Текст книги "Генеалогия нейронов"

Автор книги: Дмитрий Сахаров

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 16 страниц)

Этот выбор объясняется не только тем, что виноградная улитка больше, чем другие названные моллюски, известна автору. Немаловажное значение имеет и тот факт, что существует давняя традиция использования этой улитки в сравнительно-физиологических исследованиях. В частности, X. С. Коштоянц, который ещё в 30-х годах проявил интерес к физиологически активным веществам нервной системы виноградной улитки [29, см. также 30, 32], утвердил эту традицию в отечественной физиологии, восприняв её от утрехтской школы Германа Иордана.

Будучи традиционным объектом, виноградная улитка изучена в нейробиологическом отношении гораздо лучше, чем формы, появившиеся в поле зрения физиологов только в связи с интересом к гигантским нейронам (в несколько меньшей степени сказанное относится и к аплизии, которую также изучали давно и много). Это касается таких вопросов, как взаимоотношения между ганглиями, нервная регуляция движений, сердцебиений и т. д. [см. основные результаты и библиографию в 32, 102 и 305]. Наряду со старыми физиологическими работами, обстоятельные исследования по микроскопической анатомии нервной системы виноградной улитки [например, 176, 226, 226а] обеспечивают современных авторов необходимыми исходными данными.

Рис. 3. Церебральные гланглии виноградной улитки.

А – общий вид правого ганглия с вентральной стороны: 1 – процеребрум; 2 – мезоцеребрум; 3 – педальная доля метацеребрума; 4 – плевральная доля метацеребрума; 5 – комиссуральная доля метацеребрума; 6 – церебральная комиссура; 7 – тентакулярный нерв; 8 – зрительный нерв; 9, 10, 11 – внутренний, средний, наружный губные нервы; 12 – нерв пениса (непарный, в отличие от остальных церебральных нервов); 13 – церебробуккальный коннектив; 14 – церебропедальный коннектив; 15 – цереброплевральный коннектив; 16 – нерв статоциста; 17 и 18 – внутренний и наружный перитентакулярные нервы; 19 – гигантская метацеребральная клетка ПЦ1. Б – вентральная область ганглия на срезе, прошедшем через процеребрум и педальную долю метацеребрума. Реакция на дегидрогеназу янтарной кислоты (высокая активность фермента в синаптическом нейропиле и цитоплазме некоторых нейронов). Граница между нервной тканью и оболочкой ганглия обозначена пунктиром: 1 – клеточная масса процеребрума (скопление мельчайших нейронов); 2 – терминальный нейропиль процеребрума; 3 – внутренний нейропиль процеребрума; 4 – гигантская метацеребральная клетка ПЦ1; 5 – латеральная клеточная кора педальной доли; 6 – нейропиль педальной доли; 7 – церебропедальный коннектив.

Систематическое положение виноградной улитки следующее: тип моллюски (Mollusca), класс лёгочные (Pulmonata), отряд стебельчатоглазые (Stylommatophora), семейство хелициды (Неlicidae). Хелициды – европейское, средиземноморское семейство, но некоторые его представители занесены человеком в новые районы и значительно расширили свой ареал. Так, обычная для Западной Европы садовая улитка Helix aspersa (синоним – Cryptomphallus aspersa) теперь обычна в Австралии, Южной Америке. В нейробиологической литературе уже на протяжении ряда лет данные, полученные на «аргентинской улитке» С. aspersa, рассматриваются как не имеющие отношения к данным, полученным на нейронах европейской садовой улитки Н. aspersa; это, конечно, недоразумение.

Рис. 4. Подглоточные ганглии виноградной улитки.

