Нейрофизиология

Большая подборка моих терминов по нейропсихологии, нейрофизиологии и нейробиологии

Синапс

место соединения двух нейронов, где происходит передача импульса

Аксон

длинный отросток нейрона через который проводится импульс от клетки к другим нейронам или уже к мышцам

Дендрит

короткий отросток нейрона принимающий сигналы от других нейронов

Потенциал действия (спайк)

Быстрый электрический импульс в организме, который рождается в аксонном холмике и бежит по аксону. Работает по принципу «всё или ничего» и не затухает при распространении, потому что на каждом участке аксона генерируется заново. Имеет рефрактерный период. Это не химические регуляторы сами по себе, а способ передачи сигнала, который использует химические элементы. Происходит от одного до тысячи в секунду.

Постсинаптический потенциал

Изменение электрического заряда на мембране нейрона, который получает сигнал от другого нейрона.

Он может быть возбуждающим (ВПСП) или тормозящим (ТПСП). Если изменение В, то нейрон «выстреливает» потенциалом действия, как раз из-за ионов, которые появляются здесь из-за нейротрансмиттеров.

Потенциал покоя

Заряд мембраны нейрона в состоянии, когда он молчит и не передаёт сигнал. Величина постоянная: около -70 мВ (внутри клетки минус относительно снаружи). Поддерживается работой Na⁺/K⁺-насоса, который выкачивает 3 Na⁺ наружу и затаскивает 2 K⁺ внутрь, а также пассивной утечкой K⁺ через всегда открытые каналы. Действует по всей мембране.

Градуальные потенциалы

Локальные изменения заряда мембраны, возникающие на дендритах и теле нейрона в ответ на приход медиатора. Главное отличие от потенциала действия - их амплитуда зависит от силы стимула (сколько медиатора пришло). Распространяются пассивно и затухают с расстоянием. Могут складываться друг с другом (суммация). Не имеют рефрактерного периода. Могут быть возбуждающими или тормозными.

Генераторный потенциал

Частный случай градуального потенциала, который возникает в сенсорных рецепторах (в чувствительных окончаниях) при действии внешнего стимула — света, звука, давления, температуры. Зависит от силы стимула, если достигает порога, в чувствительном нейроне запускается потенциал действия, который несёт информацию в ЦНС.

ВПСП (возбуждающий постсинаптический потенциал)

Локальная деполяризация мембраны постсинаптического нейрона, которая возникает при связывании возбуждающего медиатора (например, глутамата) с рецепторами на дендритах или теле.

Механизм:

Медиатор выделяется из пресинаптического окончания → связывается с рецепторами → открываются каналы для Na⁺ (и иногда Ca²⁺) → Na⁺ входит внутрь → заряд становится менее отрицательным (например, с -70 до -65 мВ). Это приближает нейрон к порогу. Если сигнал достаточно сильный или их много (суммация) — нейрон выстрелит потенциалом действия.

ТПСП (тормозной постсинаптический потенциал)

Локальная гиперполяризация мембраны постсинаптического нейрона, которая возникает при связывании тормозного медиатора (например, ГАМК) с рецепторами. Не «выключает» нейрон навсегда, а делает его менее возбудимым на короткое время.

Механизм:

Медиатор выделяется → связывается с рецепторами → открываются каналы для Cl⁻ (или K⁺) → Cl⁻ входит внутрь → заряд становится ещё более отрицательным (например, с -70 до -80 мВ). Это отдаляет нейрон от порога: чтобы его возбудить, теперь нужен гораздо более сильный ВПСП.

Ингибирование

Процесс, в котором нейротрансмиттеры подавляют электрическую активность нейронов → снижают вероятность генерации потенциала действия

Аксосоматический синапс

Место стыковки нейронов, в котором аксон одного нейрона устанавливает контакт непосредственно с телом клетки другого нейрона. Часто оказывают сильное влияние на общую возбудимость нейрона.

Аксодендритический синапс

Место стыковки нейронов, самое распространенный случай: аксон одного нейрона образует синаптический контакт с дендритом шипиком (маленький вырост на дендрите) другого нейрона. Это позволяет тонко модулировать входящие сигналы.

