ГАМК и глицин - тормозные медиаторы в ЦНС
ГАМК высвобождается в тормозных синапсах различных областей ЦНС . В серии изящных экспериментов Отсука, Ито, Обата и их коллеги установили, что клетки Пуркинье мозжечка выделяют ГАМК в качестве тормозного медиатора в синапсах, которые они образуют на клетках ствола моэга . В зрительной системе также получены морфологические и физиологические доказательства высвобождения ГАМК как медиатора ( глава 19 и глава 20 ). Так, в сетчатке ГАМК обнаружена в определенных типах горизонтальных и амакриновых клеток . В ядрах латерального коленчатого тела некоторые клетки содержат фермент декарбоксилазу глутаминовой кислоты, синтезирующий ГАМК , а в зрительной коре определенные типы локальных тормозных нейронов содержат декарбоксилазу глутаминовой кислоты и имеют систему захвата ГАМК .
Местная аппликация агентов, блокирующих действие ГАМК, оказывает влияние на нейрональную сигнализацию в зрительной системе . Так. бикукуллин и пикротоксин изменяют организацию рецептивных полей ганглионарных клеток сетчатки и комплексных клеток коры ( глава 19 и глава 20 ). Бесспорно установлено наличие большой доли ГАМК-содержащих нейронов в центральной нервной системе. Например, в ряде областей коры больших полушарий каждый пятый нейрон высвобождает ГАМК в качестве медиатора. Важность тормозных взаимодействий, опосредуемых ГАМК, для нейронной сигнализации в ЦНС в целом может быть проиллюстрирована тем фактом, что применение веществ, которые блокируют рецепторы ГАМК, например пикротоксина и пенициллина , приводит к возникновению судорог .
Вторым медиатором, осуществляющим торможение в синапсах ЦНС , особенно в тех, которые расположены в стволе головного мозга и спинном мозге , является глицин. В спинном мозге кошки и речной миноги глицин играет рель основного тормозного медиатора. Увеличение проводимости мембран нейронов для хлора вследствие стимуляции тормозных путей точно воспроизводится внеклеточной аппликалией глицина из пипетки. Оба тормозных медиатора - и ГАМК, и глицин - открывают хлорные каналы на мембране. Для того чтобы разделить влияние этих медиаторов на проводимость и кинетику открытых каналов, необходимо осуществить запись активности одиночных ионных каналов, активируемых этими медиаторами, или провести анализ шумов .
Таким образом можно продемонстрировать, что характеристики каналов, открываемых эндогенными медиаторами в процессе синаптической активности, соответствуют характеристикам каналов, которые активируются во время аппликации экзогенного ГАМК или глицина. Простым и часто используемым методом, позволяющим разделить эффекты этих двух медиаторов, является применение веществ, блокирующих торможение, таких как стрихнин для глициновых рецепторов и пикротоксин и бикукулин для ГАМК рецепторов.
Ионотропный глициновый рецептор является членом суперсемейства лиганд-зависимых ионных каналов , которое включает никотиновые АХ рецепторы , рецепторы ГАМК и рецепторы 5-НТ ( глава 3 ). Мутация альфа-субъединицы глицинового рецептора у мышей и человека приводит к нарушению двигательной функции и нарушению поведения , что подчеркивает важное значение глицинергической синаптической сигнализации .
