Физиология ЦНС

Физиология ЦНС
Автор: Дубынин Вячеслав Альбертович, доктор биологических наук,
профессор кафедры физиологии человека и животных Биологического ф-та МГУ.
I. Организационно-методический раздел
1. Адресат:
Для студентов 1 курса дневного отделения.
2. Ключевые слова:
Центральная нервная система, рефлекс, спинной мозг, головной мозг, вегетативная
нервная система, потенциал покоя, потенциал действия, синапс, медиатор, рецептор,
ионный канал, ацетилхолин, норадреналин, глутаминовая кислота, ГАМК, серотонин,
дофамин, таламус, гипоталамус, дыхательный центр, сосудодвигательный центр, гипофиз,
память, внимание, биологические потребности, мозжечок, базальные ганглии, локомоция,
произвольные и автоматизированные движения, нейрофармакология.
3. Цель:
Дать систематическое изложение основ физиологии нервной системы на клеточном
уровне (электрические и химические принципы работы нейронов; основные медиаторы
нервной системы), на уровне отделов ЦНС (спинной мозг, задний мозг, промежуточный
мозг, большие полушария) и ее функциональных блоков (вегетативная регуляция,
обучение и память, биологические потребности); охарактеризовать основные направления
практического применения знаний в этой области.
1)
2)
3)
4)
4. Задачи:
познакомить студентов с современными методами исследования функций ЦНС;
в наглядной и доступной форме представить основные сведения, характеризующие
строение и свойства нервной системы на различных уровнях (клеточном, структурном,
функциональных блоков);
продемонстрировать вклад нейронов, медиаторных систем, структур и центров мозга в
реализацию физиологических и психологических процессов разной степени сложности
в норме и при различных нарушениях (нейро- и психопатологии, формирование
зависимости и др.);
в ходе проведения семинарских занятий обеспечить усвоение студентами основных
терминов и понятий физиологии ЦНС, принципов реализации основных функций
мозга, последствий их нарушений, способов коррекции (лечения).
5. Место курса в профессиональной подготовке выпускника:
Курс тесно связан с курсами анатомии ЦНС, физиологии ВНД и сенсорных систем,
нейропсихологии, психогенетики, психофизиологии.
6. Требования к уровню освоения содержания курса:
После прослушивания курса студенты должны знать:
 функции основных структур ЦНС, в т.ч. спинного мозга, мозжечка, таламуса и
гипоталамуса, различных отделов коры больших полушарий;
 свойства и роль в деятельности мозга главных групп медиаторов (аминокислот,
ацетилхолина, моноаминов, регуляторных пептидов);





основные группы соединений с нейротропной активностью (транквилизаторы,
анксиолитики, антидепрессанты и др.), механизмы их влияния на работу мозга;
строение и функционирование ЦНС на уровне синапсов (в т.ч. синаптическую основу
процессов обучения);
основные электрические явления, обеспечивающие функционирование мозга
(потенциалы покоя и действия, проведение ПД, постсинаптические потенциалы);
основные принципы работы вегетативной нервной системы (управление функциями
внутренних органов) и нейроэндокринного взаимодействия;
механизмы развития наиболее распространенных нейро- и психопатологий, способы
диагностики и принципы лечения.
II. Содержание курса
I.
II.
III.
1. Разделы курса
Введение. Электрические свойства нервных клеток. Синаптический уровень
функционирования ЦНС.
Основные медиаторы ЦНС и связанные с ними группы нейротропных соединений.
Основные отделы ЦНС, их деятельность и последствия нарушения функций.
2. Краткое содержание тем.
Раздел I.
Тема 1. Нервная клетка. Цепи и сети нейронов ЦНС. Рефлекторная дуга. Краткая
характеристика основных отделов ЦНС и их функций
Тема 2. Химический состав живых организмов. Структура и разнообразие белков.
Внутреннее строение нейронов. Потенциал покоя нервных клеток.
Тема 3. Потенциал действия нервных клеток, порог запуска и фазы. Свойства
электрочувствительных Na+ и К+-каналов. Проведение ПД, роль глиальных клеток.
Пейсмекеры; местные анестетики; электрические синапсы.
Тема 4. Химический синапс. Жизненный цикл медиатора: синтез, выброс в
синаптическую щель, взаимодействие с рецепторами, инактивация. Постсинапти-ческие
потенциалы и запуск ПД. Вторичные посредники. Агонисты и антагонисты медиаторов.
Раздел II.
Тема 5. Ацетилхолин (Ацх), его синтез. Никотиновые и мускариновые рецепторы, их
антагонисты. Нервно-мышечный синапс. Роль Ацх в ВНС и ЦНС. Никотиновая
зависимость. Ацх-эстераза и ее блокаторы.
