Артюхов Эдуард Анатольевич
Цифровой темперамент. Книга 1

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Links
Кожевенное мастерство: сумки, ремни своими руками Юристы. Круглосуточно
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Цифровое содержание темперамента.

  Цифровой темперамент. Книга 1.
  
  Содержание
  Предисловие
  Часть 1. Физические и цифровые критерии анализа темперамента
  1. Критерии анализа темперамента
  2. Цифровые критерии развития темперамента. Теория Карла Фристона.
  3. Физические критерии развития темперамента.
  Часть 2
  1. Темперамент. Фетальный период.
  2. Процесс передачи сигнала по нервам
  2. Распределение медиаторов по безусловным рефлексам
  3. Взаимодействие медиаторов.
  4. Патология и состав медиаторов.
  5. Общая рефлекторная деятельность
  Вывод
  Список литературы
  Приложение 1 Теория К. Фристона
  Приложение 2. Нейромедиаторы
  
  Предисловие
  В настоящее время широко используются цифровые алгоритмы - от простых устройств до сложных систем с искусственным интеллектом. Поэтому на основе теории Фристона мы предполагаем, что рефлекторность нейронных связей объясняется математическим анализом. [1]
  Последовательность операций, охватывающих путь от первичного восприятия сенсорных сигналов из окружающей среды до их организации нервной системой и последующей чувственной оценки на уровне человеческого сознания и мышления.
  В частной задаче поведение биологического организма человека, выраженное через темперамент, объясняется математически. В этом контексте психологические термины поведения могут быть заменены цифровыми аналогами. Практическое использование находится в плоскости от обмена информацией человека с цифровыми устройствами до коррекции поведения, модулирования необходимой реакции человека.
  Задача данной статьи - сформировать цифровой массив данных по темперамента для анализа искусственным интеллектом (ИИ) начиная с филогенетического формирования рефлекторной деятельности нервной системы (теория Фристона) связей сенсоров, зон, анализаторов, первичных социальных навыков.
  Далее описание с периода развития зародыша человека (фетальный период), когда по генетической информации формируются структуры нервной системы, рецепторов, зон анализа сенсорных сигналов, органов чувств, маллеинизация нервных окончаний, взаимодействие медиаторов, двигательная активность.
  При допущении, что развертывание наследственности ДНК в организме отражает филогенетическую эволюцию вида, можно заключить, что органы, чье развитие начинается на более ранних стадиях, имеют первостепенное значение для выживания. Следовательно, автор полагает, что именно эти органы в наибольшей степени участвуют в формировании темперамента.
  Рассматриваем в пост эмбриональный период физиологию рефлекторной деятельности на основе теории И. П. Павлов и его классификации темперамента в целях данной статьи дополняется данными А. Томаса и С. Чесс. исследованиями корковых сигналов и тестового материала определния темперамента Г. Айзенка.
  Все перечисленное мы определяем как цифровой и физический критерий темперамента.
  Во 3-й части рассмотрим психологический критерий темперамента, в который включены классификация нарушений нервной деятельности П.Б.Ганушкина и А.Е.Личко, психологические защиты Нэнси Мак-Вильямс. характеристики темперамента по теории И.П.Павлова, Г.Айзенка, К.Юнга, социлогическое описание социокультурного влияние на поведение.
  
  Часть 1. Физиологические и цифровые критерии формирования темперамента
  1. Критерии анализа темперамента
  Темперамент. В настоящее время определение темперамента звучит как ("соразмерность", "надлежащее соотношение частей") -совокупность устойчивых динамических особенностей психических процессов человека: темпа, ритма, интенсивности, устойчивость эмоциональной сферы, степень волевого усилия. Связан с динамическими, а не содержательными аспектами деятельности врождённые и устойчивые черты поведения с возможностью унаследования от родителей, индивидуальные особенности человека.[2][3][4] 
  Эволюция нервной системы представляет собой непрерывный процесс адаптации к сигналам внешней среды. В результате этого взаимодействия происходит формирование паттернов рефлекторной деятельности, включая специфические шаблоны социального поведения.
  Следовательно, индивидуальная типология личности является продуктом комплексного влияния факторов среды, образования, опыта и причины, кроющиеся внутри самой личности (ценности, общественные нормы). Ключевым аспектом является способность нервной системы к рефлекторной обработке как первичных сенсорных стимулов, так и внутренних репрезентацией эмоциональных состояний. Это приводит к формированию подсознательной сферы психики, в рамках которой протекают бессознательные процессы.
  Поэтому филогенетически признаки первичного темперамента закладываются на уровне цифровой обработки сигналов от рецепторов зонами анализаторов, что раскрываем в теории Фристоуна (Приложение 1)
  Физические критерии описываем по физиологии строения центральной нервной системы, формирования тела, нервной системы, рецепторов, мозга, рефлекторной деятельности, по работам И.П. Павлова, описания филогенеза тела.
  Психология сознания в котором уже включены цифровой и физиологические процессы темперамента, рассматриваем по работам И.П.Павлова,К.Г. Юнга, Г.Ю. Айзенка, а также А. Томаса и С. Чесс.
  Юнг в работе "Психологические типы" опубликованной в 1921 году, выделил в темпераменте функции ощущения, чувств, мышления, бессознательных артефактов, экстравертивное или инвертированное направление деятельности сознания. Айзенк в работе "Аспекты личности" опубликованной в 1947 году добавляет фактор устойчивость/неустойчивость эмоций (качества нейротизма и психотизма). А все градации темперамента, повторяя за Галеном (II век нашей эры), выражает в четырёх типах: сангвиник, холерик, флегматик, меланхолик.
  Иван Петрович Павлов после 20 лет исследований в своей работе "Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных", опубликованной в 1923 году, темперамент определяет физиологическими факторами, следующими свойствами нервной системы:
  Сила - способность нервной системы выдерживать длительное и сильное возбуждение или торможение;
  Уравновешенность - соотношение процессов возбуждения и торможения;
  Подвижность - скорость смены процессов возбуждения и торможения.
  В 1977 году А.Томас и С. Чесс американские психологи, разработали теорию на основе изучения темперамента детей, которая включает в себя девять характеристик: уровень активности, ритмичность, скорость реакции, приспособляемость, интенсивность эмоций, порог реакции, настроение, отвлекаемость и устойчивость внимания. Исследователи считали, что темперамент опосредуется генетикой и формируется на ранних этапах развития ребенка.
  Однако пока нет оснований полагать, что популярные схемы Юнга и Айзенка не могут быть использованы для алгоритмизации определения темперамента. Предполагается что при составлении первых цифровых алгоритмов темперамента сопутствующие аспекты также получат цифровое описание.
  В настоящее время часть из перечисленных процессов темперамента используется в практически действующих цифровых устройствах, такие как: процессы сканирования, распознавания, восприятия, анализ информации.
   По аналогии мы предполагаем, что для выражения сознанием ответной реакции на уровнях физической, эмоциональной и умственной деятельности будут найдены аутентичные способы цифровой обработки.
  Также психологическое описание темперамента в виде рефлекторной способности организма к взаимодействию с окружающей средой (выражение в виде стратегии, стиля взаимодействия или познания) в настоящее время моделируются на примере алгоритмов Искусственного интеллекта (ИИ), (технология позволяющая машинам выполнять задачи, которые требуют человеческого интеллекта: распознавать речь, анализировать изображения, писать тексты, принимать решения).
   Действующий на практике ИИ показывает впечатляющие результаты. Аналитика совершенствуется до прогнозирования результатов и поиска решений, предложения необходимых действий. Используются алгоритмы точности описания, планирования реализации, формулирования текста, выводов и последующего изучения.
  Автор предполагает, что аппараты сканирования, распознавания способны считывать, определять первичные рефлексы и поведение организма в характеристиках темперамента, а ИИ - интерпретировать эмоциональную и типологическую реакцию.
  2. Цифровые критерии развития темперамента
  2.1 Цель цифрового критерия.
  Анализ цифровых алгоритмов взаимодействия в сравнении с качествами темперамента позволяет перейти к гипотезе о цифровой организации первичных рефлексов, а возможно, и всей нервной деятельности.
  Поэтому задача автора - описать возможность создания цифрового паспорта темперамента. Для решение которой предлагаются следующие цели.
  А) Описать темперамент как ответ нейронного комплекса организма на стимулы физической и социальной среды в гипотезе с цифровой организацией первичных рефлексов, а возможно, и всей нервной деятельности.
  Б) Определить последовательность преобразования раздражения от рецептора до зон анализаторов, выделить факторы, аутентичных физиологическим реакциям, определённые И.П. Павловым и А.Томасом.
  В) Психологи пользуются терминами и концепциями темперамента с уровнем соответствующих знаний природы нервной системы середины 20-го века. Поэтому на основе полученных цифровых данных описания темперамента необходимо уточнить термины, приспособить наблюдения и выводы психологов к цифровому анализу и действительной сущности понятий.
  Г) Описать теоретическое представление общения ИИ с человеком с использованием аутентичного алгоритма обработки информации. (статья "Взаимодействие ИИ с человеком") [5]
  Д) Применить на практике результаты цифрового описания темперамента, например, в вопросах контакта с клиентами в организациях, в моделирующем общении, непосредственном взаимодействии ИИ с человеком.
