Это уже шестая лекция. Добрались до середины незаметно. Начиная с этой лекции, речь пойдет в первую очередь о головном мозге. Две предыдущих лекций были посвящены во многом медиаторам, которые играют на периферии. Это тоже важная сфера. Часть их эффектов идет через психотропные пути и через ЦНС. Сегодня мы добираемся до двух медиаторов, которые уже совсем медиаторы ЦНС. Дальнейшие темы – «Серотонин», «Дофамин» — тоже в основном будут посвящены разговорам о медиаторах головного и спинного мозга, прежде всего головного.
Давайте официально начнем. Добрый день. Спасибо, что пришли. Сегодня у нас ГАМК и глютаминовая кислота. Выключаем большой свет: сегодня и так светло. ГАМК и глутаминовая кислота — два главных медиатора ЦНС: глутаминовая кислота (глутамат) и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Первый из них — это главный возбуждающий медиатор центральной нервной системы. Именно с помощью глутаминовой кислоты передается в нашем мозге львиная доля информации: сенсорной, двигательной, пока сигнал до мышц не дошел, а в мышцах уже ацетилхолин, центры памяти работают на глутаминовой кислоте. По приближенной оценке, порядка 40% нейронов используют это вещество в качестве медиатора. Это очень большая доля. В дальнейшем я по тексту презентации буду обозначать глутаминовую кислоту Glu. Соль ее называется глутамат. Именно в виде соли, а точнее в виде аниона, глутаминовая кислота присутствует в наших синапсах и выполняет роль самого главного возбуждающего медиатора.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=1V8gCToOzmE
Второй наш герой сегодня — это гамма-аминомасляная кислота — ГАМК — главный тормозной медиатор. Тоже около 40% нейронов используют эту молекулу в качестве передатчика сигнала. Основная задача ГАМК — выключать ненужные информационные потоки. Это не менее важная задача, чем проводить информацию. Осознать это смогли не сразу. Довольно долго считали, что в мозге есть возбуждение, а торможение — постольку-поскольку. Например, когда нет возбуждения, тогда торможение. Но со времен работ И.М.Сеченова и И.П.Павлова стало понятно, что торможение — это отдельная функция мозга: отдельные нейроны занимаются тем, что блокируют информационные потоки. Задача эта не менее важная, чем проводить информацию. Убирать лишние сигналы, убирать лишний шум — очень значимо для того, чтобы мозг качественно работал. Такие функции, как внимание, когда вы концентрируйтесь на информационном потоке, а остальные побоку, или двигательный контроль, когда вы слушаете лекцию полтора часа и не болтаете, не крутитесь, не посылаете смс — все это очень непростые функции. Чтобы они реализовались, нужно глушить сигналы, глушить информационные потоки. Это делает гамма-аминомасляная кислота. По химическому строению обе эти молекулы являются аминокислотами, в каком-то смысле родственниками, о чем я сегодня еще расскажу.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Нормальная деятельность нашего мозга, нашей центральной нервной системы, это непрерывный баланс между глутаминовой кислотой и ГАМК. Если этот баланс нарушается, возникают различные проблемы. В основном это проблемы, связанные с избытком возбуждения: эту пару перекашивает в сторону слишком сильного возбуждения. Возникают различные нарушения поведения, эмоций. Самый тяжелый случай — это возникновение эпилептических очагов, когда в мозге появляется очень яркая зона возбуждения, из которой периодически могут выходить волны активации, вплоть до развития припадков. Вот основной список тех проблем, которые возникают, когда нарушен баланс возбуждения и торможения. Относительно легкая, в основном детская проблема — это синдром дефицита внимания и гиперактивности — СДВГ. Это непоседливый первоклассник или непоседливый первокурсник, который действительно не может долго слушать лекцию, крутится, ко всем пристает, мешает, непонятно чего хочет. Следующий уровень — повышенная нервозность, тревожность, которая мешает сосредоточиться на текущих проблемах и ухудшает качество нервной деятельности. Еще более тяжелый вариант — это нарушение сна, бессонница. Самая тяжелая патология — это эпилепсия. Эпилептиком является примерно каждый двухсотый человек. Это очень большой процент. В Москве 10 млн жителей, получается 50 тыс. — эпилептики. Это очень много. Основные проблемы связаны с тем, что возбуждение оказывается сильнее, чем торможение. Если мы хотим справляться с этими проблемами, мы должны использовать либо агонисты рецепторов ГАМК, усиливать торможение, либо использовать антагонисты рецепторов глутаминовой кислоты, чтобы уменьшать возбуждение. И то, и другое подходит. И то, и другое используется. Сегодняшний во многом посвящена именно этим группам психотропных препаратов. Если мы возьмем молекулы с противоположным знаком действия, антагонисты ГАМК и агонисты глутамата, то мы получим провокацию избыточного возбуждения вплоть до эпилептических припадков. Подобного рода вещества часто являются серьезным ядами — конвульсантами — веществами, вызывающими судороги. В верхнем правом углу вы видите молекулы глутаминовой кислоты и ГАМК. Это довольно короткие последовательности с аминогруппами, потому что это аминокислоты. Дальше мы немножко подробнее на эти молекулы посмотрим.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Первая половина лекции посвящена глутаминовой кислоте. В растворах она существует в виде своего остатка — глутамата. Глутаминовая кислота — это вполне стандартная пищевая аминокислота. Она входит в состав той самой двадцатки, из которой сделаны наши пищевые белки. Именно глутаминовой кислоты в белках, которые мы едим, больше всего. Из всех аминокислот она чаще всего встречается. За сутки с обычными растительными и животными белками мы съедаем 5-10 г глутамата — огромное количество. Эту молекулу мы буквально лошадиными дозами поедаем. В свое время поэтому долго не могли поверить, что такая молекула является еще и медиатором, причем не каким-нибудь, а главным возбуждающим медиатором мозга. Оказалось, что причина в гематоэнцефалическом барьере. Гематоэнцефалический барьер практически не пропускает пищевой глутамат. Тот глутамат, который работает как медиатор, синтезируется прямо в пресинаптических окончаниях. Из чего же он синтезируется?
Есть два пути образования глутамата, как медиатора. Первый путь — использование альфа-кетоглутаровой кислоты — вещества, которое получается в ходе распада глюкозы. Поскольку распад глюкозы — основной источник энергии, то альфа-кетоглутаровой кислоты у нас очень много. Достаточно добавить к ней эту аминогруппу, и мы уже получим глутамат, глутаминовую кислоту. Без аминогруппы это альфа-кетоглутаровая кислота, а с аминогруппой — уже глутаминовая кислота, то самое вещество. Аминогруппу можно взять от любой другой аминокислоты. Получается, что синтез глутамата — не проблема: есть все составляющие в большом количестве.