А – ганглии висцеральной дуги с дорзальной (верхний рисунок) и вентральной (нижний рисунок) стороны: 1 – правый плевральный ганглий; 2 – правый париетальный ганглий; 3 – висцеральный (абдоминальный) ганглий; 4 – левый париетальный ганглий; 5 – левый плевральный ганглий; 6 – цереброплевральный коннектив; 7 – плевропедальный коннектив; 8 – наружный правый мантийный нерв; 9 – внутренний правый мантийный нерв; 10 – аортальный нерв; 11 – интестинальный нерв; 12 – анальный нерв; 13 – кожный мантийный нерв; 14 – левый мантийный нерв; 15 – нерв колумеллярной мышцы. Б – педальные ганглии с дорзальной (верхний рисунок) и вентральной (нижний рисунок) стороны: 1 – правый педальный ганглий; 2 – левый педальный ганглий; 3 – передняя педальная комиссура; 4 – задняя педальная комиссура; 5 – церебропедальный коннектив; б – плевропедальный коннектив; 7-16 – нервы ноги; 17 – статоцист. Кожные педальные нервы и нервы педальной артерии на схеме не изображены.

Виноградной улиткой, строго говоря, называется вид Helix pomatia. Этот вид тоже несколько расселился из Западной и Центральной Европы, – так, в Советской Прибалтике, под Курском и в некоторых других местах он обитает потому, что улиток некогда завезли туда в гастрономических целях. Именно на этом виде проведены многие нейробиологические исследования европейских авторов. Что касается работ, выполненных в нашей стране, то в них виноградными улитками нередко называются улитки, собранные в Крыму или на Кавказе, где Н. pomatia не обитает. В этих случаях объектом исследования чаще всего служит Н. lucorum – вид, очень близкий к Н. pomatia. У этих двух

видов сходны не только анатомические черты строения нервной системы, но даже клеточные карты, что позволяет объединить данные, полученные на той и другой форме и касающиеся клеточного состава нейронной популяции.

Как и у других гастропод, у виноградной улитки значительное число нервных клеток расположено вне ганглиев, в составе эффекторных органов. Хорошо известным примером является нервное сплетение ноги. В отношении таких периферически расположенных нервных клеток часто применяют термин «нервная сеть», но это не совсем верно, так как на деле это обычно не сеть отдельных нейронов, а сеть, построенная из небольших ганглиев, в состав которых помимо клеточных тел нейронов входят участки синаптического нейропиля. У виноградной улитки такие периферические нейроны почти не изучались, объектом цитофизиологических исследований служили почти без исключения клетки ганглиев центральной нервной системы.

Эти ганглии собраны у виноградной улитки в компактную массу, состоящую из двух частей, надглоточной и подглоточной. Надглоточную часть, или мозг, составляет пара церебральных ганглиев. Она связана двумя парами коннективов с подглоточным комплексом, в составе которого семь ганглиев: дорзальную часть комплекса образуют ганглии висцеральной дуги (два плевральных, два париетальных и непарный абдоминальный), а вентральную – парные педальные ганглии. Вместе надглоточные и подглоточные ганглии образуют окологлоточное кольцо, с которым тесно связаны лежащие здесь же, у основания пищевода, парные буккальные ганглии. Одиннадцать названных ганглиев дают начало многочисленным нервам, идущим к разным частям тела (рис. 2 – 4). Гигантские нейроны в том или ином числе представлены в каждом из одиннадцати ганглиев [226, 226а]. В головном отделе виноградной улитки имеются также дополнительные сенсорные ганглии, в частности, у концов каждого из четырёх щупалец.