Тема 6. Норадреналин (NЕ), его синтез. Типы адренорецепторов, их агонисты и
антагонисты. Симпатические эффекты NЕ (регуляция функций внутренних органов). NЕ в
головном мозге: роль голубого пятна. NЕ, адреналин и реакция на стресс.
Тема 7. Глутаминовая кислота и ГАМК – главные медиаторы ЦНС: синтез, типы
рецепторов, инактивация. Нарушение баланса медиаторов-аминокислот как причина
многих отклонений деятельности мозга. Ноотропы, транквилизаторы, снотворные и
антиэпилептические препараты. СДВГ.
Тема 8. Дофамин: синтез, типы рецепторов. Черная субстанция; паркинсонизм и его
лечение. Шизофрения и нейролептики. Психомоторные стимуляторы. Серотонин:
периферические и центральные эффекты. 5-НТ-рецепторы, их разнообразие и функции.
МАО и антидепрессанты.
Тема 9. Глицин и гистамин – медиаторы ЦНС. Энкефалины и опиоиды. Вещество Р,
другие регуляторные пептиды. Аденозин и кофеин. Каннабиноиды. Факторы роста нервов
(нейротрофины), стволовые клетки нервной ткани. Мозг и алкоголь.
2
Раздел III.
Тема 10. Продолговатый мозг и мост: дыхательный и сосудодвигательный центры;
проведение вкусовых, слуховых и вестибулярных сигналов. Центры сна и бодрствования,
стадии сна. Средний мозг и ориентировочный рефлекс. Экстрапирамидные тракты.
Терморегуляторная функция гипоталамуса.
Тема 11. Гипоталамус и гипофиз: нейроэндокринная регуляция. Либерины, статины,
тропные гормоны. Влияние гормонов на функции ЦНС. Гипоталамус и миндалина:
биологические потребности. Центры голода, жажды, полового и родительского
поведения, страха, агрессии.
Тема 12. Центры подкрепления, прилежащее ядро. Кора больших полушарий:
механизмы обучения; гиппокамп. Миндалина, ассоциативная лобная кора, поясная
извилина: запуск и оценка результатов поведения. Таламо-кортикальные отношения.
Непроизвольное и произвольное внимание.
Тема 13 (дополнительная). Двигательные рефлексы спинного мозга. Локомоция:
центры конечностей, тонические и фазические управляющие влияния. Произвольные
движения: премоторная и моторная кора. Автоматизация движений: мозжечок и
базальные ганглии.
Тема 14 (дополнительная). Сенсорные системы: общие принципы организации,
разнообразие рецепторов, кодировка количества и качества сигналов. Фоторецепторы.
ЛКТ и зрительная кора. Волосковые рецепторы. Слуховая кора. Ассоциативная теменная
кора и речевые центры головного мозга.
Рекомендуемая литература (основная).
Дубынин В.А., Каменский А.А., Сапин М.Р., Сивоглазов В.И. Регуляторные системы
организма человека. М., Дрофа, 2010.
Никколс Дж.Г., Мартин А.Р. и др. От нейрона к мозгу. М., УРСС, 2003.
Ноздрачев А.Д. с соавт. Начала физиологии. Спб., Лань, 2001.
Физиология человека. Под ред. Р.Шмидта и Д.Тевса. Том 1. М., Мир, 2010.
Шульговский В.В. Физиология центральной нервной системы. М., Изд-во МГУ, 1997.
Дополнительная литература.
Баркер Р., Барази С., Нил М. Наглядная неврология. М., Гоэтар-Медиа, 2005.
Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека. Л., Медицина, 1980.
Блум Ф. и др. Мозг, разум и поведение. М., Мир, 1988.
Болдырев А.А., Ещенко Н.Д. и др. Нейрохимия. М., Дрофа, 2010.
Глейтман Г., Фридлунд А., Райсберг Д. Основы психологии. Спб., Речь, 2001.
Годфруа Ж. Что такое психология, т. 1-2. М., Мир, 2004.
Ещенко Н.Д. Биохимия психических и нервных болезней. Спб., Изд-во СпбГУ, 2004.
Мак-Фарленд Д. Поведение животных. М., Мир, 1988.
Машковский М.Д. Лекарства ХХ-го века. М., Новая волна, 1998.
Мозг. Под ред. П.В. Симонова. М., Мир, 1984.
Нил М.Дж. Наглядная фармакология. М., Гоэтар Медицина, 1999.
Психофизиология. Под ред. Ю.И. Александрова. Спб., Питер, 2006.
Роуз С. Устройство памяти. М., Мир, 1995.
Соломзес Д.А., Чебурсон В., Соколовский Г. Наркотики и общество. М., 1998.
Харкевич Д.А. Фармакология. М., Гоэтар-Мед, 2004.
3