  2.2 Модель К.Фристона
  Для полного объяснения формирования темперамента автор считает, что описания генетически заложенного развития эмбриона недостаточно. На самом раннем этапе эволюции множество сенсорных сигналов объединяются в зонах анализа и принятия решения. Поэтому предложена теория цифровой самоорганизации К. Фристона, которая описывает в математической модели распределение сенсорных сигналов, создание и функционирование модели предикативного кодирования.
  В университете Кембриджа Фристон изучал физику и психологию, поэтому исследователь опирался на физиологию с использованием математического аппарата.
  По роду профессиональной деятельности Фристон известен как британский нейробиолог и специалист по визуализации мозга, воксельной морфометрии, изобретатель статистической параметрической разметки (является международным стандартом для анализа и визуализации данных). Опирается на общие линейные модели и теорию случайного поля, разработанную с Кейт Уорсли (статистический аналитик изображений мозга 1951-2009 гг). В настоящее время является наиболее цитируемым нейрофизиологом в мире.
  Новизна модели Фристона - при описании рефлекторной связи сенсоров с зонами анализаторов, в использовании формул математического анализа, сведению множеств сенсорных сигналов нервной системы от хаотического распределния к упорядоченому заполнению уровней анализа.
  Принципы модели Фристона заключаются в наличии гомеостаза самоорганизирующейся системы с целью свести к минимуму энтропию множества сенсорных восприятий или, по названию автора модели, ограничению "свободной энергии". В процессе обработки поступющих сенсорных сигналов сознание опирается на "прогностическую модель" окружающего пространства, чтобы иметь возможность своевременно реагировать, а значит, выжить и продолжить род.
  "..Соответственно, предполагая байесовские вероятности состояний внешней среды и принимая во внимание зависимость от них сенсорных состояний, мы можем говорить, в свою очередь, о байесовской вероятности сенсорных состояний, то есть о вероятности наступления сенсорных состояний при условии, что внешняя среда имеет некоторое состояние [6,7,8]. Такая вероятность называется условной вероятностью или условной байесовской вероятностью." [1, с.18]
  Непосредственная технология перехода сигналов от сенсоров к зоне принятия решения называется "Предикативным кодированием".
  "Согласно предиктивному кодированию, на самом нижнем уровне иерархии сравнивается предсказание, приходящее с вышележащего уровня иерархии, с сенсорной информацией; на всех же остальных уровнях иерархии уже сравниваются предсказания, приходящие с вышележащих уровней иерархии, с ошибками предсказания, приходящими из нижележащих уровней иерархии. Нервная модель стимула не содержит таких понятий как "предсказание" и "ошибка предсказания", и сравнивается в данном случае не предсказание с его ошибкой, а сенсорная информация с её моделью." [9]
  По гипотезе байесовского кодирования. "... мозг представляет сенсорную информацию в форме вероятностных распределений, кодируя и вычисляя оптимальным, по Байесу, образом функции плотности вероятности или приближения к функциям плотности вероятности [10]". [1, с.5]
  "...Обучение, согласно Фристону, соответствует хеббовской пластичности, которая сводит к минимуму ошибку предсказания в связях между математическими ожиданиями в отношении безусловного раздражителя и математическими ожиданиями первого уровня в отношении безусловного раздражителя для отставленного условного рефлекса и вторым уровнем эхо-состояний для следового условного рефлекса. Фристон ещё пишет о том, что "обучение при отставленном мигательном условном рефлексе заключается в том, что преобладают изменения в связи между математическими ожиданиями относительно условного раздражителя (кодируемого клетками Пуркинье в коре мозжечка) и апостериорными предсказаниями о безусловном раздражителе (в промежуточном ядре)" и "при отставленном условном рефлексе именно связь с третьей скрытой причиной опосредует этот условный рефлекс". "Это происходит потому, что задержка означает, что эта скрытая причина активна в то время, когда вызывается безусловный ответ. Важно отметить, что это означает, что задействован другой набор связей, а именно: связи между ядрами моста и промежуточным ядром".." [1, с.53]
  "... К этой схеме Фристон добавляет новый модуль, который мы будем называть модулем ошибок предсказания [6,9]. В результате этой модификации состояния каждого отдела мозга описываются, во-первых, обобщённым каузальным состоянием, во-вторых, обобщённым скрытым состоянием (вместе составляющими модуль состояний), и в-третьих, модулем ошибок предсказания. В соответствии с этим, согласно Фристону [11,12], предполагается следующее: во-первых, наличие популяции нейронов, чья активность кодирует условное математическое ожидание или условную моду модулей состояний, составляющих ненаблюдаемые и наблюдаемые состояния разных уровней иерархии в мозгу; во-вторых, наличие популяции нейронов, чья активность кодирует ошибки предсказания каждого состояния; в-третьих, модули ошибок предсказания получают сообщения от модулей состояний того же уровня иерархии и уровня выше; в-четвертых, модули состояния получают сообщения от модулей ошибок того же уровня иерархии и уровня ниже."[1, с.47]
  Признанная заслуга Фристона состоит в придании процессу сознания алгоритмического преобразования, как пишет исследователь его творчества Ф. Сазонов.
  "...В итоге мы, вслед за Фристоном, приходим к системе уравнений, содержащей, во-первых, порождающий процесс как уравнения динамики скрытых, каузальных состояний среды и их шумов, во-вторых, уравнения динамики гипотез о математическом ожидании скрытых и каузальных состояний, представляющие из себя, в сущности, обратную модель по отношению к порождающему процессу, и позволяющие предсказывать динамику порождающего процесса, в-третьих, уравнения динамики переменных, связанных с обучением и действием." [1, с.50]
  Заложенная в ДНК система выживания организма поддерживается рефлекторным исследованием окружающего пространства в поисках пищи, ресурсов и рефлексом размножения. Двигательная активность и тактильная чувствительность находятся в прямой рефлекторной связи как ответ тела на раздражение и активность по направлению поискового рефлекса.
  Автор считает, что главный генетический стимул проявления темперамента - это поисковый рефлекс. Генеральная линия поведения от эмбриона до человека - это активное выживание, проявление качеств для поиска более удобных условий жизни, новых ресурсов, возможности коммуницирования для создания лучших условий совместного выживания.
  Стратегия физической реакции в процессе поискового рефлекса определяет будущие модели, образ жизни сознания, его темперамент. В фетальном периоде с развитием восприятия, аналитических способностей, двигательной активности свободно проявляются эволюционные способности поискового рефлекса.
  3. Физические критерии развития темперамента.
  3.1 Сенсоры и зоны анализаторов.
  Рассмотрим очерёдность развития органов чувств и зон анализаторов в фетальном периоде формирования нервной системы.
  К 3-4 неделе развития плода происходит разделение на три мозговые пузыря: передний, средний и задний. Где образуется физическое место формированиязон анализаторов.
  К 4-8 неделе передний мозг начинается делиться на полушария, формируются базальные ганглии, таламус. (отвечают за регуляцию движений, обучение, память).
  К 4-5 неделе формируются зрительные рецепторы, к 8-й неделе - рецепторы обоняния.
  К 10-12 неделе. Развитие тактильных ощущений. Формируется реакция на прикосновения к губам и вокруг рта.
  К 14-16 неделе. Вкусовые рецепторы.
  К 16-20 неделе. На следующем уровне развития зрительных рецепторов формируются палочки и колбочки, которые отвечают за восприятие света и цвета.
  К 24-25 неделе. Последним из чувств развиваются слуховые рецепторы.
  Первыми в эволюционном развитии появляются зрительные и обонятельные рецепторы. Они начинают формироваться в зародыше одновременно с мозгом, а на 16-20 неделях происходит их дальнейшее усложнение. Особенно зрительных.
  Мы предполагаем, что более раннее использование основными каналами обоняния и зрения, как основные каналы связи влияют на формирование рефлексов первичного темперамента.
  Следующими разуваются тактильные рецепторы. Их появление критически важно для эволюционного развития плода, поскольку стимулирует двигательную активность.
  В дальнейшем формируются вкусовые и слуховые рецепторы. Зрительная система усложняется до способности различать цвета (колбочки) и функционировать при слабом освещении (палочки).
  Таким образом, можно предположить, что слуховые и вкусовые системы оказывают вторичное влияние на темперамент по сравнению с главными каналами восприятия.
  3.2 Мозг и двигательная активность.
  Двигательная активность плода начинает развиваться примерно к 16-18 неделе. К 20-й неделе, по мере развития мозга и его аналитических центров, зародыш уже реагирует на прикосновения к рукам, ногам и туловищу. Это позволяет ему ощущать пространство внутри матки и менять положение. Во второй половине беременности формируются более сложные ощущения: давления, вибрации и температуры. К концу этого периода у плода могут появиться свои привычки, например, любимая поза или определённые реакции на звуки, вкус и прикосновения.
  Двигательная активность и тактильная чувствительность напрямую связаны рефлекторно: тактильные рецепторы тела реагирует на раздражение, активируя поисковый рефлекс.
  Развитое восприятие, его анализ и двигательная активность раскрывают эволюционные способности и поисковый рефлекс.
  Стратегия физической реакции в рамках поискового рефлекса формирует качество и стиль в проявлении темперамента человека.
  3.3 Миелинизация нервных окончаний.
  С развитием и увеличением нервных волокон в процессе миелинизации изменяется качество покрытия. Обеспечивается более быстрая передача нервных импульсов. В результате увеличивается координация движения, обработки сенсорных сигналов, оптимизация связи между различными отделами мозга.
  Миелинизация нервных окончаний волокон происходит в таком же порядке, в каком они развиваются в филлогенезе.
