Архив рубрики «Нейроны и нейромедиаторы»

Массивы и карты нейронов мозга

Массивы и карты нейронов мозга Массивы нейронов широко распространены в мозге. Массив представляет собой двумерную сеть нейронов. Когда массивы соответствуют пространственной организации той или иной структуры, их называют картами. Пространственные карты являются одной из форм пространственного кодирования в нервной системе. В мозге имеет место как временное, так и пространственное кодирование, наряду со многими другими способами кодирования и обработки информации. Пространственные карты являются наиболее наглядной формой пространственного кодирования. Сетчатку часто представляют в форме трехслойной карты световых рецепторов, включая ганглиозн...

Регистрация нейронов

Регистрация одиночных нейронов Наиболее точным методом регистрации на сегодняшний день считается регистрация одиночных нейронов или «единиц» с использованием игольчатых электродов для глубокого погружения, которые иногда имплантируют в мозг. Во время регистрации нейронов часто пишется активность десятка или даже нескольких сотен нейронов за один раз. Игольчатые электроды, как правило, регистрируют потенциалы действия на аксонах, которые чрезвычайно важны для обработки и передачи информации. Но в процессе регистрации одиночных клеток возникают определенные проблемы – можем ли мы быть уверенными, что локально измеренные разряды нейронов отражают...

Адаптация и обучение массивов нейронов

Обучение массивов нейронов Процесс обучения интенсивно изучался на слоях стимулируемых нейронов. После периода относительно слабого прогресса, в 1980-х гг. в этой области имел место скачкообразный рост. Теоретической основой подобных исследований служил коннекционизм. Большая часть этой главы опирается на результаты именно коннекционистского подхода к обучению (см. ниже главу «Дарвинистский подход в нервной системе»). И хотя первые исследования нейросетей имели место в 1950-х гг., ранние работы в этой области сталкивались со множеством сложностей. К 1980-м годам стало ясно, что добавление еще одного, скрытого слоя способно устранить многие из ...

Нейроны и нейромедиаторы

Нейроны и нейромедиаторы Нейроны – основные клетки, проводящие и обрабатывающие сигналы в головном мозге, но не единственные. Можно вспомнить тесную взаимосвязь нейронов с глиальными клетками. Существует много разных типов нейронов и глии, но мы для простоты будем рассматривать их как два единых класса обрабатывающих сигналы клеток. В настоящее время все еще ведутся дискуссии относительно роли глиальных клеток в обработке информации. Нейромедиаторы, высвобождаемые нейронами, вызывают в глиальных клетах – в особенности астроцитах – так называемые кальциевые волны. Астроциты в пределах определенных рецепторных полей способны также отвечать на св...

Нейромедиаторы глутамат и ГАМК

Глутамат и гамма-аминомасляная кислота Глутамат и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) являются двумя наиболее распространенными нейромедиаторами в мозге. Девяносто процентов нейронов коры используют глутамат – основной возбуждающий медиатор, увеличивающий вероятность развития аксонного потенциала действия на постсинаптическом нейроне при высвобождении в синаптическую щель. В человеческом мозге глутамат чаще всего используется крупными пирамидными нейронами коры и более глубоких структур мозга. Также этот медиатор нередко используется в модифицируемых синапсах, обусловливая обучение. Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), в противоположность глутам...

Нейромодуляторы

Нейромедиаторы и нейромодуляторы Нейромодуляция отличается от опосредованной медатором передачи сигнала тем, что вещество, осуществляющее ее, широко распространено во многих частях мозга. При этом одно и то же вещество может выполнять различные роли в зависимости от того, где оно было секретировано. Ацетилхолин и глутамат могут быть как медиаторами, так и модуляторами. В качестве нейромодуляторов эти вещества могут менять активность целых областей мозга, влияя на миллионы нейронов и синапсов. Так, нейромодуляторы могут изменять потенциал покоя целых популяций клеток, изменяя в них таким образом синаптическую сигнализацию.  Нейромодуляторы Ней...

Нейроны мозга и глиальные клетки

Нейроны и глиальные клетки мозга Все живые клетки имеют некоторые общие фундаментальные свойства и структуры: ядро, содержащее генетическую информацию, окисление глюкозы и избавление от токсинов, двухслойную липидную мембрану. Все клетки обмениваются информацией при помощи сигнальных молекул, проходящих сквозь мембрану посредством различных механизмов транспорта. В этих отношениях нейроны головного мозга подобны любой другой животной клетке, однако они также специализированы в электрохимическом проведении и обработке сигнала. Для выполнения задач проведения и обработки нейроны образуют множество отростков – самое большое среди всех клеток живо...

Нейроны

Нейроны Люди изучают нейроны вот уже два века, и те упрощения, которые мы будем здесь использовать, основаны на огромном количестве информации. Однако, как и любое другое упрощение, оно может в какой-то момент перестать нас удовлетворять. В этом случае мы будем вынуждены внести в модель соответствующие изменения. Основными клетками мозга являются нейроны, высококонсервативные с эволюционной точки зрения. Они сохранялись в относительно неизменном виде в течение многих сотен миллионов лет, и даже очень разные виды животных имеют одинаковые типы нейронов. Со многих точек зрения нейроны не отличаются от остальных клеток, но есть то, что выделяет и...