Сон это активный процесс. Показано, что хо-линергические нейроны ствола (являющиеся частью восходящей активирующей ретикулярной системы) не только регулируют десинхронизированную ЭЭГ, но также производят понтогеникулоокцииитальные волны, сигнализирующие о начале REM-фазы сна. В противоположность этом) нейроны большого ядра шва, содержащие серотонин (5-гидрокситрипта-мин 5-ГТ), по-видимому, подавляют эту актив-
кость, что предполагает наличие двух различных ме-диаторпых систем, которые начинают и завершают REM-фазу сна. Кроме того, иорадреналинсодержа-щис нейроны голубого нора отвечают за снижение возбудимости мотонейронов спинного мозга, кото-рос приводит к атонии, наблюдающейся в RliM-фазу сна, тогда как прсоптическая область и сунраоити-ческие ядра гипоталамуса регулируют цикл сон-бодрствование. Другие стволовые и гииоталамичес-кие образования также играют роль в регуляции сна, к ним, в частности, относятся вентральный отдел покрышки мозга с дофаминергическими нейронами и гистаминергические тубермамиллярные ядра.
Нарушения сна
Бессонница — наиболее распространенное расстройство сна. Она заключается в невозможности получить такое количество и качество сна, которое требуется для нормальной жизнедеятельности в состоянии бодрствования. Первичная бессонница предположительно связана с нарушениями механизмов сна в головном мозге и встречается редко, такие больные нуждаются влечении снотворными. Причинами вторичной бессонницы являются психические заболевания (особенно тревожные и депрессивные расстройства), соматические заболевания, хронические болевые синдромы, злоупотребление алкоголем, кофеином, психологические проблемы и пожилой возраст.
Пептиды сна
Недавно были открыты пептиды, связанные со сном (например, пептид, Л-индуцирующий сон). До конца неясно, как эти пептиды связаны с механизмами сна, описанными выше.
Лечение бессонницы
Снотворные это средства, вызывающие сон. К ним относятся бензодиазепиповые препараты хлоралгидрат, хлорметиазол и барбитураты. Бенэодиа-зепиновыесиотворные используются чаще всего, они обладают анксполитическим, протнвосудорожным, миорелаксируюшим и амнестическим эффектами. Считается, что эти эффекты бспзодназенины вызывают благодаря усилению I ЛМК-ергичсского торможения ЦНС. ГЛМК-Л-рсцспторы обладают несколькими модулирующими сайтами, включая один для бепзодиазспинов, которые в случае активации вызывают изменение конформации ГЛМК-рсцсито-ров. Это увеличивает аффинность рецепторов к ГЛМК и усиливает I ЛМК-сргнческис влияния и проведение хлора через мембрану клеток.
Любой бепзодиазспиповый препарат, принятый на ночь, вызовет сон, однако предпочтительнее использовать препараты, быстро выводящиеся из организма (например, темазепам), чтобы избежать седа-тивного эффекта в дневное время. Некоторые новые препараты не имеют бензодиазспиновой структуры, но также являются агонистами бензолиазепиновых рецепторов, например зопик.тон, циклоиироллон короткого действия. Бензодиазепины являются центральными депрессантами, но их максимальный эф-
фект при приеме Biiyipi. не приводит к фатальному угнетению дыхания (в озличис оз ониоидоп или бар битуратов). К побочным эффектам оснзолиазвШШОЯ относятся сонливость, снижение внимания, атаксия. а также слабовыраженная зависимое! ь после употребления и leu-line нескольких недель. Отмена препара то в вызываез синдром отмены (зрежчу, бессонницу), который может продолжаться неделями.
Во многих случаях эффективной альтернативой медикаментозному лечению бессонницы являются психотерапевтические методы.
Гиперсомния (дневная сонливость)
Гиперсомния встречается реже и является более тяжелым состоянием, чем бессонница. Чаще всего причинами дневной сонливости являются нарколепсия, обструктивное апноэ во время сна, прием препаратов (например, бензодиазепинов), алкоголя и др. и депрессия (у 2091 больных отмечаются не бессонница, а сонливость).
Нарколепсия
Нарколепсия характеризуется непреодолимыми эпизодами сонливости, продолжающимися 5-30 мин в течение дня, катаплексией (снижение мышечного тонуса и временный паралич), которые, как правило, провоцируются эмоцией, например смехом, злобой, а также параличом во время сна и галлюпинапиямн во время засыпания. У больных отмечена достоверная ассоциация с комплексом антигенов гистосовме-ст и мост и (III Л DK2/DQWI), и поскольку никакой патологии \ них не выявляется, вероятно, это состо яние связано с нарушением функций ствола мозга, поскольку имеются данные, чзо \ больных \ короче на RI'.М-фаза сна во время, предшествующее пробуждению. Кроме того, важную роль могут играть недавно открытые пептиды гилокретнны и орексины, поскольку они синтезируются в гипоталамусе и взаимодействуют с некоторыми стволовыми центрами, регулирующими сои. Более тою, недостаточность этих пептидов была недавно обнаружена улиц, страдающих нарколепсией, а также у экспериментальных животных, 'hoi синдром резко снижает качество жизни, лечение проводится длительно стимулятора-ми дсксамфетамипом, мстилфенидатом и модафини-лом. Лечение катаплексии проводизен клопирамнном.
