наптические пузырьки. После экзоцитоза АХ в синаптическую щель он подвергается инактивации с участием ацетилхолинэстеразы (АХЭ):

АХЭ

АХ —> холин + ацетат

АХ является преимущественно возбуждающим нейромедиато-ром, реже — тормозным (например в синапсах блуждающего нерва на волокнах миокарда).

У млекопитающих скопления холинергических нейронов локализуются в следующих отделах мозга: медиальное ядро перегородки, диагональная связка, базальное гигантоклеточное ядро, ядра моста. Аксоны этих нейронов проецируются на гиппокамп, проходят через кору больших полушарий. Холинергические нейроны головного мозга участвуют в таких функциях, как память (кора больших полушарий, гиппокамп и ряд других отделов),

230

регуляция движения (базальные ганглии), уровень бодрствования (ретикулярная формация ствола мозга). Холинергические синапсы мозга содержат преимущественно мускариновые рецепта-ры. В спинном мозге АХ является нейромедиатором в синапсах, образуемых а-мотонейронами на клетках Реншоу. В вегетативной нервной системе АХ служит нейромедиаторм во всех пре-ганглионарных нервных окончаниях симпатической и парасимпатической нервной системы (в том числе в мозговом слое надпочечников) — через посредство никотиновых холинорецепто-ров; во всех постганглионарньгх парасимпатических нервах, пост-ганглионарных симпатических нервах потовых желез — через посредство мускариновых холинорецепторов. АХ осуществляет через посредство никотиновых холинорецепторов функцию нейромедиатора в нервно-мышечных синапсах, образуемых соматическими эфферентными нервами в скелетных мышцах. Среди беспозвоночных АХ выявлен в качестве нейромедиатора у плоских и кольчатых червей, у моллюсков.

Моноамины. К моноаминовым медиаторам относятся кате-холамины, а также серотонян и гистамин В группу катехолами-нов входят норадреналин (НА), адреналин, дофамин (ДА), ок-топамин.

Предшественником катехоламинов является L-тирозин, который организм получает в составе пищи, а также может синтезировать в печени из фенилаланина, потребляемого с пищей. L-тирозин поступает в нервное окончание посредством активного транспорта. Ниже приведена схема синтеза катехоламинов:

тирозин

X тирозингидроксилаза ДОФА

I декарбоксилаза дофамин

I дофамин-fi-гидроксилаза норадреналин

1 фенилэтаноламин-М-метилтрансфераза адреналин

Катехоламины депонируются в оптически плотных крупных (40 — 140 нм) синаптических пузырьках. Деградация секрети-рованных катехоламинов происходит с участием моноамино-оксидаз и катехол-О-метилтрансферазы. Инактивация синап-тического норадреналина после его экзоцитоза осуществляется

231

также посредством обратного поглощения в нервные окончания, т.е. путем активного трансмембранного транспорта. Норадреналин (НА)

ОН

¦ОН

СН — СН2— NH2

ОН

Тела норадренергических нейронов в ЦНС млекопитающих находятся в стволе мозга, главным образом в мосте мозга (голубое пятно, латеральная ретикулярная формация моста), в продолговатом мозге и ядре одиночного тракта. Многочисленные (несколько сотен) нейроны голубого пятна образуют диффузные проекции большой протяженности, достигающие практически всех отделов ЦНС — коры больший полушарий, лимби-ческой системы, таламуса, гипоталамуса, спинного мозга.

Нисходящие норадренергические пути спинного мозга участвуют в регуляции мышц-сгибателей и сосудистого тонуса. В вегетативной нервной системе норадреналин является нейро-медиатором постганглионарных симпатических нервов. В мозговом слое надпочечников высвобождаются норадреналин и адреналин. В ЦНС норадреналин является в ряде отделов преимущественно тормозным нейромедиатором, например в коре больших полушарий, реже —возбуждающим, например в гипоталамусе.

У беспозвоночных НА отсутствует или имеется в малых количествах. Адреналин

В головном мозге млекопитающих количество адренергиче-ских путей является гораздо более ограниченным по сравне-

232

ОН

нию с норадренергическими. Тела нейронов, содержащие фе-нилзтаноламин-К-метилтрансферазу (фермент, который осуществляет метилирование НА до адреналина), находятся в нижних отделах моста и в продолговатом мозге. Нисходящие пути достигают центрального серого вещества и ядер гипоталамуса (в частности, паравентрикулярного и дорсомедиального).

Нейромедиаторная роль адреналина сомнительна; нейроме-диатором адренергических нейронов является, очевидно, НА. Адреналин высвобождается диффузно (например, вместе с НА в мозговом слое надпочечников) и выполняет роль модулятора.

У беспозвоночных адреналин, так же как и НА, почти отсутствует.

Дофамин

ОН

СН2—СН2—NH2

Тела дофаминергических нейронов находятся в среднем мозге (черная субстанция, вентральная покрышка), обонятельной луковице, гипоталамусе и перивентрикулярной области продолговатого мозга. Дофаминергические тракты соединяют черную субстанцию с неостриатумом, вентральную покрышку с л ямбической системой и с лобной корой, аркуатное ядро гитоталаму-са со срединным возвышением (туберо-инфундибулярная система). Дофамин служит нейромедиатором амакриновых клеток сетчатки. Дофамин выполняет нейромедиаторную функцию и у беспозвоночных.

