0: 1 из мфк мозг и потребности был такой более системный, что ли, да, то есть очень много было Разговоров о мозге вообще, о каких-то глобальных принципах работы мозга, памяти, вот, эмоциях и так далее, и так далее.

1: Ну и на фоне этого явно не хватало, ну, таких каких-то совсем конкретных деталей. И было очень много вопросов, касающихся работы медиаторов того, как различные химические вещества воздействуют.

2: На мозг, ну и, в частности, чего-то связанного с психофармакологией, с препаратами, которые являются ядами, наркотическими препаратами, все это реалии современного мира, и знать о их

3: На мозг о возникающих изменениях, о наносимом вреде это все весьма и весьма актуально. Ну и как-то вот этот курс логично родился. Он во многом, конечно, является продолжением того, что было

4: Осенью повторы будут, сегодня будет несколько повторов, но, в принципе их не очень много. То есть можно сказать, что это вполне себе самостоятельный курс. Вот. И мы начнём с такой вводной лекции.

5: Где мне бы хотелось поговорить о уровнях организации нервной системы. То есть раз все-таки говорится, химия мозга все-таки как то так. Предполагается, что речь пойдёт о тонких моментах. Молекуляр

6: Ну, клеточных, и только иногда мы будем подниматься до уровня нервных структур. А вообще, как бы в основном мы будем находиться на уровне того, что называют нейросети, то есть некие совокупности нервных клеток, кото

7: Которые передают информацию и делают это за счёт электрической активности. То есть по нейронам информация бежит в виде электрических импульсов и за счёт химической активности, потому что между нейронами

8: Информация передаётся за счёт выделения химических веществ, а именно медиаторов. Вот. И большинство Разговоров будет вестись на этом уровне. Это вы вопрос хотите задать? Да, пожалуйста, вопросы пишите на бумажках. Конечно, я не буду.

9: Прерываться, чтобы отвечать на вопросы, потому что на самом деле большинство вопросов, они так, по ходу лекции свой ответ находят. Че ж мы будем скакать в логической цепочке туда сюда? Вот. Поэтому, если какие вопросы, то пишите, пишите, будем отвечать.

10: Потом, чуть позже, появится почтовый ящик, через который можно общаться, ну и так далее. Итак, чаще всего мы с вами будем оказываться на уровне того, что называют нейросеть, то есть некая совокупность. Иногда там из 10 нейронов, иногда из

11: Star, а может быть, из 1000000. Вот эти совокупности обладают способностью обрабатывать информацию. И когда нейрон не 1, а их уже несколько, то возникают свойства, ну, нехарактерные для 1 клетки и являющиеся

12: Действительно, уже особенностями некой системы изучать это сразу, скажем, на уровне человеческого мозга, ну, практически невозможно, потому что наши 100 миллиардов нейронов образуют сеть такой сложности, что, ну, в общем, конечно,

13: Пока к ней подступиться очень тяжело. Вот. Поэтому физиологии, биологии, те, кто занимается теорией информации, они очень любят простые симпл, простые нервные системы. Вот. Ну и 1 из

14: Таких модельных и простейших организмов. Это вот этот милый червячок, точнее, элегантный червячок, да, элеганс. Вот модельный объект, который уже около 50 лет используется, ну, сначала генетики его полюбили, ну а потом

15: Вообще все потому, что это существо состоит всего из 1000 клеток, и у каждой клетки своя функция. И что интересно, нейронов у этого червячка 300, то есть 1 треть клеток это не

16: Клетки. Ну и уже более 10 лет тому назад стало понятно, где какая клетка находится. Это вот как это такой полупрофиль, да, этого червячка. Это ротик. Глазок у него нет, но он, в принципе, чувствует

17: Химические вещества и идёт, ест своих бактерий. То есть он вообще живёт в почве и любит одних бактерий, не любит других. Вот. Ну, ещё, естественно, червяк не любит, когда холодно любит, когда тепло не любит, когда соль ещё он любит спариваться. Ну, в общем, как

18: Есть несколько таких базовых программ и, скажем, есть работы по поведению этого червяка, когда самец выбирает, есть или ухаживать за самкой, ну, точнее не за самкой, а за гермофродитом, потому что у них 2 пола самцы и гермофродиты. Ну так так вот у них жизнь сложилась, вот.

19: Такой вот очаровательный червяк, а вот то, что называют его коннектом, то есть вот эти 300 нервных клеток, они образуют весьма сложную сеть отростков и контактов синапсов.

20: Ну и, соответственно, если так в лоб заниматься нервной системой, то как вообще её изучать? А давайте мы узнаем, где какие клетки находятся, опишем все связи между ними и тогда все поймём. Ну вот примерно такой вот

21: Подход и используется, ну, по крайней мере, 1 из таких направлений. Это вот называется коннектом. То есть все контакты всех нервных клеток в организме. Ну и вы видите, что эти 300 нервных клеток тоже серьёзную штуку образуют, потому что

22: Вот это вот головной конец. То есть тут вот этот рот глотка и здесь в основном органы, скажем, химического чувства и тут понаворочено так что вот сплошные вообще контакты, но и даже тело вот так вот симпатично извивающееся

23: А он может только извиваться. То есть как бы других движений то и нет, все равно оно снабжён, снабжено нервными клетками, весьма богато, и все не очень просто. И надо сказать, что этот коннектом до сих пор не работает. То есть, несмотря на то, что вроде все известно уже довольно давно,

24: Вот модель червяка не ведёт себя так как червяк что-то вот пока ещё не хватает, но тем не менее на червяке, естественно, мы не останавливаемся. И следующая по уровню сложности нервная система тоже с таким неслабым коннектомом.

25: Это моллюски. Ну вот брюхоногие моллюски, всякие виноградные улитки. Вот вы видите здесь 2 счастливых виноградных улитки, они, кстати, тоже гермофродиты. Вот. Поэтому, как бы счастье всегда гарантированно, вот, вот они встретились где-то. Хотя, нет, вы знаете,

26: Че то вот я сейчас смотрю так трезво, это же они посреди асфальтового шоссе встретились, да? То есть тут есть момент трагедии, мне кажется даже, да, то есть так, сейчас щёлк и все. Вот. А снизу вы видите то, что называется ганглии, то есть у подобных существ.

27: Нервные клетки собраны в скопления ганглии. Ну и виноградная улитка это уже не 300, а 20000 нейронов. И тем не менее, уже практически про все известно, с кем кто связан и чего делает. Ну,

28: В том числе, скажем, нейроны, связанные с положительными эмоциями, отрицательными улитки тоже такие бывают. Вот все это активно изучается. Следующий уровень сложности. Это муха, дрозофила, представляете её? Да? Ну, там.

29: Ещё со школьной программы там генетики изучали это те самые мушки, которые неведомо откуда появляются, если вы забыли дыню на столе или груши, да откуда-то лезет такая коричневатая мелочь мушки, дрозофилы.

30: Ну, мушка, мушка вроде маленькая, а мозг то у неё уже 100000 нейронов. То есть вот вы видите вот эту красоту, то есть вот эта густая сеть, это все нервные отростки, а вот эта красивая штука, это глаз, это

31: Глаз зоофилы у насекомых ведь не как у нас, да, глаз вращается, он прям приделан намертво к мозгу. Вот. И такая как бы сенсорная панель, которая считывает информацию. Вот. И тут, конечно, уже разбираться гораздо, гораздо посложнее и здесь

32: Много пока белых мест. Хотя у дрозофилы, несмотря на её малость, в общем, весьма сложное поведение. Ну, например, если положить на стол крышечку из под кока Колы и, скажем, в округе будет 10 Самцов дрозофил.

33: 1 обязательно сядет на крышечку и начнёт её защищать как свою территорию. То есть все, он уже эту крышечку занял, и самки вокруг летают, и там какая красивая крышечка. И дальше они к нему садятся, а он им поёт любовную песню. Ну, в общем, там тоже все интересно, сле.

34: Следующий уровень сложности тоже модельный объект, который в последнее десятилетие очень активно изучается. Это вот эти симпатичные полосатые рыбки данио, рерио или просто данио. Вот эти полосатики, у них мозг уже порядка 1

35: Нейронов, хотя сама рыбка, ну вот такого вот размера, ну вот здесь вы видите фотографию мозга вроде неплохо даже так видно, что в данном случае окрашены не все нервные клетки, а только часть из них. Вот. Ну и здесь уже

36: Поведение ещё более сложное и больше реакции у мозга. И, в частности, данио это стайные существа. То есть они уже не сами по себе живут, а ещё на соседей поглядывают, вот, и плавают все вместе. Вот. И у них уже есть, что называется, Эмма.