Аксоаксональный синапс

Место стыковки нейронов, аксон одного нейрона контактирует с аксоном другого. Такие случаи не вызывают прямого возбуждения или торможения потенциала, но они могут менять количество нейротрансмиттера который пойдет дальше.

Синаптические терминали

Аксонные окончания, где хранятся нейротрансмиттеры в везикулах (маленьких пузырьках)

Коллатераль аксона

Боковое ответвление от основного аксона нейрона, чтобы один нейрон мог посылать сигналы множеству других одновременно, или даже посылать сигналы обратно к себе (рекуррентные).

Аксонный транспорт (виды)

Ортоградный — от тела клетки к концу аксона (доставка белков, медиаторов, органелл)

Ретроградный — от конца аксона к телу клетки («сбор» веществ и сигналов).

Третичные зоны коры

1. Зона ТПО (височно-теменно-затылочная область): (Интеграция слуховой, зрительной, соматосенсорной информации; речь, чтение, письмо, пространственная ориентация).

2. Префронтальная кора (передняя часть лобной доли): (Планирование, принятие решений, контроль поведения, рабочая память, личность).

3. Задняя теменная кора (верхнетеменная долька): (Пространственное ориентирование, внимание, математические способности).

4. Лимбическая ассоциативная кора (часть височной и медиальной лобной коры): (Память, эмоции, мотивация).

Возраст, до которого происходит основная миелинизация

три года

Возраст, до которого происходит основной синаптогенез

семь лет

Возраст, до которого формируется большая часть нейронов

период внутриутробного развития

Зона Брока

моторная организация речи

находится в задне-нижней зоне лобной доли левого полушария у правшей

Зона Вернике

сенсорно-речевое усвоение и понимание речи

находится в верхне-задней зоне височной доли у правшей

Дугообразный пучок

Скопление (нервный пучок) белого вещества, ассоциативный проводящий путь от зоны Вернике до Брока

Ангулярная (угловая) извилина

называние имен, предметов, обработка письменной речи

стык теменной (самый низ) и височной с затылочной долей, в левом полушарии

Ролландова (центральная) борозда

граница между лобной и теменной долями

на лобном ее крае - моторная зона, а на теменном - сенсорная зона, а точнее первичные поля кинестетического

Глия

совокупность вспомогательных клеток нервной ткани, защищающих и кормящих нейроны, но не проводящие импульм

находится между слоями коры мозга и склеивает их между собой

Базальные (подкорковые) ядра (Nuclei basales)

Узлы и ганглии внутри мозговых структур, в основном скопление нейронов (серого вещества), отвечающие за регуляцию телодвижений, обучение и обработку эмоций

Функция таламо-гипоталамического комплекса

Поддержание гомеостаза, регуляция вегетативных функций, уровня энергии

Гипофиз

эндокринная железа, имеющая форму горошины, регулирующая гормональные изменения в организме, влияет на метаболизм и рост

Параллельные петли

определенные виды информации ходят по определенному маршруту, обеспечивая контроль движения. Занимаются СВОИМ типом задач, не мешая другим. Можно одновременно двигать рукой, думать о стратегии и испытывать эмоции.

Кора → Базальные ганглии → Таламус → Кора

Таламус

фильтр сигналов от всего организма, который отвечает за допуск их до коры; двоится в полушариях, имеет форму двух скрепленных яичек

Функции таламуса

Центр переключения всех видов чувствительности

1. Обработка сенсорной информации, особенно БОЛИ: передача данных к коре

2. Интеграция сенсорной и моторной деятельности: координация движений и рефлексов.

3. Поддержка сознания и внимания: формирование восприятия и привлечение внимания, помощь в хранении/извлечении памяти

Гипоталамус

центр нужд, отвечает за то, чтобы поддержать гомеостаз, температуру/голод и тд, имеет форму миндалевидного образования, расположенного под таламусом и соединенного с гипофизом

Функции гипоталамуса

1. Центр автономной нервной системы

2. Регуляция гомеостаза И цикла сон-бодрствование (за счет выработки ГОРМОНОВ)

3. Контроль эндокринной системы

4. Регулирование поведения (эмоц/мотивац)

5. Связь соматических, эндокринных и вегетативных функций с эмоциями и поведением