Синдром обструктивных апноэ во время сна
Синдром обструктивных апноэ наблюдается, если верхние дыхательные пути в задних отделах глотки закрываются, когда пациент спит. '')то приводит к снижению оксигенации крови, что вызывает моментальное пробуждение больною и мешает нормальному сну. Пациент, обычно мужчина с избыточной массой зела, чаще всего не замечает пробуждений во время сна, однако нарушение ночного сна приводит к дневной сонливости и ухудшению работоспособности днем. Лечение этого синдрома включает похудание, неинвазивную искусственную вентиляцию с положительным давлением в ночное время и иногда применяют хирургическое вмешательство на ротоглотке.
ГЛАВА 45. Лимбическая система, отсроченная потенциация и память
Структуры лимбической системы медиальной час!и полушария головного мозга
Отсроченная потенциация
Поясная извилина
Парагиппокампальные структуры
Миндалевидное тело
Гиппокамп
Анатомия гиппокамла
фимбрии/свод
Коллагерал» Шеффера от аксона СА
Поля СА,-СА4 гиппокампа
Моховидное волокно гранулярной клетки
Латеральные отделы
Медиальный и латеральный 77 продукция растворимого
перфорангные пути вторичного мессемджера
'" /dfe
Схема связей лимбической системы (упрощенная)
Отсроченные изменения и экспрессия генов
I
Обонятельная кора
I
Т==иГствол
♦> Гипоталамус I
• Ассоциативная кора (префронтальная кора)
а Ядра галамуса средней линии
Зи.ори- | „ым „у,* ■1>*ч*тая-*СА1-»-САг*Су6икулум |фимб1)ии,
нальн*я I------------- Ь извилина ячлчмории/ _
I свод ^ Сосцевнд-1^, ^j?,""* I
щ/
Комплекс гиппокампа
иви вам
)
л-
."•Ч
Селтальные ядра
Круг Пейпса
В 1937 г. Д. Пейпес предложил считать этот круг
ведущим субстратом памяти и эмоций
Анатомия лимбической системы
Лимбическая система представлена несколькими отделами мозга, которые располагаются вдоль медиальной части височной доли и включают поясную извилину, парагиппокампальные структуры (постсуби-кулум, парасубикулум, пресубикулум и нререналмгун> кору), энторинальную кору, комплекс гиппокампа (зубчатую извилину, поля СЛ1—СЛ4 и субикулум), септа п,-ные ядра и миндалевидное тело. Кроме того, тесно связаны с лимбической системой мамиллярные тела гипоталамуса, обонятельная кора и nucleus accimi-bens (см. главы 29. 38 и 43, соответственно).
Анатомическое строение лимбической системы указывает на то, что в ней осуществляется высокий
уровень обработки чувечвичельнои информации, которая uociynaci чуда из ассоциативной коры (см. главу 3(1). Лимбическая снечема посылаеч эфферентную информацию к префрончальной коре и гипоталамусу, а также к корковым отделам, осуществляющим планирование поведения и двигательные реакции (см. |давы 32 и 35). С анатомической точки зрения, лимбическая система имеет отношение к реализации поведенческих реакции на внешние раздражители, особенно эмоциональных, и поэтому поражение лимбической системы у экспериментальных животных оказывает выраженное влияние на эмоциональную реакчивность. Показано, что комплекс гиппокампа высокочувствителен к гипоксии и в
то же время характеризуется уникальной пластичностью, что позволяет объяснить важную роль этой структуры в генезе эпилептических припадков (см. главу 53), а также в обучении и памяти. Кроме того, это основной центр нейрогенеза зрелого мозга, который также участвует в реализации функции памяти.
Функции лимбической системы
Доказательством основной роли этого отдела ЦНС в механизмах памяти является оригинальное описание Сковиллем и Милнером в 50-х годах прошлого века пациента Г. с двусторонней передневи-сочной лобэктомией, которая была выполнена но поводу рефрактерной эпилепсии и привела к глубокой амнезии. В дальнейшем было показано, что собственно гиппокамп и парагиппокампальные отделы играют важнейшую роль в усвоении новой информации у экспериментальных животных и больных (декларативная память).