4. 2. Результаты электрофизиологических исследований

4. 2. 1. Развитие исследований на идентифицируемых нейронах гастропод

Физиологам, начинавшим в 50-60-х гг. работу с отдельными нейронами гастропод, пришлось столкнуться с неожиданной трудностью, заключавшейся в том, что наблюдения, которые делались во время эксперимента, зачастую не соответствовали представлениям о нервной клетке, почерпнутым из физиологических руководств. В разных клетках одного ганглия регистрировались совершенно разные величины мембранного потенциала; потенциалы действия то оказывались равными мембранному потенциалу, то превышали его более чем вдвое, то были размером всего в несколько милливольт. Этого мало. Иногда наблюдатель мог видеть, как длительность потенциала действия растёт в течение залпа и снова уменьшается после паузы. В других случаях клетка генерировала потенциалы действия нескольких разных амплитуд, причем каждый из них разряжался со своим собственным ритмом. Автор этих строк хорошо помнит то не очень давнее время, когда даже авторитетные физиологи отвергали некоторые из полученных результатов, полагая их артефактами, да и сами экспериментаторы охотно делили нейроны на «хорошие» и «плохие», выбирая те, которые ведут себя согласно учебнику.

Эти трудности были скорее субъективными, чем объективными. На смену нашим предвзятым представлениям о нейроне постепенно приходило понимание того, что реальность сложнее схемы. Именно в процессе исследования «плохих» клеток и отступлений от правил были добыты знания, обогатившие физиологию. Так, изучение упомянутого выше аномального поведения потенциалов действия позволило открыть новое явление – независимую активность разных аксонных ветвей одного нейрона [305, 310]. Напомним также, какую огромную литературу породило наблюдение киевских авторов, что в одном и том же ганглии нейроны различаются по своей способности генерировать потенциалы действия в безнатриевых растворах [11]. Число таких примеров можно умножить.

Успешному разрешению проблемы «плохих нейронов» способствовала работа на идентифицируемых клетках. Лишь при многократном изучении одной и той же клетки в разных препаратах исследователь может установить, что та или иная аномалия не является результатом повреждения или ошибки опыта, а выражает собой особенность данного нейрона. Нам представляется, что в настоящее время, когда большинство исследователей работает на идентифицируемых нейронах и когда свойства ряда нейронов описаны достаточно полно, уже невозможно дать описание физиологии абстрактного «нейрона моллюсков», настолько различны физиологические свойства разных нейронов.

Внутриклеточную регистрацию потенциалов из крупных нейронов гастропод впервые осуществили в 1955 г. во Франции А. Арванитаки и Н. Халазонитис; не без их влияния в другой французской лаборатории примерно в то же время такую же работу начал Л. Тауц. Объектом первых исследований были морские заднежаберные моллюски рода аплизия (Aplysia), однако вскоре обе лаборатории стали также публиковать результаты, полученные на нейронах виноградной улитки. Существенная разница заключалась, однако, в том, что, работая на аплизии, исследователи могли визуально идентифицировать некоторые нейроны, т. е. имели возможность изучать индивидуальные характеристики определенных клеток, тогда как на виноградной улитке работа проводилась на случайных клетках. Единственным исключением была гигантская метацеребральная клетка, выделяющаяся по своим размерам [204, 205]. Ярко и по-разному пигментированные нейроны аплизии, покрытые прозрачным периневрием, делали лёгкой идентификацию, которая казалась невозможной при работе с одинаково, на первый взгляд, слабо пигментированными нейронами виноградной улитки, покрытыми толстой и непрозрачной соединительнотканной оболочкой ганглия.

Уже в первые годы работы на нейронах аплизии обе французские лаборатории пришли к выводу, что определённые, узнаваемые по внешнему виду нейроны всегда, от препарата к препарату, обладают определённым характером электрической активности.

В начале 60-х годов микроэлектродные исследования на нейронах гастропод начались в нашей стране, США и Англии. В США, где эти исследования быстро приобрели широкий размах, пионером их явился Ф. Струмвассер, с которым Арванитаки и Халазонитис поделились своим опытом работы на аплизии [см. историю вопроса в 302]. Может быть, по этой причине аплизия надолго стала основным объектом американских исследователей, несмотря на наличие достаточно удобных местных пресноводных и наземных объектов. В Англии Г. Керкут и его сотрудники убедительно показали, что исследования, в том числе на идентифицируемых нейронах, можно с успехом вести на местном виде – садовой улитке, Helix (Cryptomphallus) aspersa, которая не обладает ни крупными размерами, ни ярко пигментированными нейронами. На этом же виде выполнена серия исследований в Южной Америке.

В Японии несколько интересных исследований было выполнено на гигантских нейронах безраковинного лёгочного моллюска Onchidium, обитателя опреснённых мелководий; но эта работа не приобрела широкого размаха.

В нашей стране исследователи также пошли по пути освоения объектов, представляющих местную фауну гастропод. Коллектив сотрудников П. Г. Костюка на протяжении ряда лет использует для микроэлектродных экспериментов нейроны катушки (Planorbarius corneus), прудовика (Lymnaea stagnalis) и виноградной улитки. Нужно заметить, что катушка и прудовик, как и другие сидячеглазые лёгочные моллюски, обладают, подобно аплизии, ярко пигментированными нервными клетками, многие из которых имеют крупные размеры и легко поддаются визуальной идентификации [например, 290].

Картирование идентифицируемых нейронов, т. е. описание свойств клеток, которые могут быть опознаны визуально или найдены в определенной области на основе этого описания, было успешно осуществлено группой Канделя на абдоминальном ганглии аплизии [160] и Уиллоусом на ЦНС тритонии [347]. Работа, проведённая мной совместно с Я. Шаланки, явилась как будто первым опытом картирования нейронов виноградной улитки [283]. Исследования в этом направлении я продолжил в сотрудничестве с Г. Н. Коробцовым. В литературе последних лет – как отечественной, так и зарубежной, уже имеется ряд исследований, выполненных на идентифицируемых клетках виноградной улитки.

4. 2. 2. Обозначение нейронов и их визуальная идентификация

Как уже было отмечено выше, первым идентифицируемым объектом при работе на нейронах виноградной улитки явилась гигантская клетка, расположенная в каждом из церебральных ганглиев на вентральной поверхности вблизи корешков губных нервов. Эта клетка резко выделяется своими размерами среди окружающих нейронов, что позволило авторам исследования, Канделю и Тауцу, легко обнаруживать её в разных препаратах и провести ценное исследование. К этим парным метацеребральным нейронам мы вернёмся позже (4.2.5). В целом же нейроны церебральных ганглиев, не отличающиеся значительными размерами, не привлекали исследователей, что отчасти, по нашему мнению, объясняется и их физиологическими свойствами: клетки церебральных ганглиев зачастую ведут себя как «плохие нейроны», т. е. генерируют псевдоспайки, а не полные потенциалы действия, мало чувствительны к поляризующему току, и т. п. Все отечественные и зарубежные лаборатории, работающие на хелицидах, словно сговорившись, избрали в качестве основного или даже единственного препарата дорзальную поверхность подглоточного комплекса ганглиев.

Подглоточный комплекс составляют семь ганглиев, из которых дорзально расположены пять: 1) левый плевральный (ЛПлГ); 2) левый париетальный (ЛПаГ); 3) абдоминальный, или висцеральный (ВГ); 4) правый париетальный (ППаГ); 5) правый плевральный ганглий (ППлГ). Среди клеток, расположенных на дорзальной поверхности этих ганглиев, многие имеют крупные размеры и обладают активностью, представленной высокоамплитудными потенциалами действия. Эти качества, наряду с лёгкостью препаровки, делают такой препарат привлекательным для физиолога. Однако само большое количество крупных клеток и опредёленная изменчивость анатомической картины сильно затрудняют визуальную идентификацию индивидуальных нейронов.

В своей первой работе, посвящённой картированию идентифицируемых клеток в этом препарате [283], мы пришли к выводу, что уверенную идентификацию клеток может обеспечить только сочетание визуальной оценки с физиологическим исследованием. В этой статье на карту ганглия было нанесено 10 индивидуальных клеток и 6 групп, каждую из которых составляют клетки, обладающие сходными свойствами. Для обозначения нейронов мы использовали способ, близкий к тому, который введён группой Канделя при картировании нейронов абдоминального ганглия аплизии [160]. Каждая клетка обозначена сокращённым названием ганглия и порядковым номером, например, ППа1, ППа2, и т. д.

Рис. 5. Типичные позиции идентифицируемых индивидуальных клеток (А) и клеточных групп (Б) на дорзальной поверхности ганглиев висцеральной дуги.

Обозначения ганглиев: ППл – правый плевральный, ППа – правый париетальный, В – висцеральный, ЛПа – левый париетальный, ЛПл – левый плевральный. Объяснения в тексте.

Скопления однородных нейронов обозначаются заглавными буквами латинского алфавита: А, В, С и т. д. Такая система оставляет открытой возможность дальнейшего расширения списка изученных нейронов.

В самом деле, в процессе последующих исследований на карте появились новые идентифицируемые клетки [24]. Сочетая визуальную и физиологическую оценку клеток, исследователи, работающие во многих лабораториях нашей страны и за рубежом, успешно проводят эксперименты на нейронах дорзальной поверхности подглоточного комплекса ганглиев виноградной улитки [1, 10 – 12, 20, 26, 28, 45, 46, 171, 288, 289, 298а, б, 346 и др.]. Некоторые из этих авторов, применяя нашу систему обозначения клеток, ещё более расширили набор идентифицируемых нейронов, и эта работа, несомненно, будет продолжаться.

Вместе с тем, мы провели предварительное обследование нейронов, расположенных на вентральной поверхности упомянутых выше пяти ганглиев, а также на дорзальной и вентральной поверхности педальных ганглиев, занимающих в подглоточном комплексе вентральное положение. Оказалось, что гигантские и крупные клетки, выделяющиеся своими размерами среди прочих нейронов и обладающие характерными физиологическими и фармакологическими свойствами, имеются не только на дорзальной стороне подглоточного комплекса.

На рис. 5 показана картина клеточной коры, в препаратах подглоточного комплекса ганглиев. Эти рисунки представляют собой схему, составленную на основании многих десятков рисунков, сверенных с результатами физиологических экспериментов. Каждый конкретный препарат в той или иной степени отличается от этой схемы, поскольку позиции определённых клеток довольно изменчивы. Всё же, имея определенный навык, в большинстве случаев можно без труда найти нужную клетку; ещё легче найти нейрон, представляющий ту или иную однородную группу.

При визуальной идентификации учитываются следующие три признака: размеры, цвет и позиция. Каждый из них колеблется лишь в известных пределах.

Почти все клетки, обозначенные на карте номерами, имеют гигантские или, по крайней мере, крупные размеры. Этот признак помогает без затруднений идентифицировать, например, клетки ЛПл1 и ППл1, (диаметр – более 150 мк), когда они занимают типичную позицию, так как на дорзальной поверхности плевральных ганглиев больше нет гигантских и даже крупных клеток. Однако иногда позиции гигантских плевральных нейронов изменены, к чему более склонна ППл1. Тело этого нейрона может оказаться лежащим не в самом ППлГ, а в пограничной с ним области ППаГ, на что ещё в 1918 г. обратила внимание Кунце, изучавшая срезы ганглиев [226]. При нетипичном положении этой или иной клетки возрастает значение физиологической идентификации.

Колебания размерных характеристик более выражены для одних нейронов (например, ВЗ, В5), чем для других (например, ЛПа2, ППа1).

Цвет нейронов улитки только неопытному глазу представляется одинаковым. При внимательном рассмотрении неповрежденных нейронов легко заметить, что цитоплазма одних имеет желто-оранжевый оттенок, других – белесоватый, третьих – молочно-белый; кроме того, часть нейронов содержит коричневатые зерна пигмента. Эти признаки также довольно постоянны и могут служить характеристикой определённых нейронов. Так, нейроны группы F, расположенные более или менее компактно в ВГ, выделяются прозрачной оранжеватой цитоплазмой; они, как и хорошо пигментированные нейроны группы Е, никогда не содержат белого материала. В отличие от этого, клетки группы D иногда бывают совершенно белыми, но и в тех случаях, когда в них мало белого секрета, они выделяются отсутствием пигментации, бледным видом цитоплазмы. Присутствие белого материала характерно также для клеток, относящихся к группам А, В и С. Индивидуальные, отдельно от групп лежащие белые нейроны, имеются в обоих париетальных и висцеральном ганглиях. Клетка ППа1 иногда бывает белесоватой.

Об изменчивости позиций уже говорилось выше. Отметим клетку ЛПа1, которая в некоторых случаях лежит не в ЛПаГ, а рядом с ним, в ВГ, т. е. по другую сторону от складки, разделяющей два ганглия. Большинство нейронов, однако, имеет достаточно постоянное расположение. Детальнее см. об этом в упомянутой статье Кунце [226].

4. 2. 3. Электрофизиологические критерии идентификации

Даже с помощью одного внутриклеточного электрода можно получить довольно разнообразную информацию о клетке. Важно из всех этих возможностей выбрать такие, которые позволяют, взятые в совокупности, с уверенностью находить нужную клетку. Рассмотрим следующие показатели: спонтанная импульсная активность; мембранный потенциал; потенциалы действия; спонтанный синаптический приток; реакция клетки на поляризацию мембраны; биофизические характеристики клеточной мембраны; фармакологические характеристики клеточной мембраны.

Спонтанная активность. В своей первой работе, посвящённой идентификации нейронов улитки, мы исключили этот показатель как сильно изменчивый и потому ненадёжный [283]. Главной причиной такого решения послужили в то время наблюдения, проведённые на многих препаратах на клетке ППа1. Эта клетка, проявляющая уникальный тип залповой активности, у некоторых улиток оказывалась молчащей, у других имела нерегулярную незалповую активность, и нам приходилось прибегать к фармакологическим критериям, чтобы убедиться в том, что исследуемая клетка – действительно ППа1.

Ныне, обладая несколько большим опытом, мы вслед за многими авторами, работающими на нейронах гастропод, считаем, что характер спонтанной активности вправе рассматриваться среди свойств, постоянных для каждого нейрона. Наш опыт, как и опыт других исследователей, показывает, что определённые клетки относятся к типу «молчащих», т. е. не проявляют спонтанной активности (например, ЛПа2 и ППа3); другие имеют активность регулярного типа, т. е. с довольно постоянными интервалами между потенциалами действия (например, группа F); третьи проявляют нерегулярную активность – относительно редкую (например, ЛПл1, ППл1) или частую (ППа4); четвёртые склонны к залповым разрядам, которые в разных клетках неодинаковы. Как оказалось, упомянутая выше изменчивость спонтанной активности, особенно сильно выраженная у некоторых нейронов, зависит от некоторых факторов, знание которых помогает прояснить картину. Исследования, проведённые на изолированных идентифицированных нейронах гастропод, подтвердили, что клеткам в самом деле присущи определённые свойства – например, наличие или отсутствие пейсмекерных свойств, способность разряжаться характерными залпами и т. д. [118].Реализация этих свойств в целостном многоклеточном препарате сильно зависит, во-первых, от синаптического притока, который может меняться при незначительных изменениях условий препаровки, при повреждениях окружающих нейронов и проводящих путей и т. д. Имея это в виду, целесообразно, может быть, оценивать характер спонтанной активности дважды: в обычных условиях и в условиях блокирования синаптического притока. По нашим наблюдениям, все постсинаптические потенциалы в нейронах улитки полностью снимаются при добавлении к рингеровскому раствору ионов Со²⁺ в количестве 20 мМ. Так, упомянутый выше «залповик» ППа1, проявляющий довольно изменчивую спонтанную активность, после снятия синаптического притока ионами кобальта сразу же начинает в чистом виде проявлять присущие ему залпы. Блокирующее действие кобальта на химические синапсы легко отмывается.

Кроме синаптического притока, на спонтанную активность клеток могут влиять факторы, меняющие состояние электрогенного насоса – например, температура. Имеются и более сложные обстоятельства, знание которых приходит с опытом работы. Так, при осторожном введении электрода в клетку, относящуюся к группе D, обычно регистрируется редкая спонтанная активность. Пропусканием деполяризующего тока можно вызвать на короткое время частый залп импульсов, вслед за чем в течение нескольких минут клетка развивает глубокую гиперполяризацию, примерно до -70 мВ, и надолго умолкает [280]. Такой же молчащей будет клетка, если частый залп был вызван резким введением в неё электрода. По-видимому, в обоих случаях имеет место стимуляция электрогенного насоса (это предположение экспериментально не проверялось). Приводя этот пример, мы хотели показать, что в данном случае характер спонтанной активности – отсутствие её или нерегулярная импульсация – зависит от незначительных и порой непроизвольных изменений в поведении экспериментатора. Важнее всего, однако, что даже и в этом сказываются характеристические особенности клеток. В отличие от клеток группы D, другие нейроны (например, клетки группы F) никогда не развивают длительную и даже кратковременную гиперполяризацию в ответ на преходящую деполяризацию.

Потенциал покоя. Наш собственный опыт в этом отношении не простирается дальше наблюдений, что определенным нейронам постоянно присущи меньшие значения потенциала, чем другим. Сошлёмся на количественные данные авторов, специально занимавшихся этим вопросом при работе на идентифицированных нейронах виноградной улитки.

«Молчащие» ростральные нейроны правого и левого париетальных ганглиев изучены в этом отношении независимо в трёх разных лабораториях, при этом всеми авторами даются близкие значения потенциала покоя. По А. В. Карякину [20], потенциал равен -56,6±4,2 мВ (для клетки ЛПа3, которую Карякин обозначает как ЛПа1) и -56±5,1 мВ (для ППа3). Французские авторы [171] указывают общую среднюю цифру для этих двух клеток, а также для ЛПа1, -54±6 мВ. Наконец, Н. Г. Пархоменко [45, 46] выделяет эти нейроны как клетки типа «а», характеризующиеся совокупностью биофизических характеристик, и указывает, что потенциал покоя у них обычно равен (-55) – (-65) мВ.

В противоположность клеткам типа «а», клетки типа «б» имеют, по данным Н. Т. Пархоменко, потенциал покоя, равный (-35) – (-40) мВ. Судя по рисунку, приложенному к этой работе, к этому типу относятся клетки группы В. Подтверждая эти результаты Пархоменко собственным опытом, мы можем добавить, что к этому типу можно отнести и другие белые клетки, в частности нейроны групп А и D.

Несмотря на ограниченность имеющихся данных, относящихся к идентифицированным клеткам, они однозначно свидетельствуют о закономерном характере различий в величинах потенциала покоя. Оценивая этот показатель, нужно, конечно, иметь в виду возможный вклад электрогенного насоса, о чём говорилось выше. Этот вопрос рассматривается в ряде специальных работ [1, 28, 113, 120 и др.].

Потенциалы действия. Параметры потенциала действия также различны у разных нейронов; кроме того, при идентификации клетки иногда важно рассматривать последовательный ряд потенциалов, так как их параметры могут характерно меняться в течение залпа.

С самого начала работы по картированию идентифицированных нейронов мы придавали большое значение этому показателю и предложили разделить полные потенциалы действия, не являющиеся псевдоспайками, на две категории: имеющие задержку на нисходящей фазе потенциала и не имеющие её [283]. В то время нам пришлось выслушать немало возражений, сводящихся в основном к тому, что «задержка» появляется у любой клетки, когда она находится в плохом состоянии. Однако тот факт, что упомянутая задержка во всех без исключения случаях наблюдается у одних идентифицируемых нейронов и отсутствует у других, давал нам уверенность в своей правоте. В частности, среди клеток правого париетального ганглия такую задержку закономерно проявляют нейроны группы D и залповик ППа1. Мы отметили также, что характерной чертой потенциалов действия в этих клетках является прогрессирующее удлинение задержки на нисходящей фазе в ряду импульсов, следующих с достаточно высокой частотой. Потенциалы действия, имеющие такую форму, проявляют большой овершут иблагодаря этому отличаются значительной величиной.

Последующее изучение вопроса другими авторами подтвердило эти наблюдения и показало, что различия параметров потенциалов действия тесно связаны с другими различиями между нейронами [327]. Здесь снова уместно сослаться на результаты Н. Т. Пархоменко. По его данным, задержку на нисходящей фазе потенциала действия проявляют нейроны типа «б», т. е. те идентифицируемые клетки, у которых потенциал покоя равен (-35) – (-40) мВ. По подсчётам Н. Т. Пархоменко, потенциал действия в этих клетках имеет следующие параметры: амплитуда 90-105 мВ, овершут до 60 мВ, длительность 15 – 25 мсек. В отличие от этого, в нейронах типа «а» потенциал имеет следующие параметры: амплитуда 80-90 мВ, овершут 20-35 мВ, длительность 4-9 мсек, задержка на нисходящей фазе отсутствует. Клетки двух типов различаются по вольт-амперным характеристикам, по активности внутриклеточного калия и по ряду других показателей. Наконец, что особенно существенно, Н. Т. Пархоменко убедительно показал, что в этих двух типах различны ионные механизмы генерации соматических потенциалов действия. Если нейроны, относящиеся к типу «а», инактивируются и перестают генерировать в безнатриевых растворах, то в нейронах типа «б» способность к генерации в этих условиях сохраняется благодаря входящему току ионов кальция [45, 46].

Продолжая работу в этом направлении, мы нашли, что по типу «а» себя ведут клетки группы F, быстро теряющие возбудимость в безнатриевых растворах. Клетка ППа4, медленно теряющая возбудимость, но не способная генерировать кальциевые потенциалы, представляет особый тип и, возможно, сходна с теми неидентифицированными нейронами, изученными В. Д. Герасимовым [10], которые каким-то образом используют малые количества ионов натрия для создания эффективного градиента. Наконец, изучение клеток, проявляющих кальциевые потенциалы действия, привело нас к предположению, что, возможно, эти потенциалы являются секреторными. Белые клетки, для которых особенно характерна совокупность биофизических свойств, выделенных Н. Т. Пархоменко как тип «б», являются, судя по нашим электронно-микроскопическим данным, нейросекреторными клетками с гранулами пептидергического типа. Они имеют множество соматических отростков, из которых нейросекрет, по-видимому, секретируется в оболочку ганглия или под неё. Если это так, то соматическая мембрана должна обладать свойствами секреторной, пресинаптической мембраны [24].

Любопытно, что через два года точно такой же вывод был сделан французскими авторами, исследующими нейроны аплизии; на основании совсем другой системы экспериментов они также заключили, что соматическая мембрана, судя по поведению ионов кальция, может рассматриваться как модель пресинаптической мембраны [299]. В самом деле, известно, что мембрана пресинаптического окончания в условиях ингибирования натриевой проводимости развивает при деполяризации регенеративный спайкоподобный процесс, связанный с входом в окончание ионов кальция [207]. Обращают на себя внимание черты сходства этого процесса с потенциалом действия в клетках типа «б», в частности в нейронах группы D и ППа1: задержка на нисходящей фазе, её «утомление» в ходе залпа и т. д.