Гипофиз

центр управления гормонами и всей эндокринной системой, в отличии от большинства других структур мозга, состоит не только из нейронных клеток, имеет форму двух висящих горошинок

Гиппокамп

центр ПАМЯТИ, выдает контекст для поведения, помогает определить значимость происходящего, помогает с ориентированием; имеет форму “морского конька”, двоится и уходит в височные доли, а на конце - миндалины

Функция стриато-паллидарного комплекса

Обеспечивает сложные двигательные координации (мелкая + крупная моторика)

Стриатум

“полосатое тело”, состоящее из скорлупы и хвостатого ядра, получает запросы от инстинктов и памяти и выбирает стратегию движения, отвечает за включение автоматизированных действий, а также тормозит тормоз - другое базальное ядро при необходимости пропустить сигнал к таламусу

Паллидум

бледные шары (внешний и внутренний), обеспечивающая тормозный контроль таламуса; соответственно, чтобы запустить реакцию, сигнал должен быть пропущен к таламусу “торможением тормоза” от другого базального ядра

в другом определении красные ядра (тонус мышц и крупная моторика) и черная субстанция (генератор дофамина) входят в это понятие, образуя “бледное тело”

Хвостатое тело

часть стриатума, отвечающий за когнитивные стратегии и выбор того, что вообще делать, получает основной поток данных от префронтальной коры

Скорлупа (Putamen)

часть стриатума, отвечающая за активацию автоматизированных действий, координирующая их

Бледные шары

внешний и внутренний, входят в паллидум, постоянно подавляют активность таламуса, пока стриатум не даст команду «отпустить» сигнал к коре

Конечный мозг (Telencephalon)

Кора больших полушарий + Базальные ядра (стриатум, паллидум) + Гиппокамп

Задача: Высшие психические функции, воля, память и управление привычками.

Промежуточный мозг (Diencephalon)(Диэнцефальные отделы)

Таламус + Гипоталамус + Гипофиз + Метаталамус + Эпиталамус.

Задача: Анализ внутренней среды и фильтр сенсорных сигналов.

Задний мозг

Мозжечок + Варолиев мост.

Задача: Координация движений, равновесие и проведение сигналов между уровнями

Продолговатый мозг (Medulla)

Ядра жизненно важных центров (дыхание, сердцебиение) + Проводящие пути

Задача: Жизнеобеспечение организма и управление безусловными защитными рефлексами

Ретикулярная формация

Скопление нейронов («сеть»), проходящее через продолговатый мозг, мост и средний мозг; генерирует энергию для мозга, поддерживает кору в бодрствовании и фильтрует фоновые сигналы

Комиссуральные связи

связи между симметричными участками половин мозга, позволяющие им обмениваться информацией и координировать действия

Нейротрансмиссия

активность нейронов и глиальных клеток, передача информации между нейронами через синапсы

Сальтаторная проводимость

Характерна для миелинизированных нейронов, где импульс быстро “прыгает” по перехватам Ранвье

Декрементная проводимость

пассивное распространение синаптического потенциала, характерно для немиелинизированных аксонов и дендритов, при котором амплитуда сигнала затухает с расстоянием. Она не может обеспечить проведение потенциала действия (ПД) на сколько-нибудь значительное расстояние

Олигодендроциты

Глиальные клетки, которые отвечают за миелинизацию аксонов в ЦНС. Одна такая клетка накручивает миелиновую оболочку вокруг многих аксонов нейронов, до 50.

Астроциты

Самые крупные и многочисленные клетки глии. Соединяют нейроны с капиллярами, питают их и регулируют обмен веществ, восстановливают при повреждении

Микроглия

Рассеяны по всей нервной системе. Иммунная защита мозга и уборка - удаляют продукты обмена, повреждения и микробов.