37: Патия есть модель депрессии на Дани и даже шизофрении. Вот. То есть тут как бы все достаточно уже совсем сложно получается. Вот. Ну и если идти дальше, то нейросеть становится все.

38: Сложнее, сложнее, сложнее. То есть мышь 70000000, кошка 1 миллиард человекообразная обезьяна, ну, порядка 10 миллиардов, там шимпанзе, гориллы. Ну и, наконец,

39: Человеческая цифра стандартно говорится, 100 миллиардов. Сейчас при более строгом анализе цифру немножко понизили. Скорее говорят про 85 90 миллиардов, но все равно это чудовищной сложности. Сеть особенно

40: Если учитывать, что каждый нейрон соединён с другими нейронами, ну, примерно пятью тысячами контактов.

41: То есть, получается, эта штука, ну, наверное, сравнима со всем интернетом планеты земля, по возможности информационного потока, потому что очень много пользователей, да, ещё каждый с тысячами других взаимодействует.

42: Ну, правда, тут, конечно, есть куча оговорок, большой мозг, где много нейронов. Ещё не факт, что самый лучший. Ну, это как компьютер, да, большой компьютер, не всегда самый лучший. Вот, потому что важна именно тонкость этих контактов. Ну, я думаю, об этом мы ещё отдельно поговорим, а

43: А вот это вот то, что называют коннектом человека. То есть там было, это самое, элегантная нематода. А здесь вот первые наброски коннектома человека. Ну и видно, что собственно правое левое полушарие адски сложно друг с другом взаимодействуют миллионы.

44: Идут из правого полушария влево, из Лева в правое. Как с этим разбираться? Непонятно. В соединённых штатах существует многомиллионная программа по изучению коннектома человека. То есть постепенно эта карта будет

45: Будет, будет строиться, несмотря на всю её сложность. Ну и на самом деле есть в этой нарастающей сложности довольно много оптимистичных моментов, то есть

46: Целый ряд функций, на самом деле, весьма похоже, реализуется и у червяка, и у улитки, и у рыбки, и у человека, то есть базовая организация нейросетей, базовый при

47: Передачи информации на электрическом уровне, на химическом уровне они сделаны дивно похожи. Ну то есть эволюция создавала их для простых нейросетей, а потом по мере нарастания массы, да, эти же принципы оказались

48: Внутрь сложных нейросетей. И это во многом спасает ситуацию. То есть мы можем, даже не влезая в человеческий мозг. Опа, че то я такое нажал неправильное, даже не влезая в челове.

49: Мозг понять целый ряд принципов функционирования, работая на простых системах.

50: Ну и от этого бывает практическая польза. Например, мы можем испытывать лекарственные препараты на улитке, ну не говоря уже о рыбке и мышке. Вот. И дальше результаты испытания этих потенциальных лекарственных препаратов.

51: Потенциально полезных потихонечку переносить на человека, а не сразу идти в больницу, да, и не говорить какому-нибудь пациенту. Ой, ты знаешь, ты будешь 1, на ком мы испытаем этот препарат. Тебе повезло, счастливчик, да, он скажет, да нет, может сначала на каком-нибудь животном, ну не

52: Смотря на все заботы зелёных, без этого никак. Таким образом, нейросети даже очень разного уровня сложности, они имеют целый ряд общих принципов функционирования на электрическом уровне и на химическом. Ну и вот 1 пример.

53: Пример я решил привести, скажем, в работе мозга очень большую роль играет вещество, которое называется дофамин. Вот вы видите его незатейливую молекулу. В нашем с вами мозге с дофамином связан общий уровень двигательной

54: Активности и те положительные эмоции, которые мы испытываем при движении, и человек, у которого активен дофамин. Ну а у нас будет отдельная лекция, посвящённая дофамину. Вот такой человек охотно двигается, там, не знаю, занимается спортом, танцует и ещё от этого получает

55: Удовольствие. А если мы возьмём вещество, похожее на дофамин и введём его в мозг, ну или там просто съест человек таблетку, да, не говоря уже про укол, то будет эффект того, что называется психомоторная стимуляция, то есть за

56: Хочется двигаться, прыгать, танцевать, попрут положительные эмоции. Ну, в общем, такой типичный наркотический препарат, который характерен, ну, например, для амфитаминов. То есть вот амфитамины тоже о них будет отдельный разговор. Это вещество.

57: Которые позволяют там ещё 2 часа танцевать, ещё 2 часа танцевать. Вот, ну, их недаром называют наркотики дискотек, вот дофамин и похожие на него вещества. Ну и оказывается, что, например, в мозг

58: Рыбы работает тот же самый дофамин. И если у рыбки много дофамина, то она тоже весело плещется, плавает, прыгает и все такое прочее. И этот эффект используют паразиты. Ну не самый приятный.

59: Но тем не менее да, зато запоминается вот рыбка, да, а в рыбке глисты.

60: Значит, что делают эти глисты? Вот вы видите, 2 больших глиста, а там есть ещё несколько маленьких. И вот 1 из маленьких залезает в мозг. Вот тут показан рыбий мозг, да, вот здесь вот останавливается вот он увеличен и

61: Начинает выделять дофамин.

62: И рыбка начинает весело прыгать зачем? А у этого самого паразита червяка то, что называется окончательный хозяин, это цапля.

63: И, соответственно, выделяя дофамин и заставляя рыбу прыгать, он повышает вероятность того, что именно эту рыбку цапля съест. И весело прыгающая рыбка, она, соответственно, попадает цапле в желудок, где вот этот паразит, который

64: Занимал целую рыбку, будет аккуратненько сосать уже кровь из цапли, вот и круг замкнётся. Ну а потом из кишечника, цапли да, яйца паразита попадут в воду, заразят новых рыбок, и круг замкнётся. То есть

65: Тот же самый дофамин используется даже не просто мозгом рыбы, да, а паразитом для того, чтобы управлять поведением. Это все жутко интересно. И таких фактов масса. Ну и наши лекции во многом будут на них основываться.

66: Ну, теперь давайте коротенечко пройдёмся по основным уровням организации мозга, и раз уж мы начали с нейросетей, то давайте посмотрим на нейроны, то есть как выглядит, как устроен.

67: Нейроны, ну, я собрал в нача, в эту лекцию, раз она вводная довольно много, извините, банальной информации, потому что я понимаю, что, скажем, математики и физики, они давным давно забыли, что там было на школьной биологии.

68: Поэтому, скажем, сидящие здесь медики. Ну, наверное, сейчас им будет скучновато, а с другой стороны, может и не будет. Медики часто вообще мозгом не успевают заниматься, им бы там с костями разобраться и с сосудами. Вот. Поэтому давайте посмотрим.

69: На просто нервные клетки. Вот они такие в разных частях мозга, они имеют такую звёздчатую форму с большим количеством отростков. Это вот рисунки, это фотографии.

70: Зафиксированных кусочков мозга. А вот это живые нейроны в клеточных культурах. То есть современные технологии позволяют, скажем, у эмбриона взять нервные клетки и выращивать их, как бактерии в чашке Петри. Вот

71: И дальше. Ну, например, если нейрон передаёт сигналы и электрические импульсы по нему бегут, то можно такой краситель внутрь нейрона поместить, что он будет вспыхивать во время электрического импульса, и нейрон будет вот так прекрасно.

72: Это все называется цитология. Наука о тканях, оо клетках. Очень интересная и красивая современная наука. Вот это мой любимый нейрон. Называется клетка пуркинье.

73: У этой клетки клетки пуркинье это ключевые клетки мозжечка, совершенно потрясающее дерево из отростков говорят, дендритное дерево. То есть вот те отростки, которые сверху, они называются дендриты. Давайте с ними поближе познакомим.

74: Итак, вот это уже я нарисовал нейрон так, немножко более коряво, но все равно я старался, значит, и, соответственно, каждый видит, что нейрон состоит из как бы тела центральной части, где есть ядро, тело.

75: Или, говорят, сумма. Вот, и размер этой суммы, ну, невелик. Вот видите, от 5 до 100 микрометров, 100 микрометров. Это если в миллиметры получится 1 10 миллиметра.

76: Ну, в принципе, если точечку такого размера поставить на стёклышко и посмотреть на свет, то это видно. Ну, это самые крупные нейроны, они у нас в двигательной коре находятся, большинство нейронов, у них размер тела, где-то там 10, 20, 30.

77: Микрометров, а есть совсем маленькие, вот 5 микрометров. Тело нейрона это его центр, центральная часть процессор, можно сказать, да. То есть, если говорить о обработке информации о запоминании особенно долго

78: Временной памяти, то это во многом функция именно тела. И дальше с телом нейрона связаны 2 типа отростков дендриты и аксон. Те, что нарисованы сверху, это

79: Дендра, это ветвь. И вот то, что образует дендриты, как раз называют дендритное дерево, древо даже. То есть это реально похоже на дерево, потому что веточек, как правило, несколько, они сильно ветвятся.

80: И чем дальше от тела, тем они становятся тоньше. То есть как в реальном дереве. И ещё они ветвятся под острым углом. Вот. То есть все это очень так, действительно на какой-нибудь куст похоже. Ну вот в ботаническом саду дендрарий

81: Да, это место, где всякие кусты растут дендриты, это принимающая часть нейрона, то есть их так много, и они так сильно ветвятся, потому что это, по сути, такая антенна тарелочка, которая принимает сигналы и чем больше входных

82: Потоков, тем больше это дендритное дерево. Итак, дендриты это вход.

83: Теперь тот отросток, который снизу нарисован, он называется аксон.

84: От слова цилиндр, ось, аксис и у аксона постоянный диаметр, то есть, по сути, это такой кабель, который уходит от нейрона.

85: Он, как правило, длиннее, чем дендриты, хотя исключений много, и отростков у аксона не очень в большом количестве, так сказать, мы их встречаем, хотя они есть, называются коллатерали, у них тоже стабильный диаметр.

86: Гораздо меньше он, чем у аксона. И отходят они ещё посмотрите под прямым углом. А самое главное, это опять же функция. И аксон это отросток, по которому информация уходит от нервной клетки. То есть дендриты вход тело обрабо,

87: Axon выход таким образом, получается, что нейрон это устройство с односторонней проводимостью, то есть в эксперименте мы можем заставить импульс бегать в любую сторону, но в реальном работающей нервной клетке сигнал.

88: На бежит от дендритов к телу и дальше по аксону, убегает к следующим клеткам либо к нервным, либо, например, к мышечным или клеткам внутренних органов. Ну, главное, что убегает.

89: Поодиночке нейроны не работают для того, чтобы мало мальски информацию как-то обрабатывать, анализировать, нужны сети нейронов ну, коннектомы это, конечно, уже большой уровень сложности.

90: Начнём с гораздо более простых ситуаций. Вот я здесь нарисовал сеть, состоящую всего из 5 нервных клеток. Давайте мы их осознаем. Итак, все начинается с нейрона номер 1. Он на входе на

91: Приходит информация, ну, скажем, запах или там прикосновение, и, стало быть, такие нейроны, их называют сенсорные. Часто они находятся внутри или там в составе внутренних

92: В составе органов чувств, где-нибудь там, в носовой полости, например, и когда действует некий стимул, тут возникает импульс, и этот импульс бежит по аксону к следующим клеткам, то есть синенький нейрон

93: Он на входе. Вот эти зелёные, они обрабатывают информацию. Мы к ним ещё вернёмся. А сейчас давайте посмотрим на выход. На выходе красная клетка и жёлтая красная клетка, её аксон.

94: Идёт к мышце. Вот это вот я так мышцу нарисовал мышечная клетка, которая будет в ответ на некий сигнал сокращаться.

95: А нейрон, который с ней работает, называется двигательный нейрон или мотонейрон.

96: Жёлтенький нейрон работает с внутренним органом, внутренние органы это сосуды, бронхи, кишечник, сердце, то есть то, что не подчиняется произвольному контролю.

97: То есть наше сознание прекрасно может управлять мышцами, и я хочу согнуть руку и её сгибаю, но наше сознание не пускают в то, что называется вегетатика. То есть состояние внутренних органов, и я, может, и хо.

98: Хочу расширить сосуды в мышцы, а не получится. Или, скажем, потоотделение увеличить в какой-нибудь части кожи тоже не получится. Ну, по крайней мере, прямо сразу. Можно, конечно, 20 лет медитировать где-нибудь на красивом холме, но это как бы есть же.

99: Куча других интересных занятий. То есть мало кто тратит свою жизнь вот именно на такие задачи. Вот. Итак, это двигательный нейрон, а вот такие нейроны называются вегетативными. Работает с внутренними органами. Это 2 варианта выхода.

100: Или, говорят, реакции, а вот между ними, между входом и выходом вот эти вот так называемые вставочные или промежуточные нейроны зелёненькие номер 6. Вот они то тут самые главные, именно они.

101: Принимают решение о запуске реакции и в зависимости от их состояния сенсорный стимул либо пройдёт в конце Концов к мышце или там какой-нибудь железе, либо не пройдёт. То есть они тут

102: Главные и высокоразвитый мозг. Он в основном состоит из вот таких вставочных нейронов, или их ещё называют промежуточные нейроны или интернейроны. Ну и если вы осознали, что сигнал по

103: Нервным клеткам идёт от дендрита к телу и дальше по аксону. То понятно, что направление передачи информации в любой точке нейросети, в общем, довольно легко определить. То есть мы всегда

104: Смотрим как axon уходит от тела и вот ставим здесь эти самые стрелочки, то есть от сенсорного нейрона вот сюда дальше смотрите, тут такое интересное разветвление, а вот тут такой интересный цикл, видите, вот тут можно зациклить сигнал, то есть

105: Коллатераль аксона возвращается на 1 промежуточный нейрон, а кстати, зацикливание сигнала это простейший вид памяти. То есть сохранить информацию можно, заставив бегать её по контуру. То есть вот даже такая простая нейросеть, она говорит о том, что

106: Можно на 1 стимул выдать 2 реакции.

107: Можно что-то запомнить, это всего 5 нейронов, а если бы их было 500 или там 5 миллиардов, понятно, что сложность очень, очень возрастает. Но ещё раз повторяю, глобальные принципы работы все равно остаются одни и те же.

108: И эти принципы существуют на то, что называется электрическом уровне работы мозга и на химическом уровне.

109: Ну, сначала про электрический уровень, какая бы информация, в какой бы части нейросети не передавалась.

110: Она, как правило, вот пока сигнал бежит по нейрону, вот эта информация имеет вид Коротких электрических импульсов.

111: Ну, эти импульсы имеют такую вот треугольную форму и бегут по мембране нервных клеток. Ну и, собственно, это и есть передача сигнала, передача информации.

112: Этот способ передачи в виде ступенек тока дивно напоминает двоичный код компьютера и получается, что пик этой волны это как бы единичка, а основание это 0. Это действительно так и называются эти

113: Ступенечки тока потенциалы действия. Ну правда, если мы начнём смотреть на их параметры, мы будем огорчены, потому что они явно уступают тем параметрам, которыми обладают компьютеры, потому что длительность

114: Такой ступенечки, ну, порядка 1 миллисекунды, это значит, за секунду не больше 1000 импульсов можно передать, а компьютер передаёт гигагерцы. То есть там тактовая частота, гигантская.

115: То есть, получается, как бы ёмкость такая информационная канала, она очень невелика в случае мозга. Ну, правда, каналов много. И тут то мы как раз у компьютеров отыгрываем фору, потому что аксонов могут быть миллионы. Ну и в целом информа.

116: Поток может оказаться довольно приличным. Амплитуда этого потенциала действия составляет порядка 100 милливольт, то есть 1 10 вольта. Ну, довольно заметно. Итак, по нейронам сигнал переда

117: В виде Коротких электрических импульсов, потенциалов действия, и они бегут по мембране.

118: Передавая информацию и все наши мысли, чувства, движения будущие, да, они все закодированы в виде таких, в виде таких импульсов. И если подключиться к правильному месту нейросети и

119: Такие импульсы мы можем вызвать эйфорию или там сенсорную иллюзию какую-нибудь, или запустить движение. Тут главное к правильному месту подключиться. А вот это уже не просто, ну и, например, протезирование зрения или протезирование, скажем,

120: Какой-нибудь руки основано как раз на использовании наших знаний об электрических принципах работы мозга. Вот, и следующая лекция, которая вот через неделю состоится, она будет подробно посвящена тому, откуда берутся эти потенциалы.

121: Действия, какие у них свойства и как мы можем использовать наши знания о потенциалах действия, это электрический уровень, но есть ещё химический уровень и химическая передача сигнала начина.

122: В тот момент, когда этот самый потенциал действия импульс добегает до конца аксона, и вот тут оказывается, что для передачи информации на следующую нервную клетку

123: Уже как бы электрический феномен не годится, не используется, а используется выделение химического вещества из окончания аксона выделяется химическое вещество, которое воздействует на следующий.

124: Нейрон. То есть получается, что по нейронам информация передаётся в электрической форме, а между нейронами в химической

125: И те вещества, которые выделяются из конца аксонов, они имеют колоссальное значение для работы мозга. Называются они медиаторы, то есть посредники, а сами контакты аксона со следующей клеткой называются синапсы.

126: Ну, то есть контакты.

127: Вот здесь, на этой маленькой нейросети, вы можете насчитать 7 синапсов.

128: 5 из них, что называется, центральные, то есть внутри самой нейросети. И кроме того, 1 синапс, вот на мышце нервно мышечный синапс, и вот это тоже синапс на железе, то есть вегетативный синапс.

129: Итак, ещё раз, когда информация передаётся по нейросети, то идёт такая как бы чехарда, то электрическая передача, то химическая в синапсе, потом опять электрическая, опять химическая. В синапсе, когда в синапсе выделился медиатор, он действует на

130: Следующую клетку и может запустить в ней потенциал действия. И если это случилось, если импульс побежал дальше, ну, значит, некий бит информации достоин того, чтобы передаваться. Ну и, может быть, когда-нибудь запустит реакцию. О чем, собственно,

131: Всякий вид информации мечтает, вот синапс сейчас здесь изображён крупнее.

132: У нас будет много Разговоров о синапсах, потому что химия мозга, прежде всего, вот здесь вот варится, и наша, стало быть, 3 лекция, да, будет посвящена, в принципе, работе синапсов.

133: То есть, если мы поймём глобальную логику их работы, дальше уже можно говорить о синапсах, связанных опять же, там с положительными эмоциями, с отрицательными, с памятью, то есть уже говорить о каких-то более частных вариантах, давайте посмотрим и полюбим.

134: Synapse если кто ещё его не полюбил, значит, что тут изображено сверху окончание аксона и вот эти кругленькие штучки это такие мембранные пузырьки или, по учёному, визикулы с веществом медиатором, и они

135: И как такие патроны наготове, такие патроны с дробью, а дробь это медиатор, то есть пузырёк, патрон, а дробь медиатор. И вот прибегает импульс по мембране апсона. Вот эта ступенечка тока потенциал.

136: Когда он добегает до окончания аксона, он запускает движение Пузырьков, пузырьки выходят совсем на конец оксона и лопаются.

137: Значит, и здесь вы видите такое узкое белое пространство, это межклеточное пространство, так называемая синаптическая щель, то, что до неё называется пресинаптическое окончание.

138: То, что после неё называется постсинаптическая мембрана, ну и эта постсинаптическая мембрана, понятное дело, принадлежит, скажем, следующему дендриту.

139: А все это вместе есть synapse? Итак, медиатор выделяется из Пузырьков, пузырьки лопаются и как бы впрыскивают медиатор в синаптическую щель, и дальше мы видим, что на следующей клетке есть специальные чувствительные белки.

140: Такие кнопки, на которые медиатор нажимает. И, стало быть, эти белки, реагируя на медиатор, могут уже в следующей клетке запустить импульс, и он побежит дальше. Ну, ещё раз повторяю, это будет означать, что некая

141: Информация благополучно миновала синапс и передаётся дальше.

142: Ну, все, конечно, гораздо сложнее, интереснее, потому что медиаторов много разных, и в 1 очередь они распадаются на возбуждающие и тормозные. То есть 2 основных класса медиаторов возбуждаю.

143: И тормозные возбуждающие медиаторы это те, которые как раз запускают следующий клетки импульс, и их действие позволяет дальше проводить информацию. Самый главный возбуж.

144: Медиатор нашего мозга называется глутаминовая кислота, ну и опять же особая лекция, а точнее, половинка 1 лекции будет посвящена этому веществу.

145: Тормозные медиаторы не менее важны, выделяясь, они

146: Блокируют импульсы на следующей клетке. И это тоже очень важно, потому что не всякую информацию нужно передавать, что-то нужно останавливать.

147: В итоге у нас в мозге примерно пополам работают так называемые возбуждающие синапсы и тормозные синапсы, вот слева нарисован возбуждающий синапс, он повышает заряд в нервной клетке, и в конце Концов возникает импульс.

148: Слева, да, а справа нарисован тормозной синапс. Он понижает заряд в нервной клетке, и она хуже генерирует импульсы, и какие-то информационные потоки блокируются. Ну как это конкретно происходит? Будет естественно, рассказано.

149: Почему вверх, почему вниз, какие ионы играют вот, а так я пока вам представляю главный возбуждающий медиатор глутаминовая кислота, как я уже сказал, и главный тормозны медиатор называется gone gone или полностью.

150: Гамма аминомасляная кислота.

151: Кроме вот этой пары, которая вечно конкурируют друг с другом, глутаминовая кислота и гамк.

152: Есть ещё порядка десятка основных медиаторов и около сотни вспомогательных, и как бы следующий слой медиаторов это медиаторы, связанные с психоэмоциональным состоянием, уже упоминавшийся сегодня.

153: Или, например, серотонин, или, например, эндорфины. Все эти вещества тоже будут у нас в рамках курса. И я буду рассказывать, что конкретно они делают в мозге, что делают молекулы, похожие на них, но опять же,

154: Лекарственные препараты, яды, наркотики все эти категории веществ роднит то, что большинство из них похожи на те или иные медиаторы.

155: Ну а здесь вот совсем внизу, нарисована как бы нервная клетка, и видно, что на ней много синапсов, может быть и возбуждающих, и тормозных, и, по сути дела, нейрон это довольно сложный микрочип компьютер.

156: Даже можно сказать да, который порой действительно 1000 информационных потоков собирает, оценивает, сопоставляет. Вот, и важно понять, что элементарной единицей функционирования мозга является не нейрон, а synapse и

157: Как бы вычислительный потенциал мозга это количество синапсов на единицу объёма, а вовсе не вес и даже не количество нейронов.

158: Это вот я немножко поговорил о то, что называется клеточном уровне. Теперь 2 слова о уровне структурном, то есть из клеток складываются нервные структуры.

159: Ну вот, например, как раз прошлый мфк мозг и потребности. У меня там 1 лекция была обзорная по анатомии, и я рассказывал, что делают какие зоны. Вот если вы себя совсем не уверены в этой области,

160: Чувствуете в области строения и функции различных отделов мозга. Ну а я так понимаю, что большинство аудитории в таком состоянии находится, то я вам искренне рекомендую зайти на сайт мфк, да, и посмотреть 1 лекцию. Вот.

161: Осеннего курса будет проще, но, в принципе, конечно, я в свой вот теперешний курс тоже вплету всю анатомию, но какого-то такого специального обзора я сейчас делать не буду. Ну только вот покажу на

162: Да, мозг, вот он, смотрите, какой красивый. У каждого из вас такая штука внутри есть, да, то есть это вы, по сути дела, такой портрет изнутри. То есть как эта штука получается от лба к затылку ровнёхонько посередине головы при

163: Том, большие полушария не повреждаются, потому что они, как половинки грецкого ореха, разделены такой щелью, и через неё как раз наш срез прошёл. А вот более глубокие мозговые структуры мы как раз посерединке Режем. Ну и вот.

164: Все это во всей красе. Ну, мозжечок это снизу на затылке глаз примерно вот здесь, где сейчас курсорчик. Вот. То есть все это хорошо к себе приложить, примерить в 1 приближении можно сказать, что мозг состоит

165: Из стволовых структур, то есть идущих по центру непарных структур мозга, мозжечка с 2 полушариями и, собственно, больших полушарий. То есть получается ствол и как бы 2 ветки.

166: 2 очень больших ветки, это как бы такая совсем глобальная анатомия. Ну вот на томограмме тоже самое нарисовано, вернее, вычислено, да, томограмма, она же вычисляется. И, стало быть, 1 это стволовые

167: Структуры, то есть вот все, что здесь цветом так красиво закрашено. 2 это мозжечок и 3. Это, собственно, большие полушария. Вот этот план строения, он одинаков у

168: Всех млекопитающих, ну и во многом даже и у позвоночных. Ну правда, там у какой-нибудь лягушки или рыбы нет отдела под названием мост, но в принципе, ствол, мозжечок и полушария это такая общая

169: Архитектура. Вот, ну и вы видите разные мозги разных существ. И человеческий мозг даже и по массе то не самый большой, потому что есть по настоящему большие животные, которым для, например, обработки информации от очень большого

170: Тело уже нужно много нейронов, поэтому мозг слона больше, чем наш, но у него очень много нейронов связано с движениями и с кожной чувствительностью, а мозг кита намного больше, чем нас у кита и тело какое, да, то есть пока

171: Там все эти участки кожи, так сказать, обследуешь и соберёшь информацию. Вот, и, конечно, мозг человека, он самый как бы плотный. То есть вот у нас на единицу, на единицу объёма приходится максимальное количество синапсов.

172: И к нам приближаются разве что птицы, особенно вот вороны всякие, попугаи, вот у птиц ведь какая проблема, они же летают, и поэтому каждый грамм веса у них на счёту. И поэтому у них очень маленькое все, в том числе мозг. Но зато он очень мощный, и как

173: Какой-нибудь вороний мозг, он по вычислительным ресурсам даже собачий превышает, а по объёму на порядок меньше. То есть это вот как раз пример того, что не обязательно большой мозг. Важно, чтобы он был эффективный. Важно, чтобы был эффективный, ну вот ещё раз мозг.

174: Все-таки, конечно, ствол полушария, мозжечок это чересчур, поэтому я буду настаивать, чтобы вы запомнили 6 основных отделов мозга головного. Это продолговатый мозг, самый задний отдел мозга ближе.

175: К спинному там, вниз, уже спинной, пошёл дальше мост.

176: Дальше средний мозг.

177: Промежуточный. Вот эта зона.

178: То есть это все вот стволовые структуры, и мозжечок, и большие полушария, вот хотя бы эти 6 отделов. Хотя, конечно, по ходу моего рассказа я буду упоминать оо самых разных структурах. Вот. И вот как бы я

179: Свёл воедино те анатомические детали, которые нам за эти 12 лекций встретятся. Вот, ну, те, кто вот, скажем, для медиков, наверное, эта штука не должна вызывать шок. Вот, потому что они понимают, что реальный мозг раз в 50

180: Вот здесь изображены только основные блоки, связанные с памятью, эмоциями, зрением, слухом, движением, гомеостазом, там и так далее, и так далее. Я их все соединил честно, стрелочками. Вот. И обещаю вам, что где

181: Где-нибудь к 11, 12 лекции. Эта схема, она станет для вас гораздо понятнее, чем сейчас. Вот. Ну если, конечно, вы будете заниматься регулярно посещать лекции и иногда их перечитывать вот практически обо всем.

182: Это мы так или иначе будем говорить, это мозг.

183: Так, ну и, стало быть, 2 половинка лекции, да, это как раз вот даже уже чуть больше даже вот времени прошло, я её хочу посвятить воспоминаниям о химическом строении клеток. Ну,

184: Стало быть, мозга. Тут, наверное, совсем химики должны заскучать вместе, опять же, с медиками. Ну, что делать? Вот, потому как не сказать, а что такое белки, в частности, ферменты или там насосы, вот, и не вспомнить про

185: Gena, я не могу, это нам все понадобится на следующих лекциях.

186: Итак, из чего же мы состоим? То есть опускаемся на молекулярный уровень. Самая главная молекула, из которой мы сделаны, это, конечно, вода. Мы существа водянистые и на 2 трети из воды состоим h2. О, это все знают. Вот.

187: Ну и вода это универсальный растворитель, очень все это важно, все реакции идут в воде и куча других разных функций.

188: Вот, то есть сплошной водный раствор, и, в частности, в этом водном растворе болтаются минеральные соли. Самая известная минеральная соль, конечно, поваренная соль, натрий хлор. Ну и как раз на её примере легко вспомнить, то есть

189: Наверняка все это, по крайней мере, знали когда-то в школе, да что, попадая в воду подобного рода соли, разбиваются, разделяются на ионы, положительно и отрицательно заряженные натрий плюс в данном случае и хлор минус, и вот

190: В таком виде, в водном растворе они существуют. Ну, вообще это называется диссоциация. А вообще, это, конечно, магия. То есть, так подумайте, да, то есть у вас стакан с водой, вы насыпаете туда белый порошок, а порошок исчезает. Ну, понятно, что мы

191: Привыкли к этому вообще это совершенно волшебное зрелище. А потом вы воду выпариваете и порошок опять появляется. Ничего себе невидимый порошок. Да, вот на самом деле, там ионы между молекулами воды. Почему об этом важно вспомнить? Потому что все

192: Электричество в нашем организме передаётся за счёт движения Ионов.

193: Вот эти ступенечки тока, которые только что были потенциалы действия, это вовсе не электроны, это не электронные цепи, это по проводам заряд передаётся в виде потока электронов. У нас ничего такого нет, у нас двигаются ионы, поэтому организм может

194: Отдельно переносить положительный заряд, например, перемещая ионы натрия, или кальция, или калия и отдельно перемещать отрицательный заряд, например, двигая ионы хлора. Ну и немножко забегая вперёд. Собственно, вот эту я четвер.

195: Показываю. То есть в основном мы будем иметь дело вот с этими ионами. Натрий, кальций.

196: Калий хлор, обратите внимание, у кальция двойной положительный заряд. Именно эти 4 иона особенно важны для работы мозга нервных клеток. Ну и, в частности, натрий и кальций оказывают на нервную систему такое активирующее

197: Действие, причём натрий такое довольно мощное. И такой хороший Солёный огурец, наш организм бодрит. Вот, а кальций помягче, а калий хлор, ну, они участвуют в торможении нервных клеток. О чем мы ещё не раз с вами

198: Говорим и вспомним.

199: Дальше. Следующая категория веществ это уже то, что называется углеводы, это вещества, которые у нас в организме и в мозге, в частности, выполняют энергетическую функцию, когда мы едим крахмал или что-нибудь сладенькое, а сладенькое

200: Это глюкоза фруктоза. Вот, то, соответственно, прежде всего, это мы как бы некий бензин потребляем, да, на котором дальше будут работать наши клетки. То есть дальше эти молекулы распа.

201: С выделением энергии, с образованием углекислого Газа и воды. То есть они как бы сгорают внутри наших клеток и дают энергию. То есть основная функция энергетическая. Ну и здесь вот показаны собственно, молекулы глюкозы, ц, 6, аш, 12.

202: 6 это вообще прилично знать всем, потому что именно на этой молекуле держится вся жизнь. На нашей планете, с неё начинается фотосинтез, который как бы вбрасывает энергию в экосистемы земли. Вот. А дальше молекулы глюкозы, они могут для удо.

203: Хранения и транспортировки собираться вот в такие цепи, вот в такие вот цепи. И у растений подобная ветвистая цепь называется крахмал, а у нас гликоген, ну и крахмал мы в основном и едим, да, там

204: Какую-нибудь картошку и едим. Ну, понятно, что картошка не для нас. Этот крахмал копила, она для себя копила, она, как всякий живой организм, мечтает, мечтает размножиться и захватить мир, а мы выкапываем её и съедаем. Ну, так мы, животные, устроены.

205: Ну, кстати, такая отдельная медитация, да, то есть, вот с точки зрения вот всего этого механизма, колбасу есть, наверное, гуманнее, чем есть, например, какое-нибудь яблоко, да, потому что, ну, колбаса, она же мёртвая, да, её же уже кто-то убил давно.

206: А яблоко, когда вы едите, оно же совершенно живое, там живые клетки живые, да и вы их так зубами шмяк, шмяк, ужас. Хорошо. У них там нет нервной системы. Вот. А так вообще стоит просить прощения. Извини, яблоко, я тебя сейчас съем, яблоко, так.

207: И все, да, у него шок. Ну, кстати, если разрезать яблоко пополам и немножко потерпеть на срезе образуется много витамина ц, вот яблоко пытается зализывать раны, да, и тут вы его окончательно доедаете, поэтому

208: Если вы делаете салат хорошо подождать минут 10, чтобы на раневой поверхности овощей образовались дополнительные витамины. Во как так? Ну ладно, липиды, липиды это, ну, жироподобные молекулы.

209: Все жиры, как известно, относятся к липидам и молекула жира, она вот такую вот структуру имеет. Ну, тут особая химия нам не нужна, хотя вот картинка красивая, но комментировать её особенно некогда. У липида, как известно.

210: Так называемая глицериновая голова и 3 хвоста, которые сделаны из вот таких остатков жирных кислот. Ну, Бог с ним, с жирными кислотами. Главное, что здесь ц h2 ц h2, ц h2. И вот такие хвостики, они плохо взаимодействуют с водой.

211: Но зато хорошо друг с другом и любят слипаться в шарики и в плёночки, и, соответственно, жиры в еде собираются в капли, в шарики, а если эту каплю раздавить, то получится двуслойная.

212: Липидная плёнка. И это очень важно, потому что из таких плёнок, опять же, надеюсь, вы помните, это вообще школьный учебник. Да, я вам пересказываю школьную программу липидные плёнки это основа всех биологических мембран, мембраны, которые

213: Снаружи клеток, внутри это все вот такие тонкие, но прочные плёнки и понимание, что они существуют, и понимание их значимости очень такая важная штука, зачастую у липида не 2, не 3.

214: Хвостика, a2 и 1 хвостик замещён на фосфорную кислоту, тогда это называется фосфолипид в реальных мембранах есть и липиды с 3 хвостами и с 2, но художники обычно ленятся рисовать 3 хвоста и рисуют.

215: 2. Ну, на самом деле здесь всякие есть липиды. Вот важно, что получается с этой точки зрения липиды выполняют строительную функцию, особенно это активно делают растительные липиды, поэтому растительное масло

216: Оно полезнее, вот оно позволяет строить новые мембраны, а какое-нибудь сало, оно просто энергия. Ну, это тоже, конечно, важно, но строительство важнее, поэтому кремы все, да, они же на основе липидов, да, то есть, если вы

217: Не едите масло, потому что это диета, хотя бы намажьте его снаружи и тогда ваши клетки ням ням это съедят. Вот ещё никто не догадался на креме писать калорийность. Поэтому вы не думайте о том, что намазываясь кремом, вы, собственно, это все едите. Вот.

218: Ну что ж, теперь не намазываться. Клеткам тоже нужны липиды, чтобы чинить свои собственные мембраны. Ладно, теперь белки. Вот здесь уже нужно поговорить подробнее, потому что белки это основные труженики в наших клетках, в том числе и в

219: Ну и напоминаю, что белки это полимеры. То есть вот так же, как там была молекула гликогена, то есть такие бусы, бусы молекулярные.

220: И мономером белка, то есть бусинкой белка, являются аминокислоты, и ситуация усложняется тем, что аминокислот этих 20 типов, хотя все они аминокислоты, то есть в них есть так называемая аминогруппа.

221: H2 и кислотная группа c оо аш это вот, наверное самая большая химия, которая у нас будет вообще. Вот значит ну вот я сам перерисовал, че то мне не понравилась эта схемка, то есть аминогруппа цэ оо аш, кислотная группа.

222: Углерод, который их связывает. И вот эта штука под названием радикал. И вот нижняя часть молекулы, она у всех аминокислот одинаковая, а радикал, он у всех разный, и именно радикалы бывают 20 типов. Самое

223: Простой радикал, понятное дело, это водород. И тогда получается аминокислота, которая называется глицин. Да, кстати, медиатор, между прочим, и тормозные, да, и будем мы его проходить. А бывает ц h3 группы, или там бензольный.

224: Кольца или дополнительные группы и вообще порой что-то очень сложное. Вот всего, стало быть, 20 аминокислот.

225: Которые могут друг с другом соединяться. То есть аминогруппа 1 аминокислоты соединяется с кислотной группой. Другой ещё, ещё, ещё, это называется пептидная связь. Вот, и получаются цепочки, такие вот линейные цепочки, состоящие, ну,

226: Скажем, из 500 аминокислот или из 100. Это уже, это называется уже белки, 100 аминокислот. Это уже белок, 99 ещё пептид.

227: 100 аминокислот, 500 аминокислот, 1000 аминокислот это все белки, разные белки, потому что в каждом конкретном белке разные аминокислоты способны стоять в разном порядке. 20 типов. Ну, когда школьникам про это рассказываешь,

228: Говоришь так, дети, представьте, перед вами коробочки, AVNEHBUCNKE20 разных цветов, и вам нужно собрать бусы из 500 Бусин. Представляете, сколько вариантов море хотите только из красных, хотите только из Синих или красные пополам с синими ещё.

229: Добавьте там оранжевых, серобуромалиновых. В общем, разнообразие гигантское, наука, которая занимается белками, называется биохимия. У нас есть кафедра биохимии на разных факультетах. Вот. И, соответственно, последовательность

230: Кислот. В белке называется первичная структура. Если на эту первичную структуру посмотреть, то бросается в глаза, что в такой вот цепочке куча положительных отрицательных зарядов. Дело в том, что на

231: На группах положительный заряд в принципе сидит, а на кислотах отрицательный и получается плюс минус, плюс минус, плюс минус, а плюсы к минусам, ясное дело, притягиваются. Поэтому первичная структура в виде вот таких вот бус, она практически не существует и тут же начинает

232: Сворачиваться.

233: Сворачивание идёт несколькими способами. Самый известный из них это спираль, когда все это сворачивается, конструкцию, где на 1 витке примерно 3 аминокислоты. Ну опять же, это есть во всех школьных учебниках и это

234: Называется уже вторичная структура белка, и, что интересно, радикалы пока совершенно не причём. Они при сворачивании вот этой штуки в спираль торчат наружу, вот торчат наружу.

235: Но радикалы то разные, и на некоторых из них есть положительные заряды, на некоторых отрицательные. Некоторые способны вступать друг с другом в настоящие химические реакции. Поэтому спираль, вторичная структура, белка это ещё не конец. На те,

236: Этапе. То есть на 1 этапе возникает первичная структура, потом вторичная. На 3 этапе возникает третичная структура белка за счёт взаимодействия радикалов. Вот эта спираль сложным образом конфигурируется в пространстве и возни

237: Белковый клубок, третичная структура. Почему об этом идёт разговор? Зачем я морочу так долго голову? Потому что именно в таком состоянии белок работает третичная структура. Это рабочая конфигура.

238: Белка до этого это был просто мешок с деталями, а теперь эти детали собрали и получилась молекулярная машинка, которая способна схватить какую-нибудь молекулу и чего-нибудь с ней сделать, то есть если посмотреть на такой бело,

239: Клубок, он как правило будет иметь вот какую-то такую конфигурацию. То есть это будет не просто клубок, а клубок с ямочкой.

240: Ну вот эти спиральки петельки я сам, конечно, нарисовал, да, вот, ну и ямочку сам нарисовал. Вот она называется активный центр, это рабочая зона. Белка с помощью активного центра белок захватывает какую-нибудь, мол,

241: И че-нибудь с ней делает. Вот эта молекула в общем виде называется лиганд.

242: А вся эта штуковина, да, называется принцип ключ. Замок. То есть элегант входит в этот самый активный центр как ключ в замочную скважину. Ну а реально это требует соответствия 3 д конфигура.

243: Поэтому по-английски это называется докинг, да, то есть как бы корабль, входящий в док, ну, как вот, не знаю, в звёздных войнах, да, такая большая висит какая-нибудь Чёрная звезда, да, и в неё или какая там влетают вот эти маленькие кора.

244: Они должны так извернуться, да, чтобы не разбиться. Вот, вот, очень все точно 3 д сконфигурировано. То есть 3 д ключ, да, ещё, как правило, там есть положительные отрицательные заряды, которые должны друг другу соответствовать. То есть в итоге получается, что

245: Конкретный белок может схватить какую-нибудь молекулу и чего-нибудь с ней сделать. И тип операции с молекулой, с лигандом. Это и есть тип белка. Ну и вот нам для того, чтобы говорить о мозге, о принципе,

246: Его работы понадобятся прежде всего белки, ферменты, транспортные белки и белки, рецепторы, хотя есть ещё двигательные белки, защитные белки, строительные белки и так далее, но нам нужны будут прежде всего ферменты.

247: Транспортные и рецепторы. И давайте мы на них посмотрим. Вот я для примера нарисовал фермент, как он устроен. Положение номер 1. Схватил легант и дальше меняет свою

248: Конфигурацию, то есть очень многие белки так сделаны, что у них есть несколько стандартных конфигураций, ну, как игрушки, трансформеры, да, вот робот, а вот автомобиль, вот, и белок также, да, то он схватил гигант и держит, а то щёлк и порвал его на 2

249: Части отпустил, вернулся в исходное положение, опять захватил гигант, опять порвал, и так долго

250: Вот как работает белок, он многоразовая молекулярная машинка, которая способна повторно повторно реализовать операции с лигандом. Ну и в данном случае вы видите фермент, причём фермент что называется.

251: Распада, который рвёт молекулы на 2 части, а бывают ферменты синтеза

252: Фермент синтеза, видите, схватил 2 лиганда и соединил их вместе. Ну, здесь ещё 1 новая идея. 2 ямочки. Никто не говорил, что ямочка должна быть 1. Может быть, 2, 3, 5. Иногда даже бывает и тогда

253: Раз и соединили, отпустили, вернулись в исходное положение, захватили ещё 2 этих партнёров, соединили это ферменты синтеза.

254: Лигандов много разных. Надо что-то новое синтезировать, надо разрушать. Ну, в общем, у нас в организме порядка 5000 разных ферментов, групп, ферментов работает. То есть это очень обширная категория Белков.

255: 2 группа Белков это белки транспортные. Ну, самый банальный транспортный белок это гемоглобин, про него все знают, он в крови и транспортирует кислород. То есть гемоглобин схватил кислород. Это произошло.

256: В Лёгких и потащил, притащил там, не знаю, в правую пятку отдал. И опять лёгкие. И так всю жизнь. Ну, точнее, 120 дней. Обычно столько работает. 1 эритроцит. То есть здесь задача, транспорт.

257: Проносит молекулу, ну, через какую-то потенциально опасную зону, где эта молекула может потеряться, или на неё там ферменты нападут, вот. И дальше отпускает.

258: Подобного рода транспортные белки функционируют в плазме крови, и нам они почти не понадобятся. Нам понадобятся другие транспортные белки, которые сидят на мембранах клеток. Ну вот тут я нарисовал вот так вот несколько коряво белок.

259: Вот эта Тёмная линия, догадайтесь, обозначает мембрану клетки, и в неё вставлен так называемый белок канал, который представляет из себя цилиндр.

260: И я надеюсь, вы уже понимаете, что там, в стенках цилиндра, да, вот эти закрученные закрученные спиральки цилиндр с проходом внутри, и когда такой белок встаёт в мембрану и торчит.

261: И внутрь, и наружу получается дырка в мембране. То есть ещё раз повторяю, что мембрана, которая состоит из 2 слоёв липидов, она, конечно, тоненькая, но прочная, через неё мало что проходит вода, например, не проходит, натрий не проходит этиловый

262: Спирт проходит, ну, на то он и этиловый спирт. А вот так в основном нормальные молекулы не проходят. И, соответственно, если мы хотим, чтобы что-то проникало в клетку или уходило из клетки, нам нужны транспортные белки. Самый простой вариант.

263: Это вот такие белки, они называются белки, каналы, причём постоянно открытые каналы. То есть эта дырка существует всегда. И если какой-то молекулы, а нет, вру, не какой-то вот этот проход внутри.

264: Это, по сути, тоже активный центр, он настроен на определённую молекулу или на определённый Ион. То есть это, например, только канал для воды или только канал для калия. И вот если, например, калия снаружи много, а внутри клетки мало

265: А дырка есть то, что будет делать калий входить, да, это называется диффузия. Такой великий могучий закон, по которому молекулы стремятся равномерно распределиться по доступному пространству, а пассажиры в вагоне метро тоже, да, равномерно, рас.

266: Делиться. Вот, ну и даже вы вот равномерно распределяетесь по залу. Это тоже можно назвать диффузия. Итак, посмотрим. О, входит. Видите, входит вот ещё и будет так входить, пока концентрации не уравняются. Ну вот я тоже

267: Самое нарисовал, но уже в таком, в разрезе. Вот дальше я буду этой схемочкой пользоваться на следующей лекции. Когда мы будем говорить об электрических свойствах работы мозга, электрических особенностях работы мозга, нам эти каналы понадобятся

268: Итак, постоянно открытый канал, но это цветочки. Большинство каналов на самом деле не такие, а вот такие, это каналы со створкой. То есть у них молекула белковая образует.

269: Дополнительную петлю, такой турникет внутри Прохода. И этот турникет при каких-то условиях открывается, при каких-то закрывается, скажем, реагируя на заряд цитоплазмы или при появлении какого-нибудь гормона, или там при повышении

270: Температуры. Ну так разные есть каналы. Вот такие каналы называются каналы со створкой, они то включены, то выключены. И это, конечно, гораздо более богатые возможности. Большинство каналов такие. И вот, соответственно, канал то закрыт, то

271: Открыт и если открыт, пожалуйста, идёт диффузия. Итак, 2 типа каналов. Каналы постоянно открытые и каналы со створкой. Но есть ещё 1 тип транспортных Белков. Он называется белки, насосы.

272: Для каналов, что характерно, они дают возможность. То есть, хочешь иди, не хочешь, не иди. То есть, если концентрация большая, с 1 стороны, маленькая, с другой, пожалуйста, диффузия. Если одинаковая, стой на месте, никто тебя не заставляет, но

273: Бывают ситуации, когда клетки надо вещества взять оттуда, где их мало, оттуда, где их мало, и запихнуть туда, где их и так много, то есть накопить какое-то вещество, и вот тут уже каналами не обойдёшься, здесь нужен

274: Дительный механизм, механизм принуждения, да, так сказать, железной рукой к светлому будущему. Вот, и это так называемые белки, насосы. Вот здесь изображён белок насос, что мы видим? Мембрана, в которую он стал

275: И сам белок насос похож на чашу чашу, которая в данный момент открыта в сторону внешней среды, то есть снаружи, у нас сверху, у нас межклеточная среда, а внизу цитоплазма, и вот это элегант, который берет

276: И присоединяется к насосу, что дальше делает белок насос, он закрывается, как цветок, да на закате, а потом Бац и открывается внутрь цитоплазмы, и выбрасывает элегант, а потом

277: Возвращается в исходное положение, опять схватывает, опять запихивает, то есть реально работает как насос на физическом уровне, насосы, которые там воздух выкачивают. Они очень похоже, кстати, устроены такие вот, которые вакуум создают. И понятно, что

278: Здесь уже нужна энергия, вот каналы работают без затрат энергии, а насос требует энергии, и универсальным источником энергии в клетках является молекула, которая называется атф.

279: 1 3 фосфорная кислота, без неё никак, атф это очень, очень важный компонент всех событий, вот от неё отрывается фосфорная кислота, ударяет по насосу и насос так хрясь, и запихивает какую-нибудь молекулу в цитоплазму или наоборот.

280: Её оттуда выбрасывает, ну, в зависимости от того, что это за насос, для чего сделан, в какую сторону повёрнут и так далее, и так далее. Итак, белки, ферменты, белки, насосы. Ой, извиняюсь.

281: Транспортные белки, ферменты, транспортные белки и 3 категория Белков, которая нам будет очень нужна, это белки, рецепторы.

282: У рецептора функция информационная, он ничего не делает с элегантом, никуда его не тащит, никаких химических реакций не реализует он это кнопка, на которую нажимает палец. Ну, скажем, гормон это палец. И дальше

283: Нужно отреагировать на этот гормон. Вот гормон действует на белок. Рецептор присоединяется, как вы видите, на схемке к его активному центру, и дальше клетка запускает некую ответную реакцию химическую или там включаются насосы.

284: Или там ещё чего-нибудь происходит. Двигаться, например, начинает

285: Белок рецептор, 3 категория Белков. Через рецепторы действуют гормоны, через них же действуют медиаторы в синапсе на мембране дендрита. Я как раз показывал там белки рецепторы в-ка.

286: Примера. Я как бы здесь собрал систему, состоящую из рецептора и насоса. Ну, скажем, инсулин известнейший гормон, который позволяет нашим клеткам захватывать глюкозу, то есть брать глюкозу из крови.

287: Как это устроено на мембране клетки. Ну, скажем, там какой-нибудь мышечной клетки находится рецептор к инсулину инсулин сюда присоединяется, а рядом насос для глюкозы, который обычно выключен

288: Но как только инсулин присоединяется к рецептору, рецептор так по-соседски толкает насос, ну, своей белковой петлёй, вот и насос начинает качать глюкозу, и клетка ест вот это уже комплекс Белков, которые вместе выполняют

289: Общую функцию. И в основном с такими-то комплексами мы и будем сталкиваться. Ну, здесь коротенечко сказано про другие типы Белков, скажем, защитные, это антитела, двигательные актин и миозин, которые входят

290: Состав мышечных клеток, строительные, например, керотин, из которого сделаны наши волосы и так далее, и так далее. Ну и 2 слова надо сказать о нуклеиновых кислотах. То есть мы почти не будем с вами опускаться на генетический

291: Уровень сразу предупрежу, но тем не менее все время надо держать так на краю сознания то, что всем все равно управляет днк именно молекулы днк, в них записана первичная структура.

292: То есть в них записано, какие аминокислоты, на какое место поставить, чтобы получился гемоглобин, или насос глюкозы, или рецептор инсулина, и так примерно для 20000 типов Белков, которые работают в нашем организме.

293: И фрагмент днк, который кодирует белок, который является инструкцией по его сборке, называется геном. Ну и, как известно, у нас эти гены ещё и в 2 экземплярах. 1 мы получаем от мамы, другой от папы. Вот

294: Они ещё порой спорят, кто главнее. Ну, это как водится. Вот. И дальше, соответственно, там побеждают доминантные гены, все это сложным образом перемешивается. Ну, во всяком случае, молекула днк, конечно, самая главная и с точки зрения

295: Молекулярных биологов, да, людей, которые занимаются именно нуклеиновыми кислотами. Мы всего лишь Разумная упаковка для днк, да, то есть такая, конечно, красивая, самодостаточная. Вот. Но всего лишь упаковка. Это тоже такой повод для отдельной медитации. Вот.

296: Эволюционисты тоже на этот счёт любят говорить, а молекулам днк помогают молекулы рнк, которые копируют ген и дальше тащат его к рибосоме, чтобы рибосома как бы напечатала белок. То есть

297: Рибосома органоид клетки, синтезирующий белок. Его можно уподобить принтеру. Рибосома печатает все равно, какой белок какой скажет. А информационная рнк. Это получается файл, который пришёл на принтер. И, пожалуйста, печатайте, а

298: Лист бумаги, который вылезает из принтера, это и есть белок. То есть все вот как бы здесь вполне такой компьютерной аналогии поддаётся.

299: Ну и последние буквально там, не знаю, 5 минут, может быть, 7 потратим на то, чтобы вспомнить, как устроена клетка. То есть опять вернёмся на клеточный уровень. Из перечисленных выше молекул мы собираем клетки, в которых

300: Есть разные органоиды. Ну и нервная клетка, несмотря на свою причудливость, все-таки вполне типичная клетка. Все основные органоиды присутствуют. Давайте я их перечислю.

301: Во первых, это мембрана. Ну и все уже должно быть понятно. 2 слоя липидов и плавающие белки, причём белки зачастую торчат и внутрь, и наружу. Ну вот этот, скажем, белок канал такой здоровый, вот зелёный.

302: Номер 2 ядро. Здесь хранится днк и возникает рнк для того, чтобы управлять синтезом Белков.

303: Номер 3 маленькие принтеры, рибосомы, которых несколько тысяч в обычной клетке, а в нервной ещё больше, и они все время делают белки. Нейроны вообще обладают самым активным обменом веществ в нашем организме.

304: Вот, то есть наиболее интенсивно идёт и потребление энергии, и образование белковых молекул.

305: Эндоплазматическая сеть это такие тонкие мембранные трубочки, которые пронизывают всю цитоплазму клетки и порой занимают процентов 20 от её объёма, и это, по сути, транспортная сеть, по которой таскаются

306: Разные молекулы, скажем, белок синтезировала рибосома и запихнула внутрь канала эндоплазматической сети, и по каналу эта молекула поплыла куда надо, а не куда, диффузия подсказала, то есть все под контролем.

307: Комплекс гольджи это система Плоских мембранных цистерн.

308: Которые обычно в районе ядра расположены, и они представляют из себя, во первых, склад, во вторых, упаковочный цех.

309: То есть вещества, которые приходят по эндоплазматической сети, накапливаются в комплексе гольджи, и дальше комплекс гольджи начинает поочковать вот такие симпатичные пузырьки визикулы.

310: И набивать их неким веществом, которое идёт на экспорт. Ну, если это поджелудочная железа, то это будет, скажем, пищеварительные ферменты или там гормон, инсулин. А если это будет нервная клетка, то это будут пузырьки с медиатором, те самые, которые

311: Потом окажутся в окончании аксона, будут лопаться, и сигнал будет передаваться дальше комплекс гольджи.

312: Ну и, наконец, митохондрии из того, что надо. То есть я не все органоиды перечисляю, но те, что нам понадобятся, митохондрии, которых в обычной клетке штук 20:30, а в нервных порядка сотни. Бывает, это то, что называют электростанции клетки, то есть

313: В них в них как раз догорает до конца глюкоза, то есть предварительный распад начинается в цитоплазме, например, но окончательное окисление, соединение с кислородом, образование углекислого Газа все это случается в митохондриях.

314: И именно здесь образуется атф.

315: Ну и, как правило, образуется из молекулы, которая называется адф аденозин, дифосфорная кислота. То есть аденозин + 1, 2, 3 фосфорной кислоты эту систему сравнивают, знаете, с таким детским пистолет.

316: С шариками был, наверное, да, такой вот когда-то запихиваешь шарики и потом стреляешь. Вот эта аналогия достаточно точная. Сам пистолетик это аденозин. 3 шарика это 3 фосфорные кислоты, когда они туда запихиваются, приходится тратить

317: Много энергии, энергия запасается, а потом этот пистолет плывёт к какому-нибудь белку насосу и стреляет. Фосфорная кислота по нему ударяет. То есть на молекулярном уровне передача энергии это часто удары молекулы о молекулу. Фосфорная кислота ударяет по

318: И насос там че-нибудь закачивает, и дальше пистолетик, который потерял 1 шарик, плывёт обратно в митохондрию. Его там заряжают. Если очень надо, можно выстрелить 2 раза, тогда будет аденозин монофосфорной.

319: Кислота. Ну, наконец, если совсем плохо, можно выстрелить 3 раз. И тогда останется 1 аденозин, то есть совсем разряженная система. И, кстати, появление аденозина в клетках является символом, знаком, является знаком сигналом очень мощного

320: Утомление и есть специальные белки, рецепторы, которые реагируют на появление аденозина. И мы ощущаем, что мы устали, ну, например, там к концу лекции, да, так, раз и это самое, вот можно эти белки, чувствительные к аденозину.

321: Блокировать, делает это кофеин и всякие там энергетические напитки. Ну, не говоря про чай, кофе, шоколад, они снижают чувство утомления. Ну и, соответственно, вроде бы энергия опять появилась, хотя на самом деле не появилась тут скорее такая оба

322: Идёт, но на время помочь. Может, у нас, естественно, будет отдельный разговор и о кофеине, и о других психостимуляторах. Вот. Ну и, собственно, вот тоже самое, но для нервной клетки, то есть не

323: Клетка, как я уже сказал, вполне типичная клетка. Вы видите ядро в центре с большими дырками, порами, через которые вылезает информационная рнк, идёт к рибосомам. Ну, если присмотреться, видны митохондрии. Эндоплазматическая сеть.

324: И вот видны аксоны, которые заканчиваются на теле нейрона, вот пузырьки, там все дела. А это так называемая, мейлин, вая оболочка. Ну, об этом тоже, естественно, пойдёт отдельный разговор. Вот, собственно, такое быстрое вступление, пожалуйста.

325: Никуда не убегать. Все только начинается. Значит, что я хочу сказать. Во первых, посмотрите на почтовый ящик, спишите его. Да, мфк брейн, яндекс ру и пароль мс ю брейн.

326: Презентация, которую вы сейчас видели, она там уже выложена.

327: Поэтому не надо лихорадочно там фотографировать или ещё что-то. Вы все презентации будете находить в этом почтовом ящике. Более того, я не стал стирать 12 осенних презентаций, они там тоже лежат. Если хотите, можете и на них тоже смотреть и

328: Потом, может быть, придёте ко мне осенью, да, 16 года, чтобы все это ещё в реале услышать. Итак, 1 важное, что здесь написано, это адрес.

329: Дальше вы видите план нашего курса. То есть сегодня будем считать, что вы все вспомнили про рецепторы, каналы, митохондрии и так далее. И дальше 2 лекция будет посвящена потенциалу.

330: Действие 3 вообще синапсу, а начиная с 4 начнётся разговор о конкретных веществах, медиаторах и связанных с ними психотропных препаратах, Ядах, наркотиках. Вот в начале будет, видите, ацетилхолин и никотин.

331: Потом норадреналин, который связан со стрессом, потом вот лекция о ганги глутамате, там много речь речи пойдёт, скажем, о какой-нибудь там эпилепсии или снотворных препаратах, или успокаивающих препаратах. Дофамин отдельная

332: Тема серотонин, глицин, кофеин, опиоиды, мозг и алкоголь. Ну, в общем, много всего планируется и, надеюсь, будет успешно.