Второй способ образования глутаминовой кислоты — превращение похожей на нее молекулы — молекулы глутамина. Для тех, кто не привычен к химии, это вообще сбивает: отдельно есть глутамат, он же глутаминовая кислота, и отдельно есть глутамин. Оба эти вещества — пищевые аминокислоты. Они входят в состав этой двадцатки, кодируются с помощью генетического кода. Чем глутамин отличается от глутамата? Вот этой аминогруппой. Видите? Эти два вещества очень легко переходят друг в друга. Глутамин легко превращается в глутамат, делает это фермент глутаминаза. Этот способ очень активно используется, чтобы делать глутамат, как медиатор. Глутамат переходит в глутамин с помощью фермента глутамина синтетаза. Это способ инактивации глутамата. Инактивация — обязательный компонент жизни медиатора, обязательный этап жизни медиатора, который нужен для того, чтобы удалить его с рецептора. Во всяком случае сделать глутаминовую кислоту не проблема. Все это происходит прямо в пресинаптических окончаниях. Вот показана структура синапса. Это глутаматный синапс. Здесь есть две стрелочки: глутамат получается из глутамина или из альфа-кетоглутаровой кислоты.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Дальше он загружается в пузырек — везикулу. Вот она нарисована. Загружается с помощью специального белка-насоса. Вот он. Потом, когда приходит ПД, глутамат выбрасывается в синаптическую щель. Все достаточно стандартно. Еще раз повторяю, что тот глутамат, который мы едим, почти не проходит гематоэнцефалический барьер. Это замечательно: иначе всякий съеденный кусок белковой пищи вызывал бы у нас возбуждение, судороги, а это совершенно ни к чему. Съесть котлету и после этого забиться в припадке как-то обидно. Если взять глутамат и ввести его прямо в мозг, то судороги можно получить. Ученые это попробовали, подтвердили. Растительные организмы не могли пройти мимо такого способа отбиваться от травоядных. Известно довольно много растительных токсинов, являющихся агонистами глутамата. Особенно в этом смысле отличились одноклеточные водоросли. Казалась бы, совсем милые, трогательные существа (фитопланктон) тоже против того, чтобы их ели. Целый ряд водорослей использует агонисты глутамата, чтобы защищаться от зоопланктона, от всяких мелких ракообразных, мелких рыбок. Примером такого токсина является домоевая кислота. Вы видите ее молекулу. Вырабатывается она вот такими безобидными водорослями.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Зоопланктон тоже так просто не возьмешь: он за миллионы лет адаптировался довольно неплохо к этому токсину. Мы в основном видим, как зоопланктон или мелкие рыбки, или мидии, или устрицы накапливают в себе домоевую кислоту. Если они едят такие водоросли, а мидия просто фильтрует и фатально эти водоросли засасывает, то дальше в теле моллюска накапливается довольно много домоевой кислоты. Иногда сам моллюск от этого погибает. Домоевая кислота может отравить уже более крупных животных или человека, если человек как-то неудачно поест мидий; может отравить тюленей или морских птиц. Могу успокоить тем, что в наших морях таких водорослей нет. По Западному побережью Северной Америки они водятся: от Канады до Калифорнии они встречаются. При их массовом размножении рыбки или моллюски могут становиться ядовитыми. Травятся прежде всего морские птицы. Травятся довольно специфично. У всяких чаек, бакланов, пеликанов повышается уровень агрессивности, они начинают кидаться на крупные объекты — людей, автомобили. Эпидемия такого помешательства птичьего случилась в начале шестидесятых годов: чайки кидались на людей и на автомобили. Писательница Дафна дю Морье так этим впечатлилась, что сочинила полуфантастический роман, а Альфред Хичкок снял один из классических триллеров под названием «Птицы». Я думаю, многие из вас его смотрели, а если не смотрели, то посмотрите. Хотя эта история, конечно, уже очень несовременно выглядит: там все такие медленные, чайки сидят и ждут. Сейчас уже так не снимают. 30 секунд показывать просто сидящих чаек — это так уже не делается. За это время уже два суперагента разнесут как минимум 15 комнат и убьют сотню плохишей. Во всяком случае Хичкок, конечно, классик, фильм тоже классический. Интересно, что все это основано на реальной платформе — на выделении и накоплении домоевой кислоты. Люди иногда тоже травятся, даже несколько смертельных случаев зарегистрировано отравления моллюсками, накопившими в себе домоевую кислоту.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Глутамат, глутаминовая кислота, является пищевой аминокислотой — самой распространенной. В обычных пищевых белках ее больше всего. Это привело к тому, что наша вкусовая система, когда настраивалась на разные типы пищи, именно на глутамат настроилась, как на знак белка. Если в еде есть глутамат, значит, мы едим белок, а это хорошо, потому что белковая пища — это основной строительный материал, из которого собирается наш организм. Точно так же хорошо, когда мы едим сахар, моносахариды, глюкозу, потому что глюкоза — это основной источник энергии. В итоге наша вкусовая система так сконфигурирована, что, когда на наши вкусовые рецепторы попадает глюкоза, мы не просто ощущаем сладкий вкус, мы еще ощущаем положительные эмоции. Идет сигнал о том, что мы едим классную еду. Это источник энергии. Та же самая история с глутаматом. Как только глутамат попадает на язык, идет сигнал о том, что едим белковую пищу. Вкус глутамата — это вкус белка: сыра, соевого соуса, морской капусты, грибов, бульона мясного. Кроме того, приходят положительные эмоции — правильную еду едим, в следующий раз тоже старайся ее искать.
Все вы знаете, что есть классические 4 типа рецепторов: кислый, сладкий, горький, соленый. Белковые рецепторы были тоже уже довольно давно открыты, уже 100 лет назад. Просто они в школьные учебники все никак не попадут. Открыли белковые рецепторы японские исследователи на основе изучения своего японского соуса под названием умами. Это соус, получаемый из морской капусты. Эти рецепторы тоже назвали умами. Здесь показана наша вкусовая система. На языке есть вкусовые сосочки, небольшие выступы. На них есть скопления вкусовых рецепторов — вкусовые почки. В этих скоплениях отдельные рецепторные чувствительные клетки. Они похожи на дольки мандарина. Они реагируют на соленое, сладкое, глутамат. Для этой клетки глутамат одновременно внешний сигнал, она же использует глутамат как медиатор, чтобы сообщить дальше мозгу, что пошел белковый вкус. Вот так порой бывает намешано. С начала XX века глутамат стали использовать в пищевой промышленности. Раз это вещество вызывает такие замечательные вкусовые ощущения, то грех не посыпать им что попало. Сейчас глутамат позиционируется как усилитель вкуса, используется как пищевая добавка с номерами от Е620 до Е629. Никакой это не усилитель вкуса. У него есть свой собственный вкус. Периодически нас начинают пугать глутаматом, если вы замечали. Даже как-то недавно Государственная Дума возбудилась на эту тему. У нас больше нет проблем в стране, кроме того, как ограничить потребление глутамата. То у нас соль — белая смерть, то сахар — белая смерть. Тут вдруг глутаматом стали пугать. На самом деле все, конечно, не страшно. Давайте еще раз оценим ситуацию. С обычными белками мы съедаем за сутки 5-10 г. Если вы съели пакетный супчик, то в пакетике с приправой к нему почти чистый глутамат. Высыпали вы еще пару граммов — грех небольшой. Если вы одними супчиками из пакетов питаетесь, это, наверное, уже не хорошо. Тем более, если вы сразу три штуки за раз съели. В принципе глутамат способен проходить гематоэнцефалический барьер, если вы за раз съели 5-10 г. Для этого надо либо объесться пакетными супчиками, либо грызть бульонные кубики, либо пойти в китайский ресторан на торжественный вечер, где вас бесплатно напичкают китайской едой. Тут-то вы уже с глутаматом как следует оторветесь. Тогда вы можете получить повышенное сердцебиение или еще что-нибудь такое. Эффект как от чашка крепкого кофе. Для вашего молодого организма это вообще не проблема. Если у человека гипертония или предынфарктное состояние, это может быть проблемой. Поэтому у тех, кто занимается физиологией питания, и у диетологов есть термин «синдром китайского ресторана» — когда человек съел слишком много глутамата. Китайская кухня, японская кухня используют глутамат порой просто в чистом виде. Вы можете пойти и купить глутамат в любом супермаркете. Он продается там же, где соль. Пожалуйста, посыпайте что хотите — хуже не будет, но только не злоупотребляйте. Посыпал вареную капусту, и она уже как будто в мясном бульоне сварена. Это же вкуснее. Вкусно — это положительные эмоции, это тоже важно.