Средний мозг (Mesencephalon)

Четверохолмие + Черная субстанция + Красные ядра + Ножки мозга

Задача: Центр первичных ориентировочных рефлексов, выработка дофамина и контроль тонуса

Черная субстанция

входит в средний мозг, отвечает за выработку дофамина, который и запускает стриатум; часто включают в паллидум; регулирует этим всем тонус мышц, позы, особенно жевание и глотание

Красные ядра

входят в средний мозг, участвуют в активации тонуса мышц и регулируют крупную моторику; часто включают в паллидум

Четверохолмие

Выступы в задней части среднего мозга, отвечают за первичный прием слуховой и зрительной информации, а также запускают ориентировочный рефлекс

Голубое ядро

ядро в заднем мозге (варолиевом мосту), основной источник норадреналина в ЦНС

Лимбическая система

Совокупность структур мозга, включая гиппокамп и амидгдалу, отвечающих за эмоции, память и мотивацию.

Септальная область (перегородка)

Группа подкорковых ядер в передней части головного мозга (под мозолистым телом и передней частью свода мозга), входящая в состав лимбической системы.

Через свод мозга получает сигналы от гиппокампа, направляет сигналы в гипоталамус. Включена в контроль эмоций, участвует в процессах памяти и обучении (взаимодействие с гиппокампом) и контроле вегетативных функций (через связи с гипоталамусом)

Моторная петля

Идет от моторной (прецентральная изв) и премоторной коры. Планирует, инициирует и регулирует произвольные движения, мышечный тонус, поза, автоматизированные двигательные навыки. Разрыв приводит к болезни Паркинсона, дистонии, тикам

Лимбическая (эмоциональная) петля

Передняя поясная и орбитофронтальная кора, гиппокамп, миндалевидное тело. Отвечает за эмоции, мотивацию, привычки, зависимость, оценку значимости стимулов (приятное/неприятное). Разрыв приводит к депрессии, ОКР, синдром Туретта, аддикциям

Когнитивная (префронтальная) петля

Идет от дорсолатеральной префронтальной коры (BA 46). Отвечает за рабочую память, когнитивную гибкость, планирование и торможение, абстрактное мышление. Разрыв приводит к СДВГ, шизофрении, лобной дисфункции (персеверации, нарушение планирования)

Орбитофронтальная (социальная) петля

Орбитофронтальная кора (глазничная часть лобной доли). Отвечает за социальное поведение, принятие решений в условиях неопределённости, ожидание награды/наказания. Разрыв приводит к лобному синдрому: развязность, эйфория, импульсивность, плохая оценка последствий, навязчивые мысли, социопатия

Окуломоторная (глазодвигательная) петля

Глазодвигательное поле (BA 8), теменная кора. Отвечает за саккады (быстрые согласованные движения глаз), фиксацию взора. Разрыв приводит к нарушению вертикальных саккад, глазодвигательной апраксии

Варолиев мост

Часть заднего мозга, состоит из проводящих путей и отдельных ядер. Главный проводник движений и ощущений, часть ретикулярной формации. Здесь находятся голубое пятно и ядра черепно-мозговых нервов.

Проекционные (релейные) нейроны

Нейроны, обладающие длинными отростками. К ним относятся сенсорные и моторные нейроны, их задача — передавать сигнал на большие расстояния, связывая разные структуры.

Нервные центры экранного типа

Плоскостные скопления нервных клеток на поверхности головного мозга, мозжечка и сетчатки глаза. В отличие от ядерного типа (обособленная группа клеток внутри ЦНС), здесь нейроны образуют слои — «экран». Примеры: кора больших полушарий, кора мозжечка, сетчатка.

Основные формы нейронов

Пирамидальные, звездчатые и веретенные

Анаксонные нейроны

Нейроны без аксона, амакриновые клетки. Встречаются, например, в сетчатке.

Псевдоуниполярные нейроны

Нейроны, у которых только один отросток, который Т-образно делится на периферический (выполняет роль дендрита) и центральный (аксон).

Биполярные нейроны

Нейроны с аксоном и одним дендритом

Мультиполярные нейроны

Нейроны с одним аксоном и множеством дендритов

Гематоэнцефалический барьер

Структура, “перегородка”, отделяющая кровь от мозга. Состоит из эндотелиальных клеток, базальной мембраны, перицитов и астроцитов. Оборачивает капилляры и защищает нейроны от прямого контакта с кровью, и, соответственно, от токсинов и потенциальных инфекций, НО пропускает глюкозу, аминокислоты

Аксонный холмик

Место генерирования потенциала действия