Октопамин

Октопамин — нейромедиатор, характерный для беспозвоночных. По отношению к мозгу позвоночных он рассматривается как "ложный медиатор", не опосредующий физиологические эффекты.

233

Серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ)

Предшественником 5-НТ является незаменимая аминокислота триптофан, потребляемая с пищей. Синтез 5-НТ происходит вне секреторных гранул, которые поглощают 5-НТ с помощью высокоаффинного переносчика:

триптофан

I триптофангидроксияаза 5-гидрокситриптофан

i декарбоксилаза 5-гидрокситриптамин

После экзоцитоза 5-НТ инактивируется путем активного обратного транспорта или подвергается окислительному дезами-нированию с образованием 5-гидроксииндолуксусной кислоты.

Серотонинергические нейроны составляют ядра шва в ростральной части моста мозга; эти нейроны дают проекции к лим-бической системе, базальным ганглиям, коре больших полушарий. В продолговатом мозге находятся серотонинергические нейроны, аксоны которых образуют нисходящие пути в ствол мозга и в спинной мозг. Кроме того, серотонин обнаружен в нейронах гипоталамуса, черной субстанции, спинном мозге. Серотонин щироко распространен и у беспозваночных.

¦ 5-НТ играет важную роль в регуляции эмоционального поведения, двигательной активности, пищевого поведения, сна, терморегуляции, участвует в контроле нейроэндокринных систем. 5-НТ может выполнять не только роль нейромедиатора, но и роль нейромодулятора (нейрогормона).

Гистамин

N — С— СН0—СН«—NH,

II II 2 2 НС сн

\ /

N I

234

Гистамин образуется с помощью фермента гиствдиндекарбоксил азы

гистидин

1 гистидиндекарбоксилаза гистамин

Деградация гистамина происходит с помощью моноамино-оксидазы или гистаминазы.

Гистаминергическая система весьма своеобразна по своей локализации и функциям. Нейроны, продуцирующие гистамин, сосредоточены в очень ограниченной области мозга — туберо-мамиллярных ядрах заднего гипоталамуса. Эта группа нейронов посылает свои эфферентные волокна практически во все отделы мозга. Везде обнаруживаются как постсинаптические, так и пресинаптические рецепторы гистамина. Важным условием исследования локализации элементов гистаминергической системы явилось открытие специфического ингибитора синтеза гистамина — а-флюоро-метил-гистамина. Столь широкая локализация рецепторов гистамина позволяет понять чрезвычайно разнообразные функции этой системы. Гистамин уменьшает продолжительность ортодоксальной фазы сна и облегчает пробуждение. Он стимулирует двигательную активность, половое поведение и в то же время подавляет восприятие боли. Усиливая жажду, он в то же время подавляет пищедобывательное поведение. Гистамин входит в число факторов, которые через центральные механизмы участвуют в повышении давления крови, в терморегуляции (снижении температуры тела) и в управлении энергетикой мозга — стимуляция гидролиза гликогена. Интересно, что гистамин реализует эти функции не только в рамках классических синапсов, часть гистамина выделяется так называемыми открытыми нервными окончаниями и способна к распространению по межклеточным жидкостям, в том числе через ликвор.

Аминокислоты. Аминокислотные нейромедиаторы в соответствии с их функцией делятся на две группы — возбуждающие аминокислоты (глутамат, аспартат) и тормозные (ГАМК, глицин, таурин).

Глутамин поступает в организм с пищей. В нейроны он поступает из глии и служит предшественником для синтеза глутамата, аспартата и ГАМК:

235

глутамин

i глутаминаза глутамат

аспартаттрансфераза I I глутаматдекарбоксилаза

аспартат ГАМК

С пищей в организм поступает также аспартат, глицин, таурин.

Глутаминовая кислота

^с—сн2—сн2—СН-СГ но 1 он

NH2

глутаминовая кислота

Глутамат обнаруживается во всех отделах ЦНС, очевидно, благодаря тому, что он является не только нейромедиатором, но и предшественником других аминокислот. Тела глутаматер-гических нейронов находятся в коре больших полушарий, обонятельной луковице, гиппокампе, черной субстанции, мозжечке, сетчатке. Глутаматергические синапсы существуют в миндалине, стриатуме, на клетках-зернах мозжечка. В спинном мозге глутамат сосредоточен в первичных афферентных волокнах дорсальных корешков.

Глутамат — возбуждающий нейромедиатор в мозге животных, а также в нервно-мышечных синапсах ракообразных и насекомых.

Аспарагиновая кислота

СООН

I

I 2

CHNH-

I 2 СООН

Наиболее высокое содержание аспартата найдено в среднем мозге. В спинном мозге аспартат содержится в дорсальном и вентральном сером веществе. Предполагается нейромедиаторная роль аспартата в возбуждающих интернейронах, которые регулируют различные спинномозговые рефлексы.

236

у-Аминомасляная кислота (ГАМК)

H2N — СН2— СН2—СН2—

ОН

Широко распространена в ЦНС млекопитающих — она выявляется примерно в 50% всех нервных окончаний мозга. ГАМК представляет собой основной тормозной нейромедиатор в ЦНС. В коре больших полушарий имеется большое количество ГАМК-ергических тормозных интернейро