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Рецепторов глутамата много. В настоящее время выделяют 8 метаботропных рецепторов и 3 типа ионотропных рецепторов. В эти дебри мы не полезем. Кому интересно, можете посмотреть доступную литературу или прийти к нам на биофак на курс «Нейрохимия», где все это подробно рассказывается. Все эти рецепторы вызывают ВПСП. Глутамат — главный возбуждающий медиатор, без вариантов он вызывает ВПСП — возбуждение. Сквозь хемоувствительные ионные каналы входит натрий. Метаботропные рецепторы обозначаются буквой m — mGluR1, mGluR2… Ионотропные названы по агонистам, как никотиновый и мускариновый. Три типа ионотропных рецепторов: NMDA-рецепторы, AMPA-рецепторы и каинатные рецепторы. NMDA — N-метил-D-аспартат. Это вещество еще реально запомнить. А вот амино-гидрокси-метил-изоксазол-пропионовую кислоту уже только химики могут запомнить. Мне все никак не удается. Поэтому просто AMPA. У нас нет намерения влезать в эти дебри. Важно, что все эти рецепторы возбуждающие. Часть из них, помимо натрия, пропускает еще и кальций. Кальций — это еще и вторичный посредник. Поэтому это важно. Один тип рецепторов нам нужен, а именно NMDA-рецепторы. Они на данный момент наиболее изучены, в огромном количестве функций мозга они задействованы. Очень важно то, что данные рецепторы играют ключевую роль в процессах формирования памяти. Вот об этом я хочу сказать несколько слов.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
NMDA-рецептор — это ионотропный рецептор — цилиндр с проходом внутри, такой же, как никотиновый рецептор. Здесь 4 белковых молекулы. Вот показан этот рецептор, закреплен в мембране, в него входит натрий, меньше — кальций, еще немножко калий может выходить, но это уже мелочи. Уникальным свойством NMDA-рецептора является то, что он может затыкаться магниевой пробкой. Вы видите, здесь сбоку нарисован ион магния. Он может иногда и даже часто вставать в устье прохода NMDA-рецептора — в канал, через который входит натрий и кальций. Если магний сюда встал, то уже, конечно, никакой натрий и кальций не входит. С подобным свойством магния мы уже сталкивались, когда я рассказывал о пресинаптическом окончании, о работе синапса. Но там магний мешает кальцию довольно аккуратно: то мешает, то не мешает. А вот тут, если встала магниевая пробка, то все — канал выключен надежно, но не навсегда. Оказывается, если поднять заряд в клетке выше уровня -30 мВ, то магний уходит. Происходит то, что называют выбиванием магниевой пробки. Из нижнего положения (нижней картинки) мы мгновенно перемещаемся в верхнее положение, когда рецептор работает. Благодаря магнию NMDA-рецептор может быть либо включенным, или выключенным. Переход из состояния off в состояние on практически мгновенный. Поднимите заряд выше -30 мВ, и магний уйдет. Включение рецепторов означает, что некий синапс начинает работать эффективнее. Раньше он не проводил сигнал, а теперь рецепты заработали, и он проводит сигнал. На уровне целого мозга это означает формирование новых каналов для передачи информации. Как раз это лежит в основе памяти. Поэтому NMDA-рецепторы очень активно изучаются. Их локализация в мозге соответствует основным центрам памяти. Особенно это относится к структуре, которая называется гиппокампом. Это структура, которая является основой процессов запоминания. В гиппокампе формируется наша кратковременная память, а потом она же перезаписывается в долговременную память.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Как можно выбить магниевую коробку? Самый простой способ — запустить ПД в нервной клетке. Синапсы, в которых работает глутамат, отличаются тем, что на постсинаптической мембране присутствует несколько типов рецепторов. Могут быть NMDA-рецепторы, а рядом с ними какие-нибудь другие рецепторы, например, AMPA. NMDA-рецепторы настолько важны, что, говоря о глутамате, рецепторы делят на NMDA-рецепторы и не NMDA-рецепторы — все остальные. Есть синапсы, у которых на постсинаптической мембране присутствуют NMDA-рецепторы и не NMDA-рецепторы. Изначально NMDA-рецепторы выключены. Если сигнал слабый, выделяется мало медиатора, то ПД не возникает. Если дать сильный сигнал, выделится много медиатора, тогда только не NMDA-рецепторов хватит, чтобы запустить ПД. Вершина ПД — это +30 мВ. Когда заряд уходит к нулю, в этот момент и случается выбивание магниевых пробок. Синапс практически мгновенно становится в разы эффективнее: в нем появляется больше потенциальных каналов для входа натрия, потому что магниевые пробки ушли. Теперь этот синапс способен проводить даже слабые сигналы. Вот оно появление нового канала для передачи информации. Дайте сильный сигнал, нейросеть будет его помнить и проводить слабые воспоминания об этом сигнале. Выбивание магниевых пробок — это очень важный момент в процессах запоминания и формирования памяти.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Тех, кто интересуется механизмами памяти, могу отослать к лекциям Константина Анохина, которые он читал осенью на МФК. Они лежат в форме видеозаписей, на данный момент выложено 8 лекций. Если хотите, вы можете подробнее ознакомиться, в том числе с работой гиппокампа и с тем, что еще происходит с синапсом, когда он становится более эффективным, когда он нечто запоминает. Память — это сетевое свойство нашей нервной системы. Когда мы что-то запоминаем, между нейронами в коре больших полушарий формируются новые каналы, передающие информацию. При этом мозг так устроен, что в нем все соединено со всем. Не передается сигнал просто потому, что синапсы не очень эффективно работают — мало активных рецепторов. В тот момент, когда вы выбиваете магниевые пробки, активных рецепторов становится в разы больше, между какими-то точками мозга начинает передаваться информация. То же самое можно сделать, изменив химическую структуру, химические свойства AMPA-рецепторов. Если к ним присоединяется фосфорная кислота, они начинают открываться на более длительное время, входит больше натрия. Или вообще сигналы, которые идут через систему, могут дотягиваться до ядерной ДНК. Тогда ДНК запускает синтез дополнительных NMDA-рецепторов, AMPA-рецепторов. Синапсы будут работать эффективнее. В тот момент, когда сигналы дотягиваются до ДНК, запускается синтез дополнительных глутаматных рецепторов, мы уже можем говорить о долговременной памяти. Подобного рода изменения длятся дни, недели, месяцы. Ситуация с выбиванием магниевых пробок — это всего на несколько часов, это кратковременная память. Это та самая память, которой вы пользуетесь, когда в ночь перед экзаменом грузите информацию, потом дошел до экзаменатора, все вывалил, поспал, магниевые пробки вернулись обратно, мозг чистый, можно загружать следующий предмет, ничего внутри не осталось. Если вам интересны механизмы памяти, то призываю обратиться к лекциям Анохина.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
