Другие нейромедиаторы
Долгое время четыре приведенных выше нейромедиатора считались единственными главными веществами, действующими в процессе передачи нервных импульсов. Но с развитием более сложных исследовательских технологий стало ясно, что нас ждет открытие еще очень многих нейромедиаторов.
В конце семидесятых годов в мозговой ткани млекопитающих были обнаружены вещества, по своим химическим свойствам сходные с опиатами. Из-за этого сходства они были названы эндорфинами (сокращение от термина "эндогенный морфий"). Их функции в организме разнообразны и пока до конца не ясны, но несомненно, что эти вещества способствуют снятию болевых ощущений. Подробное описание эндорфинов смотрите в Главе 9.
Еще один важный нейромедиатор - гамма-аминомасляная кислота (GABA). В тканях головного мозга ее содержится гораздо больше, чем других известных нейромедиаторов, и действует она несколько иначе. Аналогия ключа и замка по-прежнему работает, но GABA, попадая в рецептор, не открывает, а закрывает замок, то есть не возбуждает нейрон, а напротив, препятствует этому. Поэтому ее обычно называют подавляющим нейромедиатором (хотя и другие нейромедиаторы могут в определенных синапсах выступать в этом качестве). Если активизирован GABA-ергический рецептор нейрона, то для того, чтобы нейрон возбудился, нужно очень большое количество соответствующих нейромедиаторов. Сейчас известно много наркотиков, действующих подобно GABA. Это классические депрессанты: барбитураты, транквилизаторы типа диазепама (Valium) и хлордиазепоксида (Librium) и алкоголь.
Нервная система
После рассмотрения мельчайших частей нервной системы и действия наркотиков на уровне нейрона рассмотрим всю нервную систему в целом. Ее структура изображена на рисунке 3-3. В ней есть два принципиально разных отдела: центральная нервная система и периферическая нервная система. В центральную нервную систему входят головной и спинной мозг. Все нервные ткани за их пределами относятся к периферической нервной системе. В нее входят нервы (связки аксонов), передающие информацию от органов чувств в мозг (сенсорные нервы) и от мозга в мышцы (двигательные нервы).
Вегетативная нервная система
Кроме нервных окончаний, в составе периферийной нервной системы есть важная регулирующая система, называемая вегетативной нервной системой. Она регулирует автоматические реакции, и в свою очередь делится на две части. Симпатическая ветвь вегетативной нервной системы активизируется в период эмоционального подъема выделением из специальных желез адреналина и норадреналина. Она отвечает за различные физиологические изменения, сопровождающие мгновенные подсознательные реакции: увеличение давления, учащение пульса и дыхания, расширение зрачков, выделение пота, сухость во рту, изменение движения крови в организме (она отливает от внутренних органов и приливает к мозгу и крупным мышцам). Многие психоактивные вещества вызывают такие же изменения в организме. Такие вещества называются симпатомиметиками, и в их число входят кокаин, амфетамины и некоторые галлюциногены типа LSD. Другие вещества блокируют определенный вид норадреналиновых рецепторов симпатической нервной системы, так называемые бета-рецепторы. Они регулируют кровяное давление. Вещества, называемые бета-блокерами, (к которым относится пропранолол) широко используются при лечении гипертонии.
Вторая, парасимпатическая ветвь вегетативной нервной системы связана с действиями, противоположными симпатическим. Она снижает пульс, кровяное давление и т.д. В отличие от симпатических нейронов, синапсы нейронов этой системы в основном холинергические. Вещества, действующие напрямую на парасимпатическую нервную систему, как правило, очень токсичны. Например, нервнопаралитические газы зорин и зоман связывают ацетилхолинэстеразу, что ведет к чрезмерной активности этой ветви нервной системы. Результатом бывает смерть от удушья или остановки сердца.
Мозг
Это, разумеется, важнейший орган нервной системы. Он покрыт твердой оболочкой (менингом) и плавает внутри черепа в так называемой цереброспинальной жидкости. Хотя человеческий мозг весит в среднем менее двух килограммов, он представляет собой исключительно сложный орган.
Мозг содержит многие миллиарды нейронов. Благодаря сложным переплетениям аксонов, каждый нейрон связан с несколькими тысячами других. Сложность этих переплетений настолько велика, что иногда выходит за пределы нашего понимания. Несмотря на это, исследования самого сложного органа в человеческом организме ведутся и приносят плоды. Плодотворный подход к изучению мозга - рассмотреть его по частям и выяснить специфические функции каждой из них.