  С 13 по 24 неделю беременности миелинизация у плода находится на начальной стадии с минимальным количеством миелина. Первоочередное формирование миелина происходит в структурах, обеспечивающих базовые жизненные функции: дыхание, кровообращение и сердечную деятельность.
  Далее в процессе миелинизации задействуются сенсорные пути, отвечающие за тактильную чувствительность, проприоцепцию (ощущение положения тела) и слух. Зрительные пути начинают активно миелинизироваться ближе к концу гестационного периода.
  Процесс миелинизации головного мозга имеет направленность: он начинается с более древних структур, таких как ствол мозга, и постепенно распространяется на более новые, включая кору больших полушарий.
  К 25-40 неделе беременности наблюдается начальная миелинизация структур, ответственных за двигательную активность и ее координацию. Этот этап миелинизации является критически важным для окончательного формирования двигательных возможностей плода, закладывая основу для его дальнейшего развития и взаимодействия с окружающим миром.
  3.4 Внешние факторы влияния на плод.
  Развитие нейронных связей во внутриутробном периоде подвержено влиянию как позитивных, так и негативных факторов. Эти факторы могут оказывать значительное воздействие на будущие психоэмоциональные и когнитивные способности ребенка.
  Уже в фетальном периоде плод начинает различать голоса близких и незнакомых людей. Внутри матки может возникать конкуренция между близнецами, а привязанность к определенным стимулам свидетельствует о зарождающемся социальном взаимодействии и обмене.
  Стресс матери и избыточные гормональные всплески, в частности, повышение уровня кортизола, могут закреплять тревожность на рефлекторном уровне ребенка.
  Помимо общего развертывания генетической информации, в процессе роста плода проявляется индивидуальность, что отражается и в формировании темперамента. Так, даже у однояйцевых близнецов внутриутробные условия могут способствовать развитию различных темпераментов.
  При многоплодной беременности дети могут проявлять как сильные навыки сотрудничества и эмпатии, так и трудности с контролем своих эмоций и поведения. Зависит от прохождения беременности.
  Считается, что успешное формирование мозга в фетальном периоде позволяет в дальнейшем развитию способностей к распознаванию эмоций, обучению, памяти, общению, пониманию других людей.
  И наоборот, нарушение развития плода в фетальном периоде приводят к расстройству аутистического спектра, синдрому дефицита внимания и гиперактивности, дислексии и другие расстройства обучения, детский церебральный паралич.
  В результате взаимодействие плода с окружающей средой формирует индивидуальные качества и проявления темперамента.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Часть 2
  1. Темперамент. Фетальный период.
  Для анализа темперамента в первой части были рассмотрены условия формирования рефлексов эмбриона (фетального периода), становление нервной системы.
   По сделанным выводам выделены цифровой, физический и психологический критерии характеристик.
  Для объяснения цифрового критерия использовали теорию Фристона о цифровом распределении поступающих сенсорных сигналов, которые задаютс массивом данных и обрабатываются с помощью математического аппарата.[Приложение 1].
  Физический критерий фетального периода развития показывает уровень естественного развития организма по заложенной генетической информации. Включает физические параметры, координацию движения, устойчивость к нагрузкам нервной системы.
  На основе теории И.П.Павлова высшей нервной деятельности рассматриваются 4 типа темперамента, которые зависят от генетически заданного состояния нервной системы и и с нарушением рефлекторного комплекса, который приводит к неврозам и неврастении.
  В третьем критерии рассматриваются психологические связи в нервной системе. В составе факторов используется модель экстраверсия/интраверсия, предложенная Юнгом в 1921 году. [12]. Айзенк в 1947 году на основе физиологических исследований Павлова качеств темперамента к экстраверсии/интроверсии добавляет понятие нейротизма, описывает под теми же названиями 4-е типа темперамента и создаёт личностный опросник MMQ.[13]. В отличии от физиологического измерения реакций организма в исследовании Павлова, в опроснике тип определяется самостоятельным тестированием и психологической интерпретацией полученных результатов.
  2. Физиологическое обоснование темперамента.
  2.1 Возбуждение и торможение
  И. П. Павлов описывает механизм деятельности центральной нервной системы как взаимодействие основных нервных процессов -возбуждения и торможения. Любая реакция организма обусловлена возбуждением определенных групп нервных клеток, а ее прекращение - развитием торможения.
  Врожденными свойствами нервной системы являются безусловное возбуждение и безусловное торможение, а приобретенными: условное возбуждение и условное торможение.
  "Условные приобретенные реакции организма на стимулы внешней или внутренней среды организма, реализующиеся при участии высшего отдела центральной нервной системы - коры головного мозга.
  В отличие от безусловных, условные рефлексы: приспособлениями к изменяющимся условиям окружающей среды, осуществляются высшими (корковыми) отделами, приобретаются путем врéменных нервных связей и утрачиваются (тормозятся) когда вызвавшие их условия среды изменились представляют собой предупредительные сигнальные реакции.
  Условные рефлексы образуются при многократном сочетании условного сигнала (свет, звук, запах и др.) и безусловного подкрепления (пища, боль и др.). При этом в коре головного мозга образуется временная нервная связь между корковым ядром какого-либо анализатора и корковым центром подкрепления. После установления данной связи между двумя нервными центрами уже при действии одного лишь условного раздражителя запускается четко определенная поведенческая реакция" [14]
  Каков бы ни был раздражитель, он приведет к возникновению нового очага возбуждения в коре головного мозга, и этот очаг ослабит или усилит условно-рефлекторную деятельность.
  Раздражители, вызвавшие развитие торможения, могут идти как из внешнего мира, так и от внутренних органов животного.
  1. Безусловное (внешнее) торможение.
  а) Гаснущий тормоз. Это такое торможение условного рефлекса, которое постепенно исчезает при повторных предъявлениях стимула. Если, например, во время опыта с условным слюноотделением слегка постучать по стене, то собака немедленно насторожится, а условнорефлекторное слюноотделение прекратится.
  Однако если такое постукивание повторяют многократно, то реакция на постукивание постепенно ослабевает, слюноотделение тормозится всѐ меньше и, наконец, совсем растормаживается.
  Часто повторяемый ориентировочный рефлекс становится привычным и теряет своѐ тормозящее действие.
  б) Постоянный тормоз. Это такое торможение условного рефлекса, которое постепенно не исчезает при повторных предъявлениях стимула. Например, если собаке с хорошо выработанным условным слюнным рефлексом причинить боль, но рефлекс затормозится. Торможение будет проявляться до тех пор, пока действует болевой стимул, То есть очаг возбуждения в коре головного мозга не уменьшается при постоянном действии данного стимула. В этом заложен очень важный биологический смысл, так как боль является сигналом того, что с организмом что-то не в порядке или организму грозит опасность извне. При сильной боли человек теряет способность спокойно рассуждать, теряет интерес ко всему, тормозится пищевой рефлекс. Так сильно проявляется безусловное торможение, связанное с защитным рефлексом.
  К безусловному торможению относится и запредельное торможение, возникающее в нервной системе в ответ на очень сильные раздражители. Оно возникает в том случае, когда наступает предел работоспособности нервных клеток. В связи с тем, что тормозной процесс предохраняет нервные клетки от истощения, этот вид торможения называется еще и охранительным. Запредельное торможение часто проявляется в виде отказа собаки от выполнения простейших команд, замирании в одной позе, засыпании.
  Обморок возникает, например, в ответ на сильную боль или сверхсильное эмоциональное событие. Болевой и эмоциональный порог различен для разных людей и зависит от типа ВНД, возраста, образа жизни и др. Запредельное торможение имеет охранительное значение, так как буквально оберегает нервные клетки от массовой гибели при действии на них сверхсильных стимулов.
  Выделяют три вида условного торможения: угасательное. Дифференцировочное. запаздывательное.
  Угасательное торможение возникает в том случае, если условный раздражитель не сопровождается подкреплением. Он постепенно теряет свое сигнальное значение, и рефлекс на него угасает.
  Разные условные рефлексы без подкрепления угасают с неодинаковой скоростью. Более "молодые" и непрочные условные рефлексы угасают быстрее, чем "старые" прочные условно-рефлекторные связи. При угасании условного рефлекса происходит не просто разрыв условно-рефлекторной связи, а развивается активный тормозной процесс в коре головного мозга, который и подавляет условно-рефлекторную связь. Это положение подтверждается тем, что полностью угашенный условный рефлекс через некоторое время вновь восстанавливается.
   Угасание условных рефлексов - биологически важное приспособление. Благодаря ему организм перестает напрасно тратить энергию, реагировать на сигнал, утративший свое значение.
  Образование торможения зависит и от силы раздражителя. Чем сильнее раздражитель, тем быстрее он становится тормозным.
   Условное (угасательное) торможение. Это такое торможение условного рефлекса, которое возникает при многократном не подкреплении сигнала. Так, например, собаке с хорошо выработанным условным пищевым слюноотделительным рефлексом подавать условный раздражитель, не сопровождая его подкреплением (подкармливанием) то слюны будет выделяться все меньше, а само выделение будет наступать со все бóльшим латентным периодом.
  Иногда постороннее раздражение, вызывающее сильную оборонительную реакцию, препятствует развитию внутреннего торможения и способствует проявлению угашенных условных рефлексов. Это явление называется растормаживанием.