В качестве примера формирования канала для передачи информации в коре больших полушарий давайте рассмотрим экспериментальную ситуацию, когда крыса, сидящая в коробке, прыгает на полочку в ответ на звонок. Как выглядит экспериментальная ситуация? Вы сажаете крысу сюда, включаете звонок, а через некоторое время на пол этой клетки подается небольшой электрический ток. Это даже не боль, а неприятное покалывание в лапках. Крыса начинает нервно переступать с лапки на лапку, смотрит вокруг, видит полочку, прыгает на нее, боль исчезает. Обученная крыса, услышав звонок, тут же лезет на полку и сидит там с сознанием того, что она поняла, как устроен этот мир, и что она вполне может в нем существовать. Вид у нее вполне довольный. Лезет не спеша она на полку, потому что она в курсе, что звонок будет звонить целых десять секунд, пока ток не появится. Куда спешить? Все успеем. Что происходит при этом в крысином мозге? Звонок — это височная кора, височная доля и у нас, и у крысы. Прыжок на полку — это задняя часть лобной доли и у нас, и у крысы. Исходного два эти пункта не связаны: никакой звонок никакой прыжок не вызывает. В результате нашей экспериментальной процедуры между этими пунктами формируется нервная связь. Это означает, что у некоторого количества нейронов, соединяющих пункт А и пункт Б, стимул и реакцию, на входе эти синапсы начинают работать эффективнее. Там выбиваются магниевые пробки, фосфорилируются AMPA-рецепторы, синтезируются дополнительные рецепторы, просто увеличивается размер синапсов. Происходит десяток различных пластических перестроек, лежащих в основе формирования кратковременной и долговременной памяти. Все это жутко интересно. Аналогией этого процесса является интернет.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Все это очень похоже на работу всемирной паутины. Вы отправляете письмо из пункта А в пункт Б — с вашего компьютера своему товарищу в Красноярск. Через какие это серверы пройдет, какие спецслужбы успеют прочитать ваше письмо, вы не в курсе. Важно, что отсюда вышло и сюда пришло. Наш мозг, кора больших полушарий, примерно так же работает. Изучать процессы формирования памяти очень сложно. Мы начальный пункт знаем, конечный знаем, но в каждом конкретном мозге подобного рода каналы ложатся довольно случайно. Исследовать это тяжело, но интересно. Поэтому механизмы памяти сейчас пока эффективно удается исследовать на простых нервных системах. Если помните, в самом начале самой первой лекции я пытался рассказать и про улитку, и про дрозофилу. Вот там это более понятно. С крысиным мозгом, в котором уже миллионы нейронов, еще пока работать и работать. Кого это все заинтересовало, вот еще две бонусные схемы, где показано и выбивание магниевых пробок, и фосфорилирование, и сигнал, уходящий на гены. Отсылка еще раз к лекциям Константина Анохина. Давайте двигаться дальше.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Большое количество проблем связано с тем, что нарушается баланс возбуждения и торможения. Если мы хотим эти проблемы решать, нам нужны антагонисты глутамата. Поскольку очень важное значение имеют NMDA-рецепторы, они очень распространены, так получилось, что в клинике в основном используются антагонисты именно NMDA-рецепторов. Два из них я вам представлю: мемантин и кетамин. Мемантин — вещество, которое аккуратно и ненавязчиво блокирует NMDA-рецептор. Аккуратно встает туда же примерно, где магний, но не очень жестко себя ведет. Поэтому оно оказывает довольно мягкое действие, снижая возбуждение. Исходно его использовали для того, чтобы снижать тревожность или вероятность эпилептических припадков. Дальше мемантин очень хорошо себя стал показывать в ситуациях после травмы мозга, а также в ситуациях деменции — при нейродегенеративных заболеваниях, вплоть до болезни Альцгеймера. Сейчас основное его назначение в клинике идет именно по этим поводам: травмы, нейродегенерации. Его аптечное название — акатинол. Идея вот в чем состоит. При травмах и нейродегенерациях нейроны перевозбуждены. Они настолько сильно бывают перевозбуждены, что даже от этого постоянного возбуждения погибают. Тогда ежедневное введение акатинола оказывается очень полезным, эффективным, защищает (нейропротекция). Поэтому сейчас это очень востребованный препарат, который наслуху.
Второй пример — кетамин или калипсол. Это жесткий блокатор NMDA-рецепторов, который вызывает наркоз. Он настолько сильно способен уронить уровень возбуждения, что наступает состояние наркоза. Он используется для этого в клинике. Кетамин дает кратковременный наркоз — на 10-15 минут. Используется тогда, когда не нужно человека усыплять на 1-2 часа. Если нужно сделать какую-нибудь маленькую операцию, вот тут кетамин — это то, что надо. Чаще всего его используют после родов, когда женщина родила с разрывами соответствующих органов, которые надо зашивать. Тогда кетаминовый наркоз наиболее уместен. Проблема заключается в том, что на выходе из кетаминового наркоза возникают довольно специфические галлюцинации.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Подобного рода вещества, которые такие галлюцинации вызывают, называются диссоциативами. Диссоциация — разобщение души и сознания. Человеку под действием кетамина, на выходе из наркоза, зачастую кажется, что его душа выходит из тела и парит в окрестностях. В зависимости от дозы кетамина вам может казаться, что вы парите в операционной комнате над своим телом и смотрите, как врачи с ним что-то делают. Если побольше доза, то вы уже над больницей парите; еще побольше — над Москвой; еще побольше — над планетой Земля. При этом никакой эйфории не возникает, а наоборот тревожное чувство, особенно, когда вы далеко улетели. Эти наркотики уже относятся к разряду галлюциногенов. У нас будет отдельный разговор об этой группе препаратов через раз, когда я буду о серотонине рассказывать. Как и галлюциногены, подобного рода вещества не дают эйфории. Они какие-то переживания необычные вызывают, но эйфорию — нет. Поэтому это не является для наркоманов по-настоящему привлекательным соединением. И слава Богу. Кетамин одновременно все-таки признан и наркотиком. Поэтому его использование, как препарата для наркоза, этим сильно затрудняется. Врачам приходится вводить особо жесткую отчетность. Вот такая история. Надо сказать, что антагонисты глутамата пока не очень широко в клинике используются: они не очень давно описаны и открыты — только в конце XX века. Для клиники 20 лет — это не срок. Препарат, которому 100 лет, это понятно. Уж тем более мед, малина, наши деды-прадеды — это надежно.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=1V8gCToOzmE
С этим балансом глутамата и ГАМК примерно такая же ситуация. Клиницисты предпочитают выписывать агонисты ГАМК – препараты, проверенные временем. Мы до них еще сегодня дойдем.
Пока надо закончить про глутамат. Вот схема, которая изображает инактивацию глутамата. Это большое пресинаптическое окончание. Выделяется глутаминовая кислота. Как она инактивируется? Самый типовой вариант — это всасывание в глиальную клетку. Находящийся рядом астроцит, втягивает в себя глутамат и превращает его в глутамин. Дальше, если нужно, глутамин возвращается в пресинаптическое окончание, превращается обратно в глутамат, загружается в везикулу. Вот этот круговорот. Превращение глутамат-глутамин позволяет и синтезировать медиатор, и его инактивировать. Про глутамат все.