Основные части мозга - задний мозг, средний мозг и передний мозг. На рисунке 3-5 показано их расположение относительно друг друга. Если идти от спинного мозга вверх, то первым на нашем пути окажется задний мозг.
Задний мозг
Основные составляющие заднего мозга - продолговатый мозг, мост и мозжечок. Продолговатый мозг расположен в месте соединения головного мозга со спинным и в сущности является продолжением спинного мозга. Он регулирует такие исключительно важные функции организма, как дыхание, сердцебиение, кровяное давление, пищеварение, глотание и рвоту. Нарушение работы продолговатого мозга очень опасно, и принимая наркотики, Бездействующие на продолговатый мозг, человек ставит под вопрос свою жизнь. Когда содержание токсичных веществ в продолговатом мозгу сильно повышается, включается рвотный центр, чтобы очистить организм. Поэтому при сильном опьянении людей часто тошнит. Далее в заднем мозге расположен мост. Он обеспечивает подготовку для передачи импульсов по спинному мозгу, и кроме того частично отвечает за сон и бодрствование. По продолговатому мозгу и мосту проходит особый путь импульсов (на рисунке 3-5 не показанный), известный как ретикулярная формация. Он очень важен для бдительности и бодрствования. Очевидно, вещества, вызывающие сон (барбитураты и транквилизаторы), действуют именно на этот участок мозга.
Третья главная часть заднего мозга - мозжечок. Он имеет очень сложное строение, состоит из нескольких миллиардов нейронов. Основная его задача - регулировать движения частей тела. Механизм действия мозжечка нам практически непонятен, известно только, что он согласовывает самые разные телодвижения, речь и сохраняет равновесие. Наркотики, вызывающие несогласованность движений и потерю равновесия (например, алкоголь), влияют на мозжечок.
Средний мозг
Он состоит из двух маленьких образований: внутренние холмики и внешние холмики. Внутренние холмики - это части системы слуха, они локализуют в пространстве источник звука. Внешние холмики делают то же самое со зрительными раздражителями. Локализация объектов и передача сообщений о них - главные функции этих частей мозга. Распознавание и интерпретация зрительных и слуховых раздражителей происходят где-то в другой части мозга.
Передний мозг
Таламус и Гипоталамус. С точки зрения изучения воздействия наркотиков, для нас важнее всего передний мозг, в который входят таламус, гипоталамус и некоторые другие образования, в частности, кора головного мозга (см. рис. 3-5). Таламус часто называют ретрансляционной станцией, так как он получает все исходные импульсы от органов чувств и передает эту информацию соответствующим частям мозга. Гипоталамус - основной орган, регулирующий поведение. Очевидно, разные его части отвечают за еду, питье, температуру тела, агрессию и сексуальное поведение. Определить точное назначение определенной части мозга очень трудно, и иногда мы получаем противоречивые данные. Главные способы изучения частей мозга повреждение и стимуляция. Хирургическим способом повреждается некоторый участок мозга подопытного животного. После того, как животное оправится от операции, наблюдаются изменения в его поведении, которые соотносятся с поврежденным участком мозга. Например, повреждение одной части гипоталамуса приводит к тому, что животное перестает есть, а в результате операции на другом участке у животного неестественно увеличивается аппетит, что ведет даже к ожирению. Таким образом, мы видим, что в гипоталамусе есть по крайней мере два участка, отвечающих за прием пищи: один регулирует чувство насыщения, другой - чувство голода. Электростимуляция участков мозга, как правило, дает эффект, противоположный повреждению.
Повреждение или стимуляция определенных участков мозга распространяется и за их пределы, так что воздействие может затрагивать целые каналы передачи нервных импульсов. Поэтому лучше говорить не о центрах голода, а о каналах передачи соответствующих импульсов. Впрочем, даже такой подход может быть упрощенным, потому что некоторые исследователи заметили, что по таким каналам может передаваться не только информация о голоде. Так, они влияют еще и на координацию движений, вкусовые ощущения и на многое другое. Но как бы то ни было, все исследователи сходятся на том, что гипоталамус играет важную роль в контроле над голодом, жаждой и другими основными ощущениями.