  "Если в каком-либо участке коры головного мозга возник очаг возбуждения или торможения, то возбуждение или торможение вначале непременно будут распространяться из пункта своего возникновения, захватывая соседние участки коры. Например, проявление собакой активно-оборонительной реакции способствует усилению ее пищевой возбудимости. Это происходит из-за того, что возбуждение из части коры мозга, связанной с проявлением агрессии, распространилось (иррадиировало) и на участки мозга, связанного с пищевыми реакциями. Процесс возбуждения распространяется примерно в четыре раза быстрее, чем процесс торможения. После иррадиации происходит обратное явление - концентрация, состоящее в том, что возбуждение (или торможение) начинает сосредотачиваться в той части мозга, в которой оно возникло и из которой распространилось.
   Свойством генерализации обладает и тормозной процесс. Очаги возбуждения и торможения обладают свойством отрицательной индукции, благодаря которому на периферии очага возбуждения в коре появляется очаг торможения, а на периферии очага торможения, соответственно, очаг возбуждения.
   Дифференцировочное торможение. Это такое торможение условного рефлекса, которое позволяет образовывать условный рефлекс на очень тонкие значения сигнала. Дифференцировочное торможение развивается при неподкреплении раздражителей, близких к подкрепляемому сигнальному. Если собаку подкармливать при действии звука, соответствующего по высоте ноте "фа" то постепенно образуется слюноотделительный условный рефлекс конкретно на этот звук. Но данный рефлекс проходит две стадии.
  Первая стадия - стадия "молодого рефлекса" (фаза генерализации). На этой стадии собака реагирует и на звук ноты "фа" и на звук близлежащих нот "ми" и "соль". Но со временем наступает стадия специализации: при дальнейшем подкреплении пищей ноты "фа" собака будет реагировать условнорефлекторным слюноотделением только на ноту "фа" а на звук нот "ми" и "соль" реакции не будет. То есть со временем происходит вытормаживание сходных раздражителейи узкая специализация рефлекса.
  Дифференцировочное торможение заметно усложняет поведенческие реакции человека и животных.
  Но такие "узкоспециализированные" рефлексы очень не прочные.
  При действии сильного или нового стимула возникает ориентировочная реакция и происходит растормаживание дифференцировок.
  в) Условный тормоз. Это такое торможение условного рефлекса, которое возникает при добавлении к известному сигналу неизвестного. Оно образуется при не подкреплении комбинации подкрепляемого и нового сигнала. Если при хорошо укрепленном условном слюнном рефлексе, выработанном на стук метронома, время от времени применять метроном вместе с дополнительным раздражителем например, бульканьем, не сопровождая эту комбинацию пищевым подкреплением, то вскоре сам метроном по-прежнему будет вызывать отделение слюны, а в сочетании с бульканьем потеряет свое положительное действие. Прибавочный агент стал условным тормозом.
  г) Торможение запаздывание. Это такое торможение условного рефлекса, которое отодвигает выполнение данного рефлекса на какое-то определенное время и развивается при неподкреплении начальной стадии действия сигнального раздражения.
  Если у собаки с прочно выработанным совпадающим слюнным условным рефлексом увеличивать изолированное действие условного раздражителя до 1, 2 и даже 3 мин, считая от момента включения сигнала до момента подкрепления, то слюноотделение начнет все более "запаздывать". Возникновение условного слюноотделения будет постепенно приближаться к моменту подкармливания.
  Время длительности сигнала подразделяется на недеятельную и деятельную фазы. Недеятельная часть вызывает развитие торможения запаздывания. Торможение запаздывания приурочивает условную реакцию именно к тому времени, когда она должна возникнуть в ответ на подкрепление. Деятельная фаза действия сигнала вызывает реализацию условного рефлекса.
  Таким образом, один и тот же условный раздражитель сначала действует тормозящим образом, а потом возбуждающим. Это объясняется тем, что появляется другой раздражитель - время. Время образует с условным раздражителем одновременный комплекс: в недеятельной фазе условного рефлекса время образует с положительным сигналом отрицательный комплексный раздражитель, так как в этой фазе отсутствует подкрепление. В деятельной же фазе время образует с ним положительный комплексный раздражитель, потому что он начинает своевременно подкрепляется. Большое значение торможение запаздывания играет в процессе охоты у хищных (например, у кошачьих). [14]
  2.2 Типы темперамента.
  Павлов, конечно, знал о уже существующей в его время классификациях темперамента, состоящего из 4-х типов (Гиппократ 4 в.до н.э. Гален 2 в. до н.э. Кант 19 век). Поэтому при выделении сходных признаков оставил прежние названия
  В основе высшей нервной деятельности выделены 3 физиологические характеристики.
  "Сила нервной системы - уровень работоспособности нервных клеток, устойчивость к длительному воздействию раздражителя как возбуждающего, так и затормаживающего типа (сила-слабость).
  Уравновешенность - соотношение возбуждения и торможения. (уравновешенность-неуравновешенность).
  Подвижность - быстрота возникновения или прекращения возбуждения-торможения.(лабильность-инертность).
  Сангвинический тип - сильный, уравновешенный, подвижный, имеет одинаково сильные процессы возбуждения и торможения с хорошей их подвижностью, что обеспечивает высокие адаптивные возможности и устойчивость в условиях трудных жизненных ситуаций. В соответствии с учением о темпераментах.
  Павлов так характеризовал таких людей: "Сангвиник горячий, очень продуктивный деятель, но лишь тогда, когда у него много интересного дела, т.е. есть постоянное возбуждение. Когда же такого дела нет, он становится скучливым, вялым".
  Сильный, уравновешенный, инертный, с сильными процессами возбуждения и торможения и с плохой их подвижностью, всегда испытывающий затруднения при переключении с одного вида деятельности на другой. В соответствии с учением о темпераментах, это флегматический тип.
   Павлов замечал: "Флегматик спокойный, всегда ровный, настойчивый и упорный труженик жизни".
  Сильный неуравновешенный тип характеризуется сильным раздражительным процессом и отстающим по силе тормозным. Поэтому представитель такого типа в трудных ситуациях легко подвержен нарушениям ВНД. Способен тренировать и в значительной степени улучшать недостаточное торможение. В соответствии с учением о темпераментах, это холерический тип.
   И.П. Павлов так определял этот тип темперамента: "Боевой тип, задорный, легко и скоро раздражающийся".
   Слабый, характеризуется слабостью обоих нервных процессов возбуждения и торможения. Плохо приспосабливается к условиям окружающей среды, подвержен невротическим расстройствам. В соответствии с классификацией темпераментов, это меланхолический тип.
   Павлов отмечал, что меланхолик, "попадая в новые условия жизни, очень теряется".
   Выбранные три параметра нервной системы дают 8 и более различных комбинаций. Но Павлов посчитал, что рассмотрение всех их практического применения не имеет. По его мнению, уравновешенность нет смысла рассматривать у объекта со слабой нервной системой, а подвижность - у типов с сильной и неуравновешенной. Тем не менее позже учениками и последователями Павлова было выявлено большое число промежуточных вариации типов. (П. С. Купалов, А. Г. Иванов-Смоленский)." [15].
  В результате получено доказательство существования типа темперамента как генетически имеющейся способности организма.
  2.3 Сигнальная система и темперамент. 
  Также Павлов обратил внимание на разность в восприятии информации людьми.
  "У человека необходимо различать 3 инстанции нервной деятельности: подкорку с ее сложнейшими безусловными рефлексами, инстинктами, влечениями, эмоциями, первую сигнальную систему (конкретное мышление, непосредственно обращенное к реальной действительности) и вторую сигнальную систему." [16 ].
  И.П. Павлов предложил три типа кодирования мозгом внешних сигналов: художественный, мыслительный и средний, в основе которых лежит определенное соотношение у человека первой и второй сигнальных систем.
  Для художественного типа характерно преобладание первой сигнальной системы. Люди этого типа в процессе мышления чаще пользуются чувственными образами. Ощущения и представления, относящиеся к окружающему миру, есть для нас первые сигналы действительности, конкретные сигналы, то речь специально прежде всего кинестетические раздражения, идущие в кору от разных органов, есть вторые сигналы, сигналы сигналов.
  Они представляют собой отвлечение от действительности и допускают обобщение, что и составляет наше лишнее специально человеческое высшее мышление" (Павлов).У мыслительного типа усилена работ авторой сигнальной системы, что приводит к резкой выраженности способности к отвлечению от действительности, основанной на стремлении к анализу и соединению анализируемых частей в целое. Для среднего типа свойственна уравновешенность функций двух сигнальных систем. Большинство людей относится к среднему типу.
  Следующее физиологическое качество темперамента связано с кодированием информации мозгом, а также возможным нарушением функции рефлекса по способу кодирования с последующим отклонения в рефлекторной деятельности в форме неврастении.
  Физиологическая причина перехода мозга к разным видам кодирования ещё до конца не известна. Пока проводится множество исследований и выдвигаются гипотезы. [17].
  Факторы изменений чистого типа темперамента
  На основе условий рефлектрной деятельности центральной нервной системы, физических способностей, 4-м типам темперамента и разному кодированию мозгом информации (художественный, мыслительный и смешанный). Выделяются физиологические алгоритмы поведения.
  Далее рассмотрим факторы, которые приводят к изменению проявления чистогого алгоритма.
  1. Сначала изменения в рефлекторной деятельности и связанные нарушения качеств силы (возбужения/торможения или образ сразу). Что называется неврозом, неврастенией.
  Соответственно, автоматически нарушаются остальные качества устойчивости и скорости рефлекторных процессов.
