Генеалогия нейронов - Сахаров Дмитрий Антонович - Страница 20

Исключение ионов натрия из омывающей среды приводит к прекращению генерации потенциалов действия, а также к снятию деполяризующих эффектов ацетилхолина и серотонина. Весьма характерно, что такое влияние безнатриевой среды развивается очень медленно, в течение около 1,5 час. протока, а при остановке протока клетка быстро восстанавливает способность генерировать потенциалы действия. Такой тип поведения некоторых неидентифицированных нейронов подробно исследовал на виноградной улитке В. Д. Герасимов [10]. При исключении ионов кальция генерируется учащённая регулярная активность, амплитуда потенциалов действия уменьшается.

ППа5. Эта крупная пигментированная клетка представлена не во всех препаратах. Она расположена у медиальной границы ганглия на уровне вершины висцерального ганглия и отличается от остальных идентифицируемых и картированных нейронов ганглия своей тормозной реакцией на ацетилхолин, который гиперполяризует эту клетку. Исследована она слабо. Потенциал покоя до 50 мВ, потенциалы действия более 75 мВ, обычно имеется активность, иногда довольно регулярная, но чаще изменённая синаптическим притоком, в котором различимы ВПСП (они растут при гиперполяризации) и залпы гигантских ТПСП. На фоне торможения, вызванного последними, действие ацетилхолина инвертируется.

В1. Очень крупная, прозрачная, умеренно пигментированная клетка, которая хорошо видна, если висцеральный ганглий повернут к наблюдателю задне-правой стороной, где она занимает крайнее угловое положение. В некоторых препаратах это угловое положение занимает крупная белая клетка, которая чаще лежит на вентральной стороне ганглия, и тогда В1 несколько смещена. Клетка не проявляет спонтанной активности, а её реакция на деполяризацию бывает двух форм, что, возможно, связано с разными состояниями клетки. В одних случаях в ответ на инъекцию деполяризующего тока генерируется небольшое число потенциалов действия, их следовые гиперполяризации, суммируясь, гасят генерацию. В других препаратах, встречающихся чаще, в течение и после такого залпа мембранный потенциал непрерывно и медленно уменьшается. На некоторой фазе этого падения пауза, вызванная прекращением генерации потенциалов действия, вдруг сменяется серией быстрых осцилляций, амплитуда которых в разных случаях бывает различной. Эта реакция, найденная нами в клетке В1, не наблюдалась более ни у какого другого нейрона улитки; её подробно исследовал Э. Лабош, посвятивший этому вопросу специальную статью [228].

В остальных отношениях о клетке В1 известно довольно мало. Величина потенциала покоя 45-50 мВ, потенциалы действия около 80 мВ длительностью 15 мсек. В спонтанном синаптическом притоке мы наблюдали ВПСП, амплитуда которых росла при увеличении мембранного потенциала. Ацетилхолин вызывает эффекты, подобные эффектам деполяризующего тока.

В2. Прозрачная, непигментированная клетка средних размеров, лежащая поверх корешка интестинальнго нерва и окружённая мелкими пигментированными нейронами. Единственная в своей области, эта клетка проявляет частую спонтанную активность, что позволяет идентифицировать её с большой уверенностью. Активность нерегулярная, с перебоями, с меняющейся в ходе залпа амплитудой потенциалов действия.

В3. Крупная белая клетка, представленная не во всех препаратах и, по-видимому, являющаяся одним из нейронов белой группы А. Чаще всего нерегулярно активна, потенциалы действия двухкомпонентные, с большим овершутом, с задержкой нанисходящей фазе соматического компонента. Имеются ВПСП иТПСП. Ацетилхолин гиперполяризует, серотонин стимулирует.

В4. Клетка, отличающаяся очень крупными размерами, имеется в указанном на схеме месте у многих, но не у всех особей. Трудно с полной достоверностью утверждать, что это всегда одна и та же клетка, так как её физиологические свойства характерны для целой группы крупных нейронов, имеющихся в этой области (группа F).

В5. Очень крупная клетка, встречающаяся во многих препаратах. По своим физиологическим характеристикам соответствует клетке ППа2.

В6. Зрительная идентификация этой клетки трудна, хотя в общем можно сказать, что клетка занимает позицию, ближайшую к левому париетальному ганглию, на краю выпуклой, нечётко обозначенной дольки в задней части висцерального ганглия. Физиологически она легко отличается от окружающих нейронов, в большинстве своём относящихся к группе F.