Вторая часть лекции — это ГАМК — гамма-аминомасляная кислота. Это тоже аминокислота, но уже не пищевая. Мы ее не едим, в пищевых белках этой молекулы нет. Почему она называется гамма? Потому что аминогруппа находится не в первом положении, не в альфа-положении, а в третьем положении — гамма-положении. Поэтому это гамма-аминомасляная кислота. Парадоксально и забавно, что главный тормозной медиатор получается из главного возбуждающего. Если поставить друг под другом формулы глутамата и ГАМК, то видно, что достаточно отщепить от глутамата углекислый газ, получится гамма-аминомасляная кислота. Есть фермент глутаматдекарбоксилаза, который это делает. Главный тормозной медиатор получается из главного возбуждающего. Дальше оказывается, что ГАМК выполняет у нас в нервных клетках две функции. Я пока что говорил о том, что это тормозный медиатор.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=1V8gCToOzmE
Кроме этого ГАМК является промежуточным продуктом распада глюкозы. Этот путь распада глюкозы характерен именно для нейронов. Именно в нервных клетках глюкоза, разрушаясь, в какой-то момент превращается в альфа-кетоглутаровую кислоту. Дальше альфа-кетоглутаровая кислота становится глутаматом, глутамат превращается в ГАМК, а ГАМК уже разрушается с выделением углекислого газа, воды и получением энергии АТФ. В нервных клетках гамма-аминомасляная кислота выполняет как функцию медиатора, так и функцию промежуточного продукта распада глюкозы. 99% ГАМК — это обмен энергией, распад глюкозы. Только 1% всех этих молекул работает как тормозный медиатор. Поэтому долго не могли поверить, что ГАМК — это медиатор: уж очень этого вещества много во всех нейронах. Но это так. ГАМК-медиатор образуется сам по себе в пресинаптических окончаниях. Цепочка выделения энергии в митохондриях происходит. Если мы будем давать гамма-аминомасляную кислоту в виде таблеток, то нервная система в основном будет это вещество воспринимать, как очень хорошую еду. Все нервные клетки будут захватывать гамма-аминомасляную кислоту, превращать ее в энергию и говорить вам за это спасибо, если ваш мозг истощен и утомлен. Получается, что торможения, как ни странно, при таком системном введении ГАМК нет, а есть очень адекватное и правильное питание всего мозга и всех нервных клеток. Есть препарат аминалон — по сути таблеточная ГАМК, которая для всего этого используется. ГАМК не очень хорошо проходит гематоэнцефалический барьер — примерно на 10 %. Все равно это немало. Вы съедаете в сутки, если доктор вам прописал, 3-5 г ГАМК, часть достигает мозга, нейроны используют это в качестве источника энергии, вам становится лучше. Подобного рода препараты называются ноотропами. Это отдельная группа психотропных соединений. Ноотропы — вещества, улучшающие общее состояние нервной системы, улучшающие общие и высшие функции мозга. Ноо — это знания. Есть такой термин, который еще Вернадский ввел, «ноосфера». Даже в школьной программе он фигурирует. А это ноотропы — вещества, которые улучшают память, мышление, качество обучения — то, что называется высшими функциями мозга. Если мозг здоровый, то ноотропы на него, скорее всего, не подействуют.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Данного рода вещества проявляют свою активность, если мозг хронически утомлен, после травмы, после какого-то заболевания, если мозг незрелый или наоборот стареющий. Тогда ноотропы оказываются уместными. Порой студенты во время сессии все равно их принимают. Нормальный ноотроп действует только при хроническом применении — в течение 2-4 недель. Если где-то в сети вы прочитали рекламу ноотропа, который дает прямо после приема эффект, это не ноотроп, это что-то уже действующее через рецепторы, скорее всего, это связано с дофамином. Это совсем другая группа, о которой я буду через неделю рассказывать. Нормальный ноотроп вообще на рецепторы особо не действует. Он улучшает обмен веществ во всех нейронах, улучшает состояние мембраны, дает нейронам пищу. Тогда это настоящий ноотроп.На базе ГАМК была создана молекула, которую назвали ноотропил или пирацетам. Ноотропил является более эффективным ноотропом, чем гамма-аминомасляная кислота. Потом к ноотропилу добавили еще бензольное кольцо и получили уже молекулу с сомнительными свойствами — фенотропил. Судя по всему, у фенотропила уже не только чисто ноотропное действие, но и рецептурное. Хотя разработчики категорически отрицают, что на дофаминовые рецепторы эта штука влияет, все равно это не очень убедительно. Точно показано, что эта штука влияет на никотиновые рецепторы. А это уже нормализация — в нужный момент возбуждение. Поэтому фенотропил все-таки более серьезный препарат. Без крайней надобности его применять не нужно.
Мы еще с вами вернемся к ноотропам, когда будет лекция о пептидных медиаторах. Большинство ноотропов являются молекулами, которые действуют при хроническом применении. Но есть один ноотроп, который действует прямо сразу. Он не вызывает какого-то возбуждения нервной системы, но позволяет более эффективно выживать поврежденным нервным клеткам. Препарат называется семакс. Он показан к как можно более быстрому введению после травм мозга, после инсультов. В этом смысле это очень важное и интересное соединение, о котором стоит знать. Это быстрый ноотроп, улучшающий выживание нейронов. О нем я расскажу в десятой лекции более подробно.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Давайте все-таки про ГАМК. Есть рецепторы к гамма-аминомасляной кислоте. Их всего 2 типа. Названы они просто первыми буквами алфавита, причем русского: ГАМКА-рецепторы и ГАМКБ-рецепторы. ГАМКА-рецепторы — ионотропные рецепторы, их канал для хлора. Через ГАМКА-рецепторы входит хлор и вызывает ТПСП. ГАМКА-рецепторы — это основной тип. ГАМКБ-рецепторы менее изучены, менее значимы для нервной системы. Они являются метаботропными рецепторами, связанными с калиевыми каналами. ГАМКБ-рецепторы порой расположены на пресинаптической мембране. Расположение на пресинапсе я обсуждал неделю назад. В случае норадреналина тоже есть пресинаптические рецепторы. Они нужны, чтобы ослаблять выделение самого норадреналина. ГАМКБ-рецепторы могут быть расположены тоже на любом пресинаптическом окончании. Будет выходить калий, заряд будет падать, кальциевые каналы будут работать слабее. В итоге выброс любого медиатора можно ослабить с помощью ГАМКБ-рецептора. В основном значение имеют ГАМКА-рецепторы. Фармакология, которая используется, связана именно с ГАМКА-рецепторами. Б вариант пока эксплуатируется меньше.
Дальше я хочу вас познакомить с несколькими группами препаратов, являющихся агонистами и антагонистами ГАМК-рецепторов. Начнем с антагонистов. Это препараты, вызывающие судороги. Это растительные токсины. Два таких токсина я хочу вам представить: бикукулин и пикротоксин. Бикукулин делает маленькое травянистое растение дицентра клобучковая Dicentra cucullaria. Такое милое растение, даже непонятно, зачем такой трогательной травке нужен такой адский токсин. У нее цветущий вид, ее никто не ест, потому что судороги очень сильные. Второй пример — это индийский кустарник Anamirta cocculus. Ягоды в виде шариков. Это тоже серьезный блокатор хлорного канала. Если бикукулин мешает присоединяться ГАМК, то пикротоксин забивает сам канал. Это очень серьезная блокада, вызывающая сильные судороги. Интересно, что пикротоксин используют гомеопаты. Наверное, знаете про гомеопатию. Это такая странная околомедицинская область, когда некое вещество либо в супернизких дозах используется, либо просто вода используется вместо вещества. Это вообще очень удобно. Ситуация с лечебной водой не обсуждается серьезно. Ситуация с веществом в супермалых дозах порой не так уж смешно выглядит.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Есть настолько сильные молекулы, которые даже в супермалых дозах способны вызывать реальные эффекты. Пикротоксин такой. Если его очень-очень сильно разбавить, он будет вызывать не судороги, а слабенькое возбуждение. В дозах, в которых его используют гомеопаты, он реально работает.
То же самое о стрихнине можно сказать. До него мы с вами еще доберемся. Основной разговор должен идти про агонистов ГАМК — веществах, усиливающих торможение. Эти вещества очень широко используются в клинике для решения самых разных задач. Чем больше доза, тем больше торможение. Если человек принимает 1 таблеточку какого-то вещества, то это — успокоительное или транквилизатор; 2 таблеточки уже можно использовать для того, чтобы сдерживать эпилептические припадки; от 3 таблеток вы уснете, это будет снотворное; 4-6 таблеток — это уже наркоз: вы не просто спите, а не чувствуете, как вам аппендицит вырезают; от 20 таблеток можно вообще помереть. К сожалению, именно подобного рода препараты являются самым распространенным способом суицида. Съесть целую банку успокаивающего значит порой остановить дыхание. Только промывание желудка тут может помочь и кое-какие антагонисты ГАМК-рецепторов. Порой они работают скоропомощные вещества. Наращивая торможение, мы можем вызывать все более обширные и мощные эффекты.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Я хочу познакомить вас с двумя основными группами агонистов ГАМК, которые используются: барбитураты и бензодиазепины. Если вы научитесь выговаривать уверенно два эти слова, то считайте, что наш курс не прошел зря. Тогда чувствуется, что уже человек овладел предметом. Только следите за собой в зеркале: выражение лица должно оставаться серьезным, без напряга вы должны это проговаривать. Барбитураты по легенде были открыты в день Святой Варвары. Существует две легенды. Согласно первой легенде они были выделены из мочи женщины, которую звали Барбара. Но эта легенда как-то не очень привлекательно звучит. По второй легенде они были открыты в день святой Варвары (Барбары). Поэтому они барбитураты. Кукла Барби — это кукла Варя, как вы понимаете. Барба — это вообще-то борода. Барбара — это дочь бородатого человека, дочь варвара. Как-то так это все переплетается. В итоге их назвали барбитуратами. Что для них характерно? Это очень сильные агонисты. Они тотально тормозят весь мозг — от коры больших полушарий до спинного мозга. У них тотальное общие действие. Они были открыты давным-давно, еще в самом конце XIX века. В настоящее время они используются только при серьезных проблемах: при сильной эпилепсии, как препараты для наркоза. Как транквилизаторы они грубоваты, хотя тоже продолжают использоваться.
Один из барбитуратов — фенобарбитал. До сих пор у нас остаются без рецептурными кое-какие смеси с его использованием: корвалол, валокордин. Вообще и барбитураты, и бензодиазепины — строго рецептурные соединения. Но в свое время, когда Государственная Дума принимала всяческие ограничения в распространении и продаже подобных соединений, за корвалол и валокордин вступились. Это одно и то же, просто разные фирмы выпускают. Знаете про корвалол? Встречали этот препарат? Он стоит практически в каждом доме на полочке. Если вы нервничаете, 20-40 таких мятных капелек и вы более или менее спокойно засыпаете. Так оно и есть. Типа сердце успокаивает. На самом деле, конечно, там есть слегка сердечный компонент — ментол. Но в основном там фенобарбитал — серьезный ГАМК-антагонист. Пожалуйста, осторожнее с корвалолом. Его продолжают продавать без рецептов, потому что нашлись в Государственной Думе люди, которые заступились за наших бабушек. Поэтому его продолжают продавать без рецепта, хотя там содержится сильный, мощный психотропный препарат. Не стоит вести с собой корвалол через границу. Если вы куда поедете, пожалуйста, чтоб у вас не было с собой вот такого. Вас могут таможенники прищучить. И будут совершенно правы. Где-нибудь в Таиланде вы вообще можете в тюрьму загреметь, потому что вы ввозите с собой сильный психотропный препарат. Еще недавно фенобарбитал входил даже в состав пенталгина. Из пенталгина его убрали, а корвалол продолжает продаваться.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Вторая группа — бензодиазепины. Они открыты в середине XX века, действуют более мягко. В основном их эффекты распространяются на кору больших полушарий. В настоящее время именно их предпочитают использовать как транквилизаторы, как снотворные, при умеренной эпилепсии. Я не сказал, что название барбитуратов часто оканчивается на «-ал»: барбитал, фенобарбитал, гексенал. А название бензодиазепинов — на «-ам» и «-ум»: валиум, элениум, феназепам, гидазепам. Это иногда помогает сориентироваться. Вот как раз валиум с его очень характерной дизайнерской таблеткой. Конечно, к этим препаратам относится все то, что я говорил в случае никотина. Все они вызывают привыкание и зависимость, потому что всерьез влияют на работу синапсов. Если вы долго используете транквилизатор или снотворный препарат, то на синдроме отмены вы получите такую активацию, что будет супербессонница, вплоть до эпилептических припадков можно довести мозг. Есть зависимость от снотворных.
Кроме того, у этих препаратов довольно серьезные побочные эффекты. ГАМК везде. 40% нейронов используют этот медиатор. Снижая тревожность, вы заодно еще кучу всего тормозите: снижается скорость реакции, скорость мышления. Это тоже нехорошо. Поэтому подобные препараты лучше применять перед сном: заодно и заснете лучше. Людям, у которых высокая тревожность, они нужны все время. Продолжает идти поиск все более легких, мягких транквилизаторов. Их называют дневными транквилизаторами. Рынок в этом смысле еще не до конца заполнен, есть потребность в мягко действующих агонистах.
Инактивация ГАМК происходит примерно так же, как у глутамата. Вот это я изобразил пресинаптическое окончание. В основном ГАМК всасывается в соседнюю глиальную клетку, а дальше превращается в глутамат. Делает это фермент, который называется ГАМК-трансфераза. Глутамат превращается в глутамин. Глутамин переходит в пресинаптическое окончание и превращается в глутамат, а глутамат — в ГАМК. Глутаминовая кислота и ГАМК очень близки химически. Инактивация имеет во многом большое пересечение. Хотя ГАМК-трансфераза — это отдельная молекула. На нее направлена особая группа препаратов — вальпроаты. Если вы блокируете ГАМК-трансферазу, то торможение в мозге нарастает. В этот раз вы не затрагиваете рецепторы. В этом случае привыкание и зависимость, побочные эффекты гораздо мягче. Вальпроаты широко используются и как успокаивающие, и как антиэпилептические, порой даже с ноотропным компонентом о них говорят. Вальпроаты — соли вальпроевой кислоты, еще одна группа соединений.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Я сказал о двух основных медиаторах. Оставшиеся 10-15 минут давайте еще раз пройдемся по их основным эффектам. Они работают как транквилизаторы, как успокаивающие препараты. Еще подобного рода вещества называют анксиолитиками. Anxiety — это тревожность. Это препараты, снижающие тревожность. Велика потребность в дневных транквилизаторах — препаратах, которые действуют мягко. Рынок психотропных препаратов как устроен? По-настоящему тяжело больных не очень много. Основную часть рынка составляют пациенты, у которых некая патология слегка проявляется, совсем чуть-чуть. Тяжелая тревожность, фобии не у очень многих людей. А вот легкие страхи у многих. Если вы хотите продавать препарат, вам важно создавать как можно более легко действующий препарат: он более востребован. Гораздо больше нужны легкие антидепрессанты, легкие нейролептики, чем тяжелые нейролептики. Вот это логика общая. Продолжают поэтому работать в поисках все новых транквилизаторов, в частности дневных транквилизаторов, которые можно было бы принимать не только перед сном, но и в середине дня, чтобы при этом не падала скорость мышления, можно было садиться за руль, потому что обычный транквилизатор снижает скорость реакции. Таким дневным транквилизатором является гидазепам. Хотя все равно это рецептурные препараты, без вариантов.