Однако долговременная память опосредуется другими удаленными структурами, по-видимому, соответствующими отделами коры мозга, что подтверждает характер нарушений памяти при деменции аль-цгеймеровского типа (ДАТ, см. главу 52). При этом заболевании ретроградная память относительно сохранна (на давние события, например детства), но при этом грубо нарушена антероградная память (пациенты не могут запомнить, что они только что сделали).
Миндалевидное тело
Миндалевидное тело — это небольшая структура, напоминающая но форме миндаль, состоящая из множества ядер, которые залегают в медиальной части височной доли и участуютв обучении и, возможно, хранении памяти об эмоциональных аспектах пережитого.
Поражение этой структуры и эксперименте при водило к притуплению реакций на важные стимулы и даже полному отсутствию эмоциональных реак ций. Люди с селективным поражением миндалевид ного тела не способны распознавать выражение cipaxa на лице. В ПРОТИВОПОЛОЖНОСТЬ этому стиму ляция миндалевидного чела сопровождается страхом и выраженными вегетативными реакциями. ЭТО на блюдается при височной эпилепсии, когда 6oj..................... ой
жалуется на кратковременные Приступы счраха.
Поясная извилина
Поясная извилина находится в медиальной части полушария и выполняет ряд функций, включая участие в регуляции движений (см. главу 35), и восприятии боли (см. главы 21 и 22).
Поражение этой структуры вызывает двигатель-нос игнорирование, снижение восприятия боли, агрессии и вокализации, притупление эмопиональиых реакций и изменение поведения, которое приводит к развитию акинетического мутизма (отсутствие движений и речевой продукции). Стимуляция этой области в эксперименте или при эпилептическом припадке сопровождается измененными вегетативными реакциями, а также остановкой движений с вокализацией и последующими сложными движениями.
Отсроченная потенциация
Отсроченная потенциация (ОН) - это усиление
еннаптической трансмиссии при повторной стимуляции, которая осуществляется в течение нескольких минут, инициирована в гиппокампс интенсивной синаптической активностью В течение менее 1 с и длится часами и более. ОН возникает в нескольких отделах ЦНС, но особенно характерна для гип-иокамиа, поэтому считается, что она важна для памяти. Однако необходимо понимать, что ОН может быть опосредована различными синапсами комплекса гиппокампа, в большей степени это касается возбуждающих глутаматных синапсов, содержащих (М-метил-О-аспартатные рецепторы (NMDA-рецеп-торы; см. главу 9) в поле СА1 комплекса гиппокампа. ОП осуществляется следующим образом:
• Приток афферентной импульсации приводит к высвобождению глутамата из пресинаптической терминали (1-я стадия на рисунке).
• Глутамат связывается с NMDA- и He-NMDA-рецеп-торами на постсинаптической мембране. Последние опосредуют приток натрия (2-я стадия), который деполяризует постсинаптическую мембрану (3-я стадия).
• Деполяризация постсинаптической мембраны приводит не только к возникновению возбуждающею постсинаптичсского потенциала (ВПС II). на и к удалению магния из NMDA-ассоциированно-го ионного канала (4-я стадия). Магний в норме блокирует ионный канал, ассоциированный с NMDA-рецеитором, и, таким образом, удаление магния приводит к постсинаптическойдеполяризации,которая опосредует дальнейший приток натрия и кальция в постсинаптическую клетку (5-я стадия).
• Приток кальпия приводит к активации постсинаптической протсинкиназы (6-я стадия), которая отвечает за инициацию ОП иостсинапт ическое событие.
• Поддержание ОП, помимо необходимости активации протсинкиназы (7а стадия), требует включения большею чиста постеппаптических глутаматных рецепторов, изменения генной экспрессии (7с стадия), а также модификации высвобождения нейро-трансмиттера (7Ь стадия), т.е. увеличения его высвобождения в ответ на афферентный импульс. Пресинаптичсская модификация, необходимая для поддержания ОП, означает, что иостсинаптпческая клетка должна производить диффузный вторичный сигнал, который может воздействоватьна прееннаи тическую терминалы Что это за диффузный мес-сенджер, пока неясно, однако существует предположение, что это метаболиты арахидоновов кислоты, характеризующиеся высокой способностью проникновения в различные структуры, оксид азота, углекислый газ и фактор активации тромбоцитов. В настоящее время неизвестно, имеет ли хотя бы одно из этих веществ отношение к ОП.
В ряде случаев в синапсах может возникать отсроченная депрессия (ОД), например в синапсах моховидных волокон поля САЗ гиппокампа. Так, в отличие от ОП, ОД, по-видимому, опосредуется пре-синаптическими метаботропными глутаматными рецепторами.
ГЛАВА 46. Пластичность нервной системы
и неиротрофические факторы I: периферическая нервная система