Клетку В6 характеризует меняющийся рисунок активности и богатство синаптического притока, в котором выделяются крупные ВПСП и приходящие сериями крупные ТПСП. Иногда возбуждающий приток настолько силен, что он создает постоянную деполяризацию, достаточную для частой и регулярной авторитмичности. Такие периоды могут сменяться периодами полного молчания, вызываемыми залпами ТПСП, или же периодами, когда отдельные нерегулярные спайки генерируются в ответ на отдельные ВПСП. Для этой клетки, как и для В2, к которой она близка физиологически, характерна изменчивость амплитуды потенциалов действия, что, по-видимому, указывает на их аксонное происхождение.

Группы А и В. Белые клетки, расположенные в области переднего конца висцерального ганглия так, что часть их (группа А) попадает в состав висцерального, а часть (группа В) — в состав левого париетального ганглия. Это нейроны, имеющие потенциал действия с аксонным и соматическим компонентами, причем у последнего большой овершут и задержка на нисходящей фазе. К ним приложимы характеристики, указанные Пархоменко для нейронов типа «а» (см. 4.2.3.). Размеры клеток изменчивые, но за редким исключением не очень большие (не более 50-60 мк).

Судя по описанию, именно с этими клетками работала на садовой улитке Ф. Вальд [325а], нашедшая, что натрий-зависимый аксонный потенциал действия отличается у них от преимущественно кальциевого соматического потенциала,- полное повторение вывода, сделанного до этого Н. Т. Пархоменко [46].

Клетки этих групп обычно имеют нерегулярную активность. При деполяризации ведут себя как мономодальные осцилляторы. Имеют ВПСП и отдельные некрупные ТПСП. Ацетилхолин гиперполяризует, это действие извращается после инъекции ионов хлора. Серотонин, деполяризуя, стимулирует пейсмекерный механизм.

Группа С. Небольшое число крупных белых клеток, расположенных вдоль медиальной границы левого париетального ганглия. Исследованы слабо и как будто соответствуют по своим характеристикам клеткам групп А и В.

Группа D. Бледные, реже белые клетки размером до 150 мк, образующие выпуклую долю в правом париетальном ганглии. Размеры и позиция доли изменчивы (особенно в передне-заднем направлении), иногда складка делит её на две доли. Но при всей изменчивости позиций эти клетки всегда лежат латеральнее области, занятой клетками ППа1, ППа2 и ППа4. Число клеток этой группы — около 30.

Эта группа изучалась нами довольно детально как электрофизиологически, так и электронно-микроскопически. Вкратце, физиологические свойства нейронов следующие. По мембранным характеристикам эти клетки соответствуют типу «а», по Н. Т. Пархоменко (см. 4.2.3.). Потенциал действия двухкомпонентный, причём в активности иногда представлен только аксонный компонент («псевдоспайк»), но чаще имеется и соматический компонент с большим овершутом и задержкой на нисходящей фазе. Длительность этого потенциала изменчива, но как будто не менее 30 мсек. Клетки молчат или имеют редкую активность. После залпа, вызванного деполяризацией мембраны, в течение нескольких минут клетка может развить глубокую, до -70 мВ, гиперполяризацию, на фоне которой извращается действие ацетилхолина (он гиперполяризует и тормозит клетку на уровне генерации активности). Серотонин деполяризует и снимает способность гиперполяризоваться после активности; на фоне серотонина клетка ведёт себя как мономодальный осциллятор. Дофамин гиперполяризует.

Клетки группы D обладают отчетливо выраженной способностью генерировать потенциалы действия в безнатриевой среде. Нужно заметить, что в протоке безнатриевого Трис-рингера возбуждающее действие серотонина снимается за несколько минут, т. е. ионы натрия действительно вымываются из околоклеточной среды. Между тем потенциалы действия продолжают генерироваться (проверено в течение более двух часов непрерывного протока, а также в ганглиях, выдержанных в течение 4-6 час. в сменяемом безнатриевом рингере). В этих условиях исключение из раствора ионов кальция или добавление 20 мМ Со2+, блокирующего кальциевые каналы, приводит к быстрому уменьшению потенциалов действия и затем подавлению их генерации. Гиперполяризующее действие ацетилхолина связано с повышением проницаемости для ионов хлора.