Здесь я между группами разных препаратов вставил картинку, касающуюся того, откуда вообще берутся лекарственные препараты, психотропные в частности. Как правило их придумывают химики. Дальше химик, неся два десятка пробирок, приходит к биологам, физиологам и говорит, что ему кажется, что это вещество снижает тревожность. Как бы это проверить? Первый этап испытаний проходит не на людях, что бы там «зеленые» не говорили. Быть пациентом, на котором впервые испытывают лекарственный препарат, как-то совсем нехорошо. Если это крем для рук, то можно.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Если это что-то серьезное, это уже нужны экспериментальные животные. Существует целый ряд всемирно принятых тестов, которые позволяют оценить уровень депрессивности, тревожности, особенности памяти и так далее. Например, крестообразный приподнятый лабиринт: х-образная платформа, два рукава затемнены, два освещены, вы сажаете вашу крысу, ваше любимое лабораторное животное в центр этого креста и смотрите, как она себя ведет. Поскольку крысы — маленькие норные грызуны, ей на открытом пространстве неуютно, она уходит в темный отсек и там пару минут сидит. Крысы очень любопытные существа. Дальше крыса начинает высовываться, выходить на эти открытые рукава, оглядываться, свешиваться, нюхать. Возникает поведение, связанное с исследовательской реакцией. Исследование конкурирует с оборонительной реакцией. Баланс страха и любопытства мы в этом тесте и меряем. Если ваше вещество является транквилизатором, то крыса становится более любопытной, сдвигается этот баланс. Это можно статистически доказать, а дальше уже идти в клинику или в большую фармацевтическую фирму, говорить, что предварительные результаты показали, что эта штука работает, предлагать купить патент. Чтобы продвигать это все уже в сторону клинических испытаний, нужны уже очень большие деньги. Довольно часто подобного рода проекты как стартапы возникают. Придумана молекула, а дальше уже пусть гиганты фармацевтической индустрии с этим разбираются. Сделать препарат и вывести его на рынок занимает 10-15 лет и стоит многие сотни миллионы долларов. Это все очень серьезно. Это очень мощный и большой бизнес.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Два слова про агонистов ГАМК и сон. Многие вещества являются снотворными препаратами. Состояние сна — это необходимое состояние, во время которого наш мозг отдыхает. Помимо отдыха внутри сна есть парадоксальная фаза, когда мозг активно работает, усваивает информацию, накопленную за предыдущий день, за предыдущую неделю, за предыдущую жизнь. Выделяют две основные фазы сна, которые четко видны на электроэнцефалограмме. Существует ЭЭГ технология, когда на голову ставятся датчики, пишется некая суммарная электрическая активность коры больших полушарий. Если идут волны высоко амплитудные с низкой частотой порядка 3 Гц — это глубокий сон, в этот момент мозг реально спит, нейроны отдыхают. Если во время сна пишутся быстрые волны 10-15-20-30 Гц, а то и вообще плоские участки, это парадоксальный сон. В этот момент человека даже сложнее разбудить. Если его разбудить, то человек скажет, что видел сновидение. Получается, что есть фаза истинного отдыха и есть фаза переработки накопленной информации. Какая проблема со снотворными препаратами? Они облегчают засыпание, усиливают медленно-волновой сон, но они же, к сожалению, давят сон парадоксальный. Получается не совсем естественная структура сна. Если вы все-таки применяете хотя бы иногда снотворные препараты, то заботьтесь о том, чтобы доза была минимальной. Снотворное должно помочь войти в сон, но дальше сон уже должен идти сам, без фармакологического фона. Иначе вы все равно не выспитесь, потому что не будет достаточной длительности парадоксального сна, а без этого мозг не может нормально отдохнуть. Снотворные препараты нужно применять только как аварийные. Это безусловно не препараты ежедневного применения, даже два раза в неделю — это тоже чересчур. Потому что возникает привыкание и зависимость. Агонисты ГАМК еще и являются препаратами для наркоза.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Эпилепсия. Как я уже сказал в самом начале, примерно каждый двухсотый человек является эпилептиком. У него в мозге мы обнаруживаем эпиочаг (эпилептический очаг) — довольно локальную зону, расположенную в коре больших полушарий, где баланс возбуждения и торможения просто драматически нарушен: возбуждение гораздо сильнее торможения. Из эпиочага волны возбуждения периодически могут вырываться и захлестывать весь мозг. Если это довольно короткие волны, то человек будет испытывать скачки настроения, скачки мышления, иногда что-то вроде сенсорных галлюцинаций — то, что аурой называют: что-то зазвенело или какие-то светлые вспышки пошли, или еще что-то. Если этот очаг заработал интенсивно, то может возникнуть настоящий эпилептический припадок. Тогда человек теряет сознание, падает, бьется в судорогах. Все это очень серьезно, страшно и очень травматично, в том числе для мозга. Во время эпилептического припадка нейроны настолько возбуждаются, что реально способны, как лампочки электрические, перегореть. Тут во многом виноваты NMDA-рецепторы: через них входит кальций, кальций активирует кучу ферментов, нейроны буквально перегреваются. Начинается такой интенсивности энергообмен, что белки могут повреждаться, нейроны порой просто гибнут. Поэтому каждый очередной припадок эпилептический — это очень опасно. Это травматично для мозга: повреждаются, погибают нервные клетки. Еще говорят, что каждый припадок готовит колею для следующего припадка. Запускается припадок, как правило, сильными эмоциями или интенсивными сенсорными стимулами, или недостатком кровоснабжения мозга, иногда просто на пустом месте — просто время пришло. Крайне важно не допускать этих припадков. Для этого служат агонисты ГАМК или антагонисты глутамата. Ситуация немножко облегчается тем, что состояние эпиочага мы можем контролировать с помощью электроэнцефалограммы.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Та же самая энцефалограмма, которая позволяет оценить, как человек спит и спит ли он вообще, она же над эпилептическим очагом фиксирует очень характерные волны — высокие, медленные волны — комплекс пик-волна. Если прошло — 5-10 таких волн, то у человека какие-то скачки состояния. А если эти волны длятся 3-4 с, то, скорее всего, начнется настоящий припадок. Если вы лечите человека с помощью агонистов ГАМК, антонистов глутамата, то, периодически записывая энцефалограмму, вы можете видеть, как ваши препараты меняют состояние эпиочага, и удается ли его вообще подавить. Это, конечно, жутко важно, особенно тогда, когда речь идет о детях. Большинство видов эпилепсии связаны либо с генетикой, либо с какими-то дефектами, нарушениями пренатального развития, эмбрионального, либо с родовыми травмами. Первые припадки проявляются нередко уже в 2-3 года. Порой родители успевают упредить даже первый припадок, потому что они видят, что у ребенка замедление умственного развития, какие-то скачки настроения, то вялое поведение, то чрезмерно активное. Они ведут его к педиатру. Доктор говорит сделать энцефалограмму. Например, из-за повышенного внутричерепного давления в самом начале или родовой травмы, есть эпиочаг. Слава Богу, ни одного припадка не было. Не нужно, чтобы был даже единственный припадок. Поэтому вот вам вальпроаты, вот вам агонисты ГАМК, в определенных дозах каждый день или через день вводите. Если это вовремя и толково делать, то тогда примерно в 70% случаев, если вы не даете проявляться очагу, после пубертата, после полового созревания, очаг уходит. Это же ребенок, его мозг растет. Если он растет на фоне периодических эпилептических припадков, то все будет плохо.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Если вы не даете этим припадками происходить, то тогда за счет роста нервной ткани очаг может в конце-концов купироваться, уйти.Поэтому очень важно вовремя проводить фармакотерапию. Эпилепсия такая штука, что психотерапевты тут мало помогут, а лекарственные препараты очень-очень важны.