  2. Поведения которое изменяется под действием отклонений в функционировании нейромедиаторов, что выражается в возникновении в том числе таких заболеваний, как Паркинсона, Альцгеймера, депрессивных состояний, изменённых состояний.
  3. Изменения поведения, которое зависят от выбранной сознанием защитного механизма.
  4. ЛЭФ показывает, насколько коллективное бессознаниельное включено в поведение индивида. От полной ассоциации до проявления социапатии.
  Несомнено. Данные факторы могут быть непосредственно связанными, причины в одном из них вызвать сходные выделение по остальным факторам.
  3 Отклонения ЦНД
  3.1. Генез невротических состояний по Анохину
  Физиология в центральной нервной деятельности организма человека происходит в процессе нахождения в социуме. Люди для совместной жизни договариваются и принимают условия, законы.
  Рефлекторные процессы раздражения и торможения используются для регулирования поведения, чтобы соответствовать кодексу поведения либо решения конфликтов.
  В результате естественные процессы возбуждения/торможения изменяются волевым решением. Условные рефлексы работают в условиях чаще дополнительного торможения. Возникают ситуации конфликта интересов.
  Перед анализом человеческого поведения в конфликтной ситуации рассмотрим, какие закономерности описал Павлов в ситуации контролируемого в лаборатории "срыва" условного рефлекса.
  Павлов, проецируя результаты лабораторного "срыва" рефлексов животных, рассматривал сходные процессы у людей, используя понятие неврастения. Анохин использует понятие невроз и невротический срыв.
  "И.П. Павлов так описывал конфликт возбуждения и торможения.
  "Меня, например, занимает какой-нибудь раздражительный процесс, но обстоятельства повелительно требуют затормозить его. Мне делается неприятно, трудно.
  Следующее высказывание:
  Меня кто-нибудь оскорбил, но я по какой-либо причине не мог ответить словом, а тем более действием. Таким образом я переживаю конфликт возбуждения и торможения".
  Если внимательно физиологически проанализировать эти слова И.П. Павлова, то, по сути дела, в них мы усмотрим неизменную борьбу, встречу двух систем возбуждения, одна из которых оказывается сильнее.
  В самом деле, что такое "меня занимает раздражительный процесс"? Это значит, что моя нервная система на данный момент занимается какой-то системой возбуждения, какой-то деятельностью.
  ...не каждый конфликт и не каждая встреча двух систем возбуждения ведет к неврозу. Нужны какие-то особенные условия, при которых встреча или конфликт двух сильных побуждений приводят к невротическому срыву.
  ...Первое условие. Необходимо усиление встречающихся возбуждений со стороны подкоркового эмоционального аппарата.
  ...Известно, что область гипоталамуса через ретикулярную субстанцию таламуса, через одно из его ядер оказывает постоянное влияние на корковую область через area limbica, усиливающее и приводящее к парабиотическому состоянию корковые клетки.
  ...Второе условие, которое играет большую роль в появлении невротического состояния - это взаимно-индуцирующая, поднимающая активность деятельности двух данных встречных систем возбуждения, которые в данный момент между собой конкурируют за право формирования рабочей периферии.
  ...Если это взаимное усиление длительно, если сопоставление двух конфликтирующих систем возбуждения оказывается длительным, мы неизбежно приходим к тому, что И.П. Павлов назвал перенапряжением нервных процессов, и к образованию того или иного застойного процесса - застойного возбуждения или застойного торможения.
  ...Третий факт... это неравноценность отдельных компонентов эмоциональной реакции и вообще любой реакции, которая развивается в ответ на условный раздражитель. Неравноценность выступает в отношении коркового контроля, коркового тормозящего действия. Отдельные компоненты подчиняются легко торможению, другие компоненты этому торможению не подчиняются, и учет вегетативных и соматических компонентов одновременно показывает, что при всякой задержке соматического вегетативные компоненты приходят в еще большее возбуждение.
  Таким образом, общее возбуждение, общий эмоциональный разряд находит как бы выход преимущественно в этих вегетативных компонентах. Данное обстоятельство в значительной степени, на мой взгляд, определяет тот факт, что при длительных отрицательных эмоциях, как говорил Г.Ф. Ланг, происходит постепенное потенцирование, усиление какого-то преимущественно вегетативного пути, который делается перевозбужденным, и появляется или гипертензивное состояние в отношении сосудов, или спастическое состояние в отношении кишечника, или дерматозы и т.д.; характер последних зависит от истории развития данного организма, но механизм состоит именно в этом.
  Последний признак
  ...Все конфликтные состояния при выработке торможения, при задержке различного рода реакций, которые нежелательны человеку, в частности, мимической реакции, в задержке которой человек тренируется всю свою жизнь, - все эти реакции, отражаясь на вегетативных показателях, способствуют усилению именно невротической реакции человека в целом, если только эти торможения, задержки, депрессия выражения эмоций являются длительными, постоянными, настойчивыми и если эмоции имеют отрицательный характер." [18].
  3.2 Неврастения.
  Неврастени́я - психическое расстройство из группы неврозов, проявляющееся в повышенной раздражительности, утомляемости, утрате способности к длительному умственному и физическому напряжению. Впервые описана американским врачом Георгом Бирдом в 1869 году. Неврастения возникает обычно при сочетании психической травмы с чрезмерно напряжённой работой и физиологическими лишениями (хроническое недосыпание, отсутствие отдыха и тому подобное). Возникновению неврастении способствуют ослабляющие организм инфекции и интоксикации (курение, алкоголь), эндокринные расстройства, недостаточное питание и другое.
  "В классификации ВОЗ МКБ-10 она относится к разделу F48 "Другие невротические расстройства", но отсутствует в последней классификации МКБ-11 (вместо этого рекомендуется ставить "Расстройство настроения, неуточнённое" 6A8Z)." [19].
  То есть неврастения как определение в наше время не несёт диагностическое содержание, но достаточно для определения круга психических растройств, которые рассматриваются в данной статье.
  При заболевании неврозом системно-уравновешенного, которая приводит к патологическому состоянию корковых клеток, получаются неврастенические симптомы.
  Вследствие понижения предела работоспособности корковой клетки раздражительный процесс быстро достигает предела и вызывает запредельное торможение. Слабость сосредоточения объясняется ослаблением концентрации раздражительного процесса, а некоторые формы бессонницы - ослаблением внутреннего, активного торможения. Неврастения может развиваться как на фоне сильно не уравновешенного, так и слабого типа. В первом случае будут преобладать симптомы возбуждения (эксцитаторная форма неврастении), во втором - симптомы, имеющие в основе слабость раздражительного и тормозного процесса, различные фазы торможения (депрессорная форма неврастении).
  При сочетании общеслабого или ослабленного типа с художественным создаются условия для развития истерического синдрома. Основной истерии И.П. Павлов считает ослабление коркового тонуса, главным образом, внутреннего торможения.
  1. Слабость тонуса корковых клеток обусловливает то, что обычные раздражители являются сверхмаксимальными и вызывают запредельное торможение. Отсюда выясняется и физиологическая основа повышенной внушаемости, концентрированного раздражения, сопровождающегося сильно выраженной индукцией.
  2. Благодаря ослаблению коры поведение истерика получает эмотивный характер, управляясь больше подкоркой. Этим же объясняется концентрированность нервных процессов в отдельных пунктах коры.
  3. При ослаблении коры, в первую очередь, нарушается деятельность второй сигнальной системы. Вследствие ее угнетения повышается деятельность первой сигнальной системы, которая управляется подкоркой. Отсюда склонность к сумеречным состояниям, фантазиям.
  4. Нарушение психического синтеза объясняется разъединением деятельности сигнальных систем.
  Что касается истерических припадков, то аффективные взрывы и судорожные припадки являются следствием острого торможения коры и возбуждения подкорки по закону положительной индукции. Если же торможение распространяется вниз по головному мозгу, то мы видим пассивное состояние в форме истерогипнотической каталепсии или летаргии. Это различие объясняется как различными степенями слабости нервных процессов, так и силовыми отношениями коры и подкорки" [18]
  При сочетании общеслабого или ослабленного типа с мыслительным создаются условия для психастенического невроза.
  "Если слабость врожденная, то получаются те симптомы, которые свойственны психастении Жанэ: крайняя нерешительность, боязливость, потеря функции реального, неприспособленность к жизни, но при этом склонность витать в мире отвлеченных размышлений. И.П. Павлов очень интересовался психастениками и весьма внимательно их изучал.
  ...Симптоматология истерии и психастении, помимо патологического состояния корковых клеток, обусловливается нарушением равновесия между основными инстанциями высшей нервной деятельности, т.е. между второй сигнальной системой, с одной стороны, и первой сигнальной системой, связанной с подкоркой, - с другой."[18]
  "Художественный" и "Мыслительный" типы личности человека по Павлову соответствует Юнгианскому качеству мышления/чувств/интуиции в опроснике Айзенка рассредоточены по качествам.
  3. 3 Исследование Павловым неврастении.
   Поводом для нервного срыва может быть и столкновение во времени двух таких различных реакций, как, например, пищевого и оборонительного рефлексов или оборонительного и полового.
  При этом оказалось, что тот или другой тип невроза вовсе не обязательно стоит в связи с тем или другим типом высшей нервной деятельности данного животного. В течение экспериментального невроза все условные рефлексы, как правило, снижаются или исчезают, ранее воспитанные условные тормозы растормаживаются. Глубоко нарушаются процессы возбуждения и торможения в коре больших полушарий. с.12
  Состояния экспериментально вызванного невроза у собаки сопровождаются обильными вегетативно-трофическими нарушениями (одышка, обильное слюноотделение, нарушения глотания, двигательной функции желудка и желудочной секреции, желчевыделения, диуреза, появление экземы, фурункулов, алопеции, кожных язв, папиллом, фибром, аденом и других новообразований
  Проявления: эмоциональные нарушения (повышенная тревога, страх, апатия, раздражительность), вегетативные расстройства (головные боли, головокружение, сердцебиение, потливость, одышка, нарушения сна, расстройства пищеварения), поведенческие изменения (социальная изоляция, избегание стрессовых ситуаций, ритуальное поведение, фобии, навязчивые мысли и действия.
  "Животное с таким "сорванным", "больным" пунктом обнаруживало совершенно правильную условнорефлекторную деятельность, но лишь до тех пор, пока не применялся раздражитель, принимавший участие в образовании "сорванного" пункта, - в последнем случае вся условнорефлекторная деятельность животного сразу извращалась. "Сорванный" пункт отличался своеобразной инертностью раздражительного процесса, так что связанный с этим пунктом условный рефлекс не поддавался больше угашению. В других случаях в "сорванном" пункте развивались столь же инертные состояния торможения.
  Перенапряжение раздражительного процесса вызывается различными тяжелыми переживаниями, огорчениями, трудными жизненными ситуациями, опасностями, устрашающими моментами, отрицательно окрашенными эмоциями. с. 37
  "И. П. Павлов обратил также внимание на то, что в ряде случаев экспериментально вызванного невроза нарушение высшей нервной деятельности протекает с периодическими колебаниями, причем в одних случаях периоды ослабленной высшей нервной деятельности чередуются с периодами нормального состояния животного, в других же случаях они чередуются с периодами высшей нервной деятельности, ненормально повышенной.
  Такие периоды могут длиться по несколько недель или месяцев и превращаться друг в друга без видимой внешней причины. роль в патогенезе экспериментальных неврозов сыграло разработанное И. П. Павловым учение о различных типах высшей нервной деятельности животного, поскольку оказалось, что у разных животных, в зависимости от основного типа, очень варьирует та степень легкости, с которой удается "сорвать" нормальную деятельность больших полушарий."[20, с. 14]
  "...в более сложном психосоциальном преломлении может иметь место и у человека, у которого благодаря соответственной ситуации детства или методам воспитания может фиксироваться инфантильная установка беспомощности и страха перед жизнью. Невротическое поведение такого человека может быть объяснено в таком случае не природной слабостью, а рядом астенизирующих средовых воздействий, отсутствием жизненной тренировки. Только после исключения значения этих факторов в развитии личности - можно думать о природном слабом типе."[15]
  Невзроз в форме возбуждения проявляется в резком повышении возбудимости дифференцировки. Животное не в состоянии затормаживать свои условные рефлексы. Наблюдается хаотическая двигательная возбудимость, возможно усиленное слюноотделение.
  Невроз в форме фобии можно определить как навязчивые переживания страхов в определённой обставновке. Имеют специфические поведенческие проявления, цель которых - избегание предмета страха, в том числе и обстановки, связанной с ним, или уменьшение страха с помощью навязчивых действий.
  Невроз может развиваться под воздействием сильных раздражителей, вызывающих бузусловно -рефлекторную реакцию. Возникновение неврозов в определённой "травмирующей" обстановке характеризуется очень быстрым образованием "патологических" условных рефлектов, вероятно, по типу доминанты, связывающих состояние организма с отдельными раздарителями окружющей среды или их совокупностью.
  3.4 Отклонения рефлекторности ЦНД.
  По качествам нервной системы: силы, устойчивости и скорости И. П. Павлов свёл все возможные причины образования экспериментальных неврозов к следующим трем: перенапряжение раздражительного процесса, перенапряжение тормозного процесса или "срыва" условного рефлекса, перенапряжение подвижности процессов возбуждения и торможения.
  1. Перенапряжение раздражительного процесса развивается при действии особо сильных внешних раздражителей, непереносимых для данной нервной системы.
  "Впервые И. П. Павлов столкнулся в своей лаборатории с этими странными явлениями в 1912 г. Это были опыты М. Н. Ерофеевой, вырабатывавшей у собак условные пищевые рефлексы, причем условным раздражителем был фарадический ток, вначале очень слабый, но затем (в дальнейших опытах) все более и более сильный. Естественный оборонительный рефлекс при этих опытах тормозился, и вместо него получался пищевой рефлекс, однако в дальнейшем эти условные рефлексы "срывались", а у собак на длительное время развивалось общее болезненно-возбужденное состояние, из-за которого приходилось прерывать дальнейшие опыты."
  Под понятием сверхсильный раздражитель подразумевают не какую-то определённую его физическую силу, а лишь то обстоятельство, что эта сила превышает возможности нервных клеток реагировать на неё соответствующим максимальным возбуждением. Если клетки ЦНС ослаблены (утомлены болезнью или другими причинами), тогда даже обычный раздражитель умеренной силы может оказаться "сверхсильным". Поэтому систематическое переутомление, напряжённая работа без отдыха в трудных условиях может вызвать так называемый невроз истощения. При этом наблюдается периодичность в работоспособности ЦНС, условные рефлексы то появляются , то исчезают.
  2. Перенапряжение тормозного процесса имеет место при слишком длительном применении тормозного раздражителя или при слишком сложных изменяющихся моделей поведения.
  "Во многих подобных случаях тормозится только двигательный компонент сложной поведенческой реакции, а ее вегетативный компонент сохраняется, причем в вегетативном отделе нервной системы могут образовываться состояния застойного возбуждения." [18, с. 50].
  "Перенапряжение тормозного процесса может происходить по следующим причинам:
  при дифференциации слишком похожих раздражений. при затягивании действий отрицательных раздражителей, при длительной отсрочке подкрепления.
  Невроз может быть также вызван ошибкой двух различных видов внутреннего торможения (запаздывающего и дифференцировочного) столкновением торможения и безусловного пищевого возбуждения в коре, а также при одновременном возбуждении конкурирующих корковых очагов представительства безусловных рефлексов (система замыкания безусловных рефлексов, очевидно, также происходит в коре) . Неврозы могутбыть также вызваны при одновременных несимметричных раздражениях зрительной коры из обоих глаз." [18, с.32-38]
  3.5 Перенапряжение подвижности нервных процессов вызывается необходимостью быстрой смены состояния возбуждения состоянием торможения или, наоборот, состояния торможения состоянием возбуждения. Формируется источник невроза (пример по каждой неврастении) срыв высшей нервной деятельности вследствие перенапряжения раздражительного или тормозного процессов или их подвижности.
  Перенапряжение подвижности может лежать в основе различных конкретных причин образования неврозов.
  Прослеживая анамнез наших больных, мы нередко в состоянии обнаружить длительно переживаемые в прошлом отрицательно окрашенные эмоции, связанные именно с перенапряжением тормозного процесса. В этих случаях больные должны были (большей частью в течение длительного времени) себя сдерживать и стремиться не проявлять своих мыслей, желаний и чувств. При этом необходимо иметь в виду, что "задержать эмоции" (как принято иногда выражаться), конечно, невозможно
  Одна из этих причин близко воспроизводит рассмотренный выше механизм "ошибки" когда в коре больших полушарий непосредственно сталкиваются противоположные процессы. Одновременно существуют положительно и отрицательно окрашенные сложные комплексы поведения, причем ни один не в состоянии вытеснить другого. Процессы раздражения и торможения встречаются, так сказать, непосредственно в применении к одному и тому же действию. В то время как в норме один из двух комплексов быстро тормозит комплекс, противоположный по принципу отрицательной индукции, при недостаточной подвижности нервных процессов оба комплекса могут существовать одновременно, что неизбежно должно приводить к появлению патологического состояния, П. К. Анохиным. [20,с.54].
  И. П. Павлов, изучая процесс торможения, указывал на его целительное, защитное значение. Торможение вмешивается всегда, если благополучию нервной клетки начинает угрожать опасность вследствие чрезмерного ее напряжения. И. П. Павлов считал это явление своеобразной физиологической защитой против болезнетворного агента. Торможение позволяет в таких случаях клетке накапливать новые силы для последующей работы. [20, с. 15]
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Часть 2
  1. Процесс передачи сигнала по нервам
  Для раскрытия темы цифрового темперамента в 1-й части рассмотрена рефлекторная деятельность в филогенетическом (эмбриональном) периоде. Описана физиология безусловного и условного рефлекса "срыв" рефлекса по исследованиям И.П.Павлова (1-я часть).
  Физиология темперамента, по исследованиям И. П. Павлова, выражается с параметрами силы, устойчивости и скорости . Физика возбуждения и торможения рефлекса показывает кинематическую схему передачи сигнала. Неосознанное управление физиологическими процессами происходит электрохимическим способом с участием химических веществ нейромедиаторов.
  В этой части рассмотрим, какие нейромедиаторы определяют силу, устойчивость и скорость нервной деятельности в процессе прохождения сигнала по нервной системе. А также какие медиаторы при каких условиях влияют на "срыв" рефлекса генетически заданного поведения человека, выраженного в темпераменте.
  Кроме электрохимических реакций, на темперамент влияет комплекс поведенческих стратегий, описанные в 1-й части, и психологических защит, которые рассмотрим в третьей части.
  Для дальнейшего применения в социальной и медицинской практической деятельности все эти факторы возможно учитывать в матрице темперамента, составленной ИИ
  1.1 Нейрон.
  По опытам И.П. Павлова, рефлекс описывается энергетически как возбуждение, устойчивость сигнала и скорость нервного импульса. Более полное описание включает прохождения потенциала от нейрона к нейрону в результате химических реакций.
  В нервной клетке выделяют два вида отростков: дендриты и аксоны. Дендриты проводят нервный импульс только по направлению к телу нервной клетки. Аксон проводит нервный импульс только от тела нервной клетки. Нервная клетка строго поляризована. К основным функциям нейронов относятся: передача всех возбуждающих и тормозных потенциалов, передача информации в виде импульсов к последующим нейронам. Через синапсы с помощью нейромедиаторов передаются электрический потенциал.
  Нервные волокна - это отростки нервных клеток, покрытые снаружи глиальной оболочкой и осуществляющие проведение нервных импульсов.
  Нервные волокна проводят сигнал с разной скоростью. Импульсы в безмиелиновых нервных волокнах проводятся непрерывно со скоростью 1-2 м/с. Безмиелиновые нервные волокна являются эфферентными волокнами вегетативной нервной системы. Они обеспечивают иннервацию внутренних органов, желез и сосудов.
  Миелиновые нервные волокна значительно толще безмиелиновых. Электроизоляция аксонов обеспечивает изолированное и более быстрое проведение нервного импульса со скоростью от 5 до 120 м/с. В ЦНС миелиновую оболочку образуют олигодендроциты - глиальные клетки. Миелиновые волокна в ЦНС образуют белое вещество головного и спинного мозга. Функция миелиновой оболочки -. Миелин состоит из липидов (70-75%) и белков. При заболеваниях, сопровождающихся поражением миелиновой оболочки(демиелинизацией), нарушается проведение возбуждения по нервному волокну. Например, рассеянный склероз - патология, при которой иммунная система атакует миелиновую оболочку и клетки, её формирующие.[21]
  "Срыв" рефлекса и отклонения от привычного поведения по причине изменения в составе нейромедиаторов рассматривается в отдельной главе.
  1.2 Нейромедиатор
  Для управления мышцами мозгу необходимо передать сигнал по нервам от нейрона к нейрону. Открытие каждого последующего нейрона происходит в присутствии медиатора. "Это биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрохимического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами, а также, например, от нейронов к мышечной ткани или железистым клеткам. В состоянии покоя по разные стороны мембраны существует разность потенциалов. Нервный импульс, поступающий в пресинаптическое окончание, вызывает освобождение в синаптическую щель медиатора.
  Молекулы медиаторов медленно пересекают такую короткую дистанцию, которая разделяет пре- и постсинаптические мембраны (0,1 мкм или меньше) происходит достаточно быстро и позволяет осуществлять быструю передачу сигнала между нейронами или между нейроном и мышцей. Затем нейромедиаторы инактивируются. Существуют два способа инактивации нейромедиаторов: дезаминирование и метилирование.
  "Дезаминирование протекает с образованием свободного аммиака и с участием ФАД. Катализирует реакцию моноаминоксидаза, она обнаружена во многих тканях, но наиболее активна в печени, желудке, почках, кишечнике, нервной ткани.
  В синаптическом окончании, кроме классических медиаторов, могут находиться один или несколько нейропептидов. Количество веществ, содержащихся в синапсе, может доходить до 5-6 (своеобразный коктейль)."[22]
  "При метилировании катехоламинов (дофамина, адреналина, норадреналина) фермент катехол-О-метилтрансфераза (КОМТ) присоединяет метильную группу к гидроксильной группе в орто-положении бензольного кольца. В результате биоактивность медиатора снижается в 100-200 раз."[23]
  "Медиаторные вещества делятся на две большие группы: нейромедиаторы, которые осуществляют передачу сигнала в синапсе, и нейромодуляторы, которые регулируют передачу сигнала.
   Нейромедиаторы разделяют на аминокислоты (глицин, глутамат и аспартат) и биогенные амины (дофамин, норадренали, адреналин).
  Нейромодуляторы, в свою очередь, подразделяются на четыре большие группы:
  1). Нейропептиды (эндорфин, мет-энкефалин, кальцитонин, вещество Р) образуются из крупных белковых молекул-предшественников. Из одного белка может быть образовано более одного нейропептида. В одной клетке может одновременно присутствовать более одного нейропептида, нередко выступая в роли комедиатора;
  2). Производные жирных кислот (эйкозаноиды и арахидоновая кислота) принимают участие в регуляции реакции воспаления, лихорадки и др.;
  3). Пурины и пиримидины (внеклеточные АТФ, АДФ, аденин, а также УТФ и УДФ).
  4). Газообразные вещества (NO, CO и H2S) характеризуются отсутствием специфических механизмов накопления и хранения внутри клетки, а также отсутствием специфических рецепторов на постсинаптической мембране.
   Нейромодуляторы, по сравнению с нейромедиаторами, не обладают самостоятельным физиологическим действием, а модифицируют их эффект. Действие нейромодуляторов имеет тонический характер. Мишенью нейромодулятора может быть не только постсинаптическая мембрана и не только мембраннные рецепторы. Он действует на разные участки нейрона, причем его действие может быть внутриклеточным. [50]
  Наиболее часто встречающимися медиаторами цнс:
  - глутаминовая кислота, гамк - около 40 % нейронов;
  - ацетилхолин - около 5 % нейронов;
  - дофамин и серотонин - 1-2 %;
  - норадреналин - менее 1 %;
  - гистамин, глицин, аденозин, медиаторы-пептиды и др. -10-13 %.
  В сравнении с физиологическим описанием передачи возбуждения химическая реакция может включать параллельное воздействие разных медиаторов на одном синоптическом уровне на несколько типов рецепторов.
  Таким образом, анализ нейромедиаторов будет включать органы, на которых находятся рецепторы, и тип воздействия - возбуждение/торможение. В отдельной главе - описание изменения медиаторов, которые приводят к "срыву" рефлекса.
  2. Распределение медиаторов по безусловным рефлексам
  Выяснили, что в основе темперамента - генетически заложенные качества, которые могут частично регулироваться социальными установками и защитными механизмами.
  Заложенные качества рефлекторной деятельности по Павлову есть сила, устойчивость, скорость. Поэтому распределяем основные медиаторы (из всех более 100), в группу отвечающие за проведение физиологической силы (эффект возбуждения/торможения), устойчивости (нейромодуляторы) и скорости (с эффектами ускорения, растормаживания, торможения) в отличии от скорости основных медиаторов возбуждения/торможения.
  2.1 Возбуждающие и тормозные медиаторы
  Глутамат.
  Активируется только вместе с Глицином. 90% связей мозга активируются глутоматом. Есть тип рецепторов с быстрой активацией нейронов, что хорошо для обучения, реагирования. Рецепторы с медленной активацией для регуляции настроения, тревожности, сна, аппетита, энергетического обмена, на иммунных клетках связывает токсичный продукт азотистого обмена аммика. В процессе развития мозга участвует в регуляции роста колбочек и синаптогенеза. Глутамат участвует в синаптической пластичности, обучении и памяти. В форме нейропластичности, известной как долгосрочное потенцирование, связь с глутаматергическими синапсами в гиппокампе, неокортексе и других частях мозга. Для организма важно поддерживать равновесное количество глутомата с помощью правильно функционирующий механизм утилизации медиатора.
  Аспартат.
  Известен своим менее сильным воздействием на главный возбуждающий рецептор NMDA, чем глутамат. Если глутамат способен активировать все типы рецепторов, то за связывание аспартата отвечают преимущественно рецепторы NMDA-подтипа. Аспартат участвует в метаболизме, в частности, в цикле Кребса (как промежуточное соединение) и в обмене азотистых веществ, снижает аммиак, повышает уровень энергии для мышц, транспорт магния, что снижает частоту сердцебиения.. Также он вносит вклад в синтез белка, аргинина, оксида азота, аспарагина, N-ацетиласпартата и N-метил-D-аспартата. Может регулировать выделение других медиаторов.
  Ацетилхолин.
  Активирует мышцы и является основным нейромедиатором в вегетативной нервной системе. Мускариновые рецепторы ацетилхолина (mAChR) активирует внутриклеточные сигнальные пути через G-белки. В отличии от Глутомата, эти пути могут приводить как к возбуждению, так и к торможению клетки, в зависимости от типа G-белка и подтипа рецептора. Замедление сердечного ритма, сокращение гладких мышц (например, в кишечнике, бронхах, мочевом пузыре). Стимуляция секреции желез (слюнных, потовых, слезных). В центральной нервной системе (ЦНС) регуляция настроения, сна, терморегуляция. Участвует в повышении бдительности после пробуждения, внимания, процессы обучения и памяти, возбуждения и вознаграждения. Чрезмерная активация АХ также может приводить к чрезмерной стимуляции глутамата и гибели нейронов.
  Глицин.
  Глицин действует как тормозной нейромедиатор в центральной нервной системе, особенно в спинном мозге и стволе головного мозга. Рецепторы глицина есть в головном мозге, мотонейронах, где он помогает регулировать сенсорные сигналы и двигательные. Уменьшает расторможенность.
