памяти, вызываемой каннабиноидами, сопряжено с торможением рилизинга холецистокинина в нейронах гиппокампа крыс, что было подтверждено в исследованиях на тканевых срезах (Beinfeld & Conolly, 2001).
Выявлено участие пептида орфанина PQ (ноцицептина) в процессах обучения, осуществляемое через ORL-1 рецепторы дорзального гиппокампа у крыс (Sandin et al.
2004). Механизм реализуется при соучастии NMDA рецепторов (Mamiya et al. 2003).С гиппокампальными структурами связано влияние гормонов на память. Обзор Lathe (2001) рассматривает влияние на гиппокамп факторов целостной системы гипоталамо- гипофизарной оси и связывает ее с регуляцией артериального давления, иммунных ответов, репродуктивной функции. В этом контексте следует отметить роль вазопрессина в регуляции процессов пространственного обучения, социальной дифференцировки и реакции страха у крыс. Вводимые в латеральную перегородку мозга микродозы антагониста вазопрессина вызывали описанный комплекс реакций (Everts, Koolhaas, 1999). Icv инъекция ангиотензина IY (фрагмента [3- 8]ангиотензина II) улучшала показатели пассивного избегания и пространственного обучения у крыс. Поскольку рецепторы ангиотензина IY и холинергические нейроны тесно ассоциированы в гиппокампе и неокортексе, структурах ответственных за мнестические реакции, постулировано стимулирующее влияние ангиотензина на регуляцию когнитивных процессов (Lee et al, 2001).
Исследования новых нейропептидов показывают, что интрацистернальное введение Глюкагонподобного пептида (GLP-1, см раздел II) существенно повышает ассоциативную и пространственную память животных. У мышей с дефицитом рецептора GLP-1R отмечено снижение обучательных навыков, которые реконструируются введением в гиппокамп Glp1r генного трансфера. Кроме того, дефицит рецептора GLP-1R снижает порог судорожной активности и нейронального повреждения, вызываемого каиновой кислотой (During et al, 2003).
Ряд публикаций свидетельствует об участии нейротрофических ростовых факторов в реакциях обучения у животных. BDNF, предполагаемый модулятор синаптической передачи и стимулятор высвобождения нейротрансмиттеров, влиял на реакции пассивного избегания у 1- суточных цыплят. Icv инъекции антител к нейротрофину приводили к временной амнезии. Эксперименты с препаратами синаптосом позволили определить регионарные особенности влияния ростовых факторов на биохимические процессы, связанные с формированием памяти (Johnston et al, 1999).
Фактор роста нервов (NGF) участвует в стимуляции обучательных навыков у гетерозиготных мышей. Выявлены различия в трансфекции NGF в клетках гиппокампа, и эти особенности оказываются существенными для коррекции полипептидом дефицита пространственного обучения (Brooks et al, 2000). Облегчение реакций запоминания стимулировалось препаратом PG-9, влияющим на рилизинг ацетилхолина, который потенцировал эндогенный синтез NGF.Регуляция сна и циркадных процессов. Нейропептиды, как и ростовые факторы, влияют на ритмическую деятельность организма. Будучи частью целостной системы химической регуляции, нейропептиды и ростовые факторы играют роль в управлении суточной активностью, процессами сна, различными формами мотивационного поведения. NGF и BDNF, упоминавшиеся ранее как регуляторы консолидации памяти и обучения, имеют также отношение к регуляции REM- фазы сна. При экспериментальном нарушении сна у крыс определяли изменения уровня указанных ростовых факторов. Данные показали регионарно-сопряженное снижение содержания BDNF в мозжечке и в стволовой части и NGF в гиппокампе (Sei et al, 2000). При исследовании влияния Глиального нейротрофического фактора (GDNF) (icv аппликации крысам и кроликам) на различные фазы сна выявлено увеличение времени истощения медленной фазы у обоих видов животных; при этом не было обнаружено влияния GDNF на активность ЭЭГ (Kushikata et al, 2001).
Ряд нейропептидов (нейротензин, VIP) и гормон вазопрессин, обнаруживаемые в супраоптическом ядре, участвуют в регуляции "биологических часов" здорового организма. Однако у больных гипертонией уровень этих регуляторов снижен вдвое, что объясняет нарушения суточной динамики у таких пациентов. (Иммунохимические исследования на постмортальном материале; Goncharuk et al, 2001). Идентифицируемые в нейронах супраоптического ядра рецепторы нейротензина и эксперименты с антагонистами этих рецепторов указывают на участие пептида в регуляции циркадной активности гипоталамуса (Coogan et al, 2001).
Питьевое и пищевое поведение.
Велик объем работ о роли нейропептидов в регуляции пищевого поведения. В энергетическом балансе существенную роль играют гормональные сигналы, исходящие из жировой ткани, и их влияние на мозговые регионы, контролирующие соотношение потребительного и расходного обменов. Важное место принадлежит лептину, пептиду, кодируемому ОВ-геном, а также нейропептиду Y (Wang J. et al, 2001; Schwartz et al, 1996; Erickson et al, 1996). Лептин, воздействуя на гипоталамус, обусловливает измененную экспрессию ключевых генов регуляторных пептидов. Однако в условиях дефицита NPY у мышей линии ОВ/ОВ отмечается сниженная пищевая мотивация, что свидетельствует о ведущей роли NPY в качестве эффектора лептина (Erickson et al, 1996). NPY посвящено значительное число публикаций. Уровень этого пептида в гипоталамусе определяет соотношение активности серотонин- и катехоламинергических нейронов, которое имеет первостепенную значимость в контроле энергетической и терморегуляторной функций (Myers et al, 1996). Инъекция NPY в паравентрикулярное ядро гипоталамуса стимулировало аппетит. Болюсная инъкция NPY вызывала секрецию инсулина и потенцировала инсулиновую гипергликемию (Marks, Waite, 1996). Роль NPY в центральном контроле пищевой мотивации была подтверждена использованием антагониста рецептора Y1, 1229U91 (Kanatani et al, 1996). Вместе с NPY в регуляции пищевого поведения участвуют галанин и гормон роста. Функция NPY связана с кальмодулин-зависимой протеинкиназой II и увеличенной активностью циклической АМФ (Sheriff et al, 1997).Первичные исследования нового пептида жрелина (Ghrelin, см. раздел II) выявляют довольно большой спектр его физиологической активности. Однако, в первую очередь, следует говорить о новом регуляторе пищевой активности, тучности и связанных с ними патофизиологических явлений. Сравнительные иследования изменений уровня жрелина, лептина, Инсулинового ростового фактора и гормона роста позволяют считать, что жрелина является хорошим маркером нутритивного статуса и уровня энергетического баланса в организме (Soriano- Guillen et al, 2004; Hosoda et al, 2002; Ukkola, 2004).
Публиковавшиеся ранее факты о влиянии ангиотензина II на питьевое поведение дополняются сведениями о взаимосвязи этого пептида с другими химическими регуляторами, экспрессируемыми в мозге. Стимуляция субфорникального органа ангиотензином способствует рилизингу вазопрессина в структурах гипоталамуса, что стимулирует дипсогенную реакцию животного. Инъекция AII в субфорникальный орган активирует Fos-иммунореактивность в AV3V регионе и в вазопрессиновых нейронах супраоптического и паравентрикулярного ядер. Таким образом, подтверждается взаимосвязь вазопрессиновой и ангиотензиновой систем в контроле питьевого поведения (Xu, Jiang,1999).
Дипсогенная активность ангиотензина II связывается с атриальным натрийуретическим пептидом (ANP). Инъекция AII в третий желудочек мозга (AV3V), ведущая к усилению питьевой потребности, увеличивает также уровень ANP в крови и этот эффект тормозится агонистом альфа- адренорецепторов; при этом меняется содержание ANP в обонятельной луковице, среднем гипоталамусе и срединном возвышении (Bastos et al, 2001). Экспрессия мРНК С- натрийуретического пептида в обонятельной луковице наблюдается в условиях питьевого ограничения и солевой нагрузки. Icv инъекция AII (500 ng) увеличивает потребление воды
животным и стимулирует экспрессию С-натрийуретического пептида, однако только в обонятельной луковице (Cameron et al, 2001). Таким образом, прослеживается взаимодействие AII и ряда других пептидов в регуляции питьевого поведения, приуроченное к определенным регионам мозга. Участие AII в регуляции дипсогенных реакций ассоциируется также с влиянием этого пептида на терморегуляцию взрослых крыс (Katovich et al, 2001).
Ряд работ описывает влияние Фактора роста фибробластов (FGF-1) на стимуляцию пищевой активности. Icv инфузия фактора тормозит не только стремление к потреблению пищи, но и локомоторную активность крыс (Hotta et al, 2001); это действие FGF-1 сопряжено с активацией Fos-белка в перивентрикулярных астроцитах гипоталамуса (Suzuki, 2001).
Еще по теме III. 2. ОБУЧЕНИЕ. ПАМЯТЬ. ПОВЕДЕНИЕ:
- Психологические требования профессий типа «человек-человек», «человек-знак», «человек – художественный образ», «человек-природа»
- Основные положения системного подхода.
- 25.Особенности психического развития человека в различные возраста жизни
- 37. Сравнительная характеристика психологической готовности к школьному обучению умственно отсталых детей и детей с -задержкой психического развития(ЗПР). Методы диагностики
- психологическая структура деятельности юриста. Профессиограмма юриста. Понятие профессионального мастерства юриста (...)
- ПСИХИАТРИЯ
- СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ИЗДАНИЯ
- РАЗДЕЛ III. ПЕПТИДЫ И РОСТОВЫЕ НЕЙРОТРОФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ: РЕГУЛЯЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
- III. 2. ОБУЧЕНИЕ. ПАМЯТЬ. ПОВЕДЕНИЕ
- V- 1 .2 . ЦЕРЕБРОЛИЗИН и ДЕМЕНЦИАЛЬНЫЕ РАССТРОЙСТВА РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ
- Амилоид-деградирующие ферменты
- Младенческие кишечные колики
- Младенческие кишечные колики