В очень редких случаях эпистатус помогает человеку. Волны активации, которые вырываются из эпилептического очага, создают необычные мысли или визуальные образы. Ван Гог является примером того, как это порой удается использовать во благо. Хотя, конечно, сама по себе судьба этого человека далека от счастливой и идеальной. Считается, что его видение звездного неба — это видение, которое возникает на пороге эпилептического припадка. Из наших гениев, конечно, следует упомянуть Ф.М.Достоевского, который сам был эпилептиком, прекрасно все это описал. Если вы возьмете «Братьев Карамазовых», то вы увидите описание состояния и перед припадком, и после припадка, и сам припадок. Это очень особые психические состояния.
Минимальный дисбаланс возбуждения и торможения называется синдромом дефицита внимания и гиперактивности. В явном виде это у первоклассников регистрируется. Ребеночек рос дома или даже в детский садик ходил, наконец-то пришел в школу, надо там целых 30 минут сидеть за партой и слушать учителя — это невозможно. Какой-нибудь Вася Иванов не может 30 минут сидеть, даже три минуты сидеть не может. Он вскакивает, ворона полетела — он побежал к окну, в девочку тряпкой бросил. Беда для учителя. Чаще это мальчики, у девочек тоже бывает. Если уж у девочки СДВГ, то мало не покажется. Симптоматика — невнимательность, гиперактивность, импульсивность. Что с этим делать? Все, что только можно. Помогают и педагогические методы, и психотерапевтические, и параллельно фармакология: ноотропы, а иногда и вальпроаты, оказываются очень уместными. Если опять же все это делать вовремя и в нужных количествах, то после пубертата активность падает, уходит, все более или менее нормализуется. СДВГ довольно редко у нас лечат, руководствуясь принципом «вырастет, само пройдет».
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Поэтому у 50% взрослых, у которых в детстве был СДВГ, какие-то отклонения поведения сохраняются, избыточная импульсивность, гиперактивность. Все это, конечно, скомпенсировано, но присутствует. Таким образом, из рассмотренных сегодня примеров следует подчеркнуть, что нормальная деятельность нашего мозга — это постоянный баланс возбуждения и торможения. В основном этот баланс нарушается в сторону избыточного возбуждения. И в основном причина в гамма-аминомасляной кислоте. Нейроны ГАМК в принципе более нежные, медленнее взрослеют, быстрее стареют, быстрее утомляются, повреждаются при травмах сильнее, при гормональных скачках они тоже дают сбой первыми. Будь-то пубертат, половое созревание или климакс, и там, и там идет дисбаланс возбуждения и торможения с кучей вытекающих последствий. Поэтому именно на гамма-аминомасляную кислоту направлена всяческая поддерживающая терапия. Я каждому тоже советую контролировать свои тормозные системы, помогать им хотя бы ноотропами в случае чего. Иначе откуда же возьмутся внимание, двигательный контроль. Вот то, что я хотел сказать. Сейчас мы проходим медиум нашего курса, 6 лекций вы уже прослушали. Вот сегодняшний контрольный вопрос.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4tJOWFI1xI8
Любовь c научной точки зрения. Вячеслав Дубынин. Два в уме.
Ведущий. «Я люблю кухни за то, что они хранят тайны» - пел Виктор Цой, начинавший свой звездный путь именно на кухне. В советское время кухня была храмом мысли. После пары-тройки стаканов здесь заходили разговоры обо всем на свете. Самые важные, острые, сложные и...
Дубынин В.А. Мозг и стремление лидировать
Возможно, кто-то слушал меня год назад здесь. Вернее, не здесь, а в Барнауле. Тогда в Барнауле я рассказывал про одаренность с точки зрения физиолога. Там все время фигурировали биологические потребности. Они очень важны для нас. Это те программы, которые эволюция...
Вячеслав Дубынин. Мозг и любопытство мозг и новизна
Добрый вечер, дорогие слушатели. Я - Вячеслав Дубынин - биолог, нейробиолог. Сегодня у нас вторая лекция из цикла «Мозг и потребности». В прошлый раз мы говорили про голод и еду, а сегодня мы поговорим о не менее важном факторе - о новой информации. Узнавать что-то об...
Вячеслав Дубынин: как работает наш мозг, нейробиология, смена власти у обезьян.
Вячеслав Дубынин нейробиолог, профессор МГУ и популяризатор науки, его лекции интересны не только студентам, но и простым людям. Он умеет просто рассказать о сложном устройстве мозга, о влиянии генов и какие нейронные связи стоит наращивать для хорошей жизни. Павел...
Вячеслав Дубынин. Человеческий мозг: тренировка памяти, старение, правши и левши.
Источник: https://youtu.be/xUJnwzTuZBk Ведущий. Привет, друзья! Вы слушаете или смотрите подкаст «Серёжа и микрофон». Меня зовут Серёжа. Спасибо вам большое за то, что включили этот эпизод от всей команды транснациональной корпорации BigNumbers, которые делают в том...
Вячеслав Дубынин о мозге и одаренности.
Источник: https://www.youtu.be/qOYySiahZQsДобрый вечер! Нет, так не пойдёт. Надо ответить «Добрый вечер!» радостно, бодро. Давайте попробуем ещё раз. Добрый вечер! Классно! Сразу видно, поужинали, настроились на интеллектуальный отдых, это прекрасно. Я надеюсь не...
Дубынин Вячеслав — Мозг Норадреналин и адреналин азарт стресс и не только.
И так сегодня главным героем будет вещество под названием норадреналин. Мы начинаем, а точнее уже продолжаем путь в мир медиаторов. Неделю назад было знакомство с ацетилхолином и теперь медиатор номер два, если говорить об историческом процессе открытия и описания...
Вячеслав Дубынин. Биология одарённости.
Спасибо. Добрый вечер. Очень приятно, что здесь собралось много людей послушать о не очень простых вещах, связанных с биологией одарённости, Эта тема, на мой взгляд, совершенно интригующая и ещё мало изученная, поскольку это очень сложная область, касающаяся...
Человеческая память. Как она устроена Как тренировать память. Вячеслав Дубынин.
Александр Яковлев. Как вообще устроена человеческая память? Вячеслав Дубынин. Очень непростой ответ, на этот, казалось бы, простой вопрос. Наша память — это свойство огромных нейросетей в нашем мозге, прежде всего в коре больших полушарий если речь идёт про сенсорно...
Раб своего мозга. Вячеслав Дубынин.
Михаил Светов. Здравствуйте, меня зовут Михаил Светов. Сегодня у меня в гостях доктор биологических наук, специалист в области физиологии мозга Вячеслав Дубынин. Мы поговорим о том, как психоактивные вещества влияют на мозг, насколько человек — это биологическая...