  Глицин является необходимым ко-агонистом наряду с глутаматом для NMDA-рецепторов. В отличие от тормозящей роли глицина в спинном мозге, в (NMDA) глутаматергических рецепторах он оказывает возбуждающее действие. Стимулирует выработку ГАМК - еще одного нейромедиатора, ответственного за обменные и энергетические процессы, протекающие в мозге.
  ГАМК.
  Самый распространённый из тормозных нейромедиаторов в центральной нервной системе человека. Торможение через хлорид делает нейрон менее возбуждённым. ГАМК оказывает тормозящее действие или вызывает гиперполяризацию. Когда чистый поток хлоридов близок к нулю, действие ГАМК носит шунтирующий характер. Шунтирующее торможение не оказывает прямого влияния на мембранный потенциал клетки, однако оно снижает эффект любого сопутствующего синаптического воздействия за счет уменьшения электрического сопротивления мембраны клетки.
  ГАМК образуется прямо в нервных клетках из другого медиатора - глутаминовой кислоты (глутамата). Это происходит с помощью фермента глутаматдекарбоксилазы.
  Рецепторы есть в Гипокампе, участвует в когнитивных способностях, движениях. Мышечный тонус помогает мышцам расслабляться, предотвращая спазмы и судороги, боль. ГАМК гасит избыточное возбуждение, которое лежит в основе чувства беспокойства и паники, уменьшает страх, тревогу, что придаёт сосредоточенность, блокируя фоновые "шумы" и лишние нервные импульсы. Улучшается дыхание тканей, утилизация мозгом глюкозы, улучшается кровоснабжение. Повышает иммунный отклик.
  ГАМК регулирует пролиферацию нервных клеток-предшественников, миграцию и дифференцировку удлинение нейритов и формирование синапсов.
  β-клетки поджелудочной железы. выделяют ГАМК вместе с инсулином, и ГАМК связывается с ГАМК-рецепторами на соседних островковых альфа-клетках (α-клетках), подавляя их способность выделять глюкагон (который, нейтрализует действие инсулина).
  ГАМК есть в периферических тканях, включая кишечник, желудок, фаллопиевы трубы, матку, яичники, яички, почки, мочевой пузырь, легкие и печень, хотя и в гораздо меньших количествах, чем в нейронах или β-клетках. Может подавлять воспалительные иммунные реакции и способствовать "регуляторным" иммунным реакциям. Так, было доказано, что введение ГАМК подавляет аутоиммунные заболевания у нескольких видов животных.
  2.2 Основные виды безусловных рефлексов.
  От описания основных медиаторов нервной системы, выполняющие функцию возбуждения и торможения в обычных условиях жизни, переходим к описанию увеличения способности организма к повышенным нагрузкам в случае стрессовых, шоковых ситуаций модулирующими медиаторами.
  Безусловный рефлекс - это врождённая наследственная реакция организма, которая обеспечивает выживание, размножение и поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды). Рефлекс формируется в процессе эволюции и одинаковый у всех представителей определённого вида. Имеет постоянные рефлекторные дуги, которые формируются к моменту рождения и сохраняются в течение всей жизни. [24]
  Безусловные рефлексы распределяем на 4 основные группы: пищевые, оборонительные, половые, ориентировочные. Значит, описываем медиаторы для каждой группы.
  Ацетилхолин, Глутомат, ГАМК, Глицин, основные медиаторы возбуждения/торможения участвуют во всех безусловных рефлексах.
  Рассмотрим сначала медиаторы, которые используются нервной системой в процессе перемещения пешком.
  При обычной ходьбе. В организме происходят изменения в уровне нескольких гормонов и нейрохимических соединений, которые влияют на физическое и эмоциональное состояние.
  Эндорфины - так называемые "гормоны радости". Их выработка активизируется во время физической активности, включая ходьбу. Эндорфины снижают болевую чувствительность, улучшают настроение, создают ощущение эйфории ("эйфория бегуна") и помогают справляться со стрессом. Исследования показывают, что даже 10-15 минут быстрой ходьбы могут немедленно улучшить настроение благодаря временному повышению уровня эндорфинов.
  Адреналин и норадреналин - гормоны, которые мобилизуют тело во время физической активности. Они повышают уровень энергии и бодрости. Что может заряжать бодростью во время ходьбы.
  Кортизол - гормон стресса. Физическая активность, в том числе ходьба, помогает снижать его уровень. Это связано с тем, что умеренные нагрузки нормализуют работу нервной системы и помогают организму сбрасывать напряжение.
  Серотонин - нейромедиатор, который регулирует настроение, сон и аппетит. При умеренной и регулярной физической активности, особенно на свежем воздухе, его выработка повышается. Это способствует улучшению настроения, снижению уровня тревоги и депрессии, улучшению качества сна.
  Дофамин - нейромедиатор системы вознаграждения мозга. Его выработка активизируется при достижении целей (например, выполнении тренировочного плана) новых впечатлениях, а также после физической активности. Дофамин повышает мотивацию, чувство удовлетворения, улучшает концентрацию.
  Окситоцин - гормон привязанности, наслаждения, доверия. Его выработка может усиливаться при тренировках в группе, в парах или с тренером. Окситоцин снижает уровень стресса.
  Также физическая активность, включая ходьбу, может влиять на другие процессы в организме, например, на уровень провоспалительных цитокинов (IL-6, TNF-α) и на чувствительность органов к половым гормонам.
  Важно учитывать, что гормональный отклик на тренировку зависит от типа нагрузки, её интенсивности, продолжительности занятия, уровня физической подготовки человека и индивидуальных особенностей гормональной регуляции.
  Пищевые рефлексы. Обеспечивают поиск, захват и обработку пищи. К ним относятся слюноотделение, глотание, сосание у новорождённых. Слюна выделяется автоматически при попадании еды в рот. Это помогает смачиванию и началу переваривания.
  Перечислим главные медиаторы, которые выделяются в процессе пищевых безусловных рефлексов.
  Ацетилхолин усиливает перистальтику (волнообразные сокращения) кишечника, способствуя продвижению пищи. Стимулирует выделение слюны, желудочного сока, панкреатического сока и желчи. Способствует открытию сфинктеров, позволяя пище проходить из одного отдела в другой.
  Серотонин влияет на чувство насыщения и может подавлять аппетит. В зависимости от типа рецептора может быть возбуждающим, так и тормозящим медиатором. В кишечнике серотонин стимулирует перистальтику, помогая перемещать пищу по пищеварительному тракту и тормозить перистальтику. Влияет на секрецию различных пищеварительных соков. Участвует в ощущении боли в брюшной полости.
  Норадреналин в основном оказывает тормозящее действие на пищеварительную систему. Снижает активность гладкой мускулатуры кишечника. Уменьшает кровоток в пищеварительных органах, что может быть важно в стрессовых ситуациях. Способствует закрытию сфинктеров.
  Дофамин вырабатывается при приёме вкусной пищи, что придаёт этим событиям мотивационную важность. Он также связан с "системой вознаграждения" мозга и влияет на процессы мотивации и обучения.
  В основном оказывает тормозящее действие на пищеварительную систему, подобно норадреналину. В пищеварительной системе дофамин может снижать перистальтику желудочно-кишечного тракта и защищать слизистую кишечника. Снижать секрецию.
  Все медиаторы, включённые в переваривание пищи, для целей статьи перечислять не требуется. Только те, которые, по мнению автора, можно включить в метаанализ темперамента ИИ.
  Оборонительные (защитные) рефлексы. Направлены на избегание или устранение воздействий, вредоносных для организма мигание, отдёргивание руки от горячего или острого, кашель, чиханье, рвота.
  Выделяется комплекс рефлексов в стрессовой ситуации ("борись или беги") или болезнью.
  При возбуждении в стрессовой ситуации в организме взыскиваются дополнительные ресурсы, изменяется скорость реакции, быстрее выделяет энергию из глюкозы и липидов, уменьшается ощущение боли, сужаются сосуды для уменьшения потери крови. Для активизации необходимых процессов усиленно выделяются медиаторы: дофамин, адреналин, норадреналин, картизол, гистамин.
  Адреналин вырабатывается надпочечниками и действует очень быстро, вызывая учащение сердцебиения и повышение артериального давления, расширение зрачков, увеличение уровня глюкозы в крови для получения энергии, перенаправление крови от органов пищеварения к мышцам, усиление дыхания.
  Норадреналин В активации реакции "бей или беги" усиливает эффекты адреналина, способствует повышению внимания и бдительности, увеличению мышечного тонуса, ускорению сердечного ритма. Отличается от адреналина гораздо более сильным сосудосуживающим и прессорным действием, значительно меньшим стимулирующим влиянием на сокращения сердца, сильным действием на мускулатуру бронхов и кишечника, слабым влиянием на обмен веществ (отсутствием выраженного гипергликемического, липолитического и общего катаболического эффекта).
  Уровень норадреналина в крови повышается: при стрессовых состояниях, шоке, травмах, кровопотерях, ожогах, при тревоге, страхе, нервном напряжении.
  Кортизол: Хотя кортизол является гормоном, вырабатываемым надпочечниками в ответ на стресс, он тесно связан с реакцией "бей или беги". Действует более медленное, чем адреналин и норадреналин, но более продолжительное. Кортизол помогает поддерживать уровень глюкозы в крови, подавлять воспалительные процессы (в краткосрочной перспективе) мобилизовать жирные кислоты для получения энергии.
  Воспалительные процессы, например, при кашле и чихании, ожогах, физической боли приводят к активности иммунных защитных реакций организма, с выделением соответствующих медиаторов.
  Гистамин высвобождается тