Нейро-биология Том 1 - Шеперд Г.
Скачать (прямая ссылка):
Значение потенциала действия
До недавнего времени полагали, что единственная функция нервного импульса состоит в быстром проведении сигналов по аксонам на большие расстояния. Важная роль этой функции состоит в том, что сила раздражения кодируется в нейронах путем изменения частоты импульсации. Информация, закодированная в нервных импульсах, передается на другие нейроны через синапсы, образуемые нервными окончаниями. Ни в коей мере не умаляя важности этой функции потенциала действия, мы хотели бы подчеркнуть, что возбудимость может влиять и на другие процессы жизнедеятельности нервных клеток.
В начале этой главы мы отметили, что возбудимость представляет собой широко распространенное свойство клеток. Теперь нам хотелось бы вернуться к этому положению. Некоторые функции импульсов, обнаруженные в растительных и животных клетках, приведены в табл. 7.3. Такие функции, как
Таблица 7.3. Роль возбудимости в жизнедеятельности клеток (Shepherd, 1981)
Развитие клеток: оплодотворение клеточное деление морфогенез Перенос ионов через мембраны Биолюминесценция Секреция: гормонов
продуктов экзокриниых желез медиаторов Движение: ресничек сосудов мышц
Передача информации в нервной системе: проведение импульса прочие функции
7. Потенциал действия
173
биолюминесценция или оплодотворение, очевидно, имеют значение лишь для некоторых типов ненервных клеток. Однако некоторые «добавочные» функции импульсов могут быть важны и для нейронов. К таким функциям относится возможная роль возбудимости в клеточном делении и морфогенезе, переносе ионов через мембраны, регуляции трансмембранного переноса различных веществ или движениях нервных отростков, лежащих в основе пластичности.
Возбудимость имеет значение не только для этих общих клеточных процессов. Как мы уже отмечали, она может оказывать длительное влияние на частоту импульсации, участвует в сложных интегративных процессах в дендритах и регуляции сигналов, проходящих по пресинаптическим дендритам. По-ви-димому, многие подобные механизмы играют большую роль в мелких отростках и окончаниях, поскольку даже незначительные изменения проводимости в таких образованиях способны оказывать существенное влияние на мембранный потенциал, внутриклеточную концентрацию ионов и связанные с этим процессы метаболизма.
Таким образом, роль возбудимости в деятельности нейронов, по-видимому, неоднозначна. Возбудимость важна для многих общих процессов, протекающих в других клетках. С этих позиций нервный импульс следует рассматривать как проявление общебиологических свойств, присущих клетке вообще. В следующей главе мы рассмотрим, в частности, взаимодействия между нейронами, не связанные с нервными импульсами, и при этом мы сможем еще раз убедиться в том, что процессы, присущие нейрону, понятны с позиций единства биологии клетки.
Литература
Adams ?>. Л, Smith S. Thompson S. tf. (1980). Ionic currents in molluscan soma, Ann. Rev. Neurosci., 3, 141—168.
Byrne J. И. (1980). Analysis of ionic conductance mechanisms in motor cells mediating inking behavior in Aplysia calif or nica, J, Neurophysiol., 43, 630— 650.
Dunlap K., Fischbach G. D. (1978). Neurotransmitters decrease the calcium component of sensory neurone action potentials, Nature, 276, 837—839.
tiamill 0. P., Marty A., Neher E„ Sakmann B.f Sigworth F. 7. (1981). Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches, Pflug. Arch., 391, 85—100.
Hille В. (1977). Ionic basis of resting potentials and action potentials. In: Cellular Biology of Neurons, Vol. I, Sect. I, Handbook of Physiology, The Nervous System (ed. by E. R. Kandel), Washington, D. S., Am. Physiological Soc., p. 111.
Hille B. (1981). Excitability and ionic channels. In: Siegel G. J., Albers R. W., Agranoff B. W.t Katzman R., 1981. Basic Neurochemistry, Boston, Little
Brown, pp. 95—106.
174 /Л Клеточные механизмы
Hodgkin A. L.> Huxley A. F. (1952). A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve, J. Physiol, 117, 500—544.
Hodgkin A. LKatz В. (1949). The effect of sodium ions on the electrical activity of the giant axons of the squid, J. Physiol., 108, 37—77.
Hubbard J. Llinas RQuastel D. M. 1969. Electrophysiological Analysis of Synaptic Transmission, Baltimore, William and Wilkins.
Kandel E. R., 1976. Cellular Basis of Behavior, San Francisco, Freeman.
Mueller P., 1979. The mechanism of electrical excitation in lipid bilayers and cell membranes. In: The Neurosciences, Fourth Study Program (ed. by F. 0. Schmitt and F. G. Worden), Cambridge, Mass., MIT Press, pp. 641— 658.
Shepherd G. M.f 1981. The nerve impulse and the nature of nervous function. In: Neurones Without Impulses (ed. by A. Roberts and В. М. H. Bush)„ Cambridge, Cambridge University Press, pp. 1—27.
Stevens С. F., 1980. Ionic channels in neuromembranes: methods for studying their properties. In: Molluscan Nerve Cells: from Biophysics to Behavior (ed. by J. Koester and J. H. Byrne), Cold Spring Harbor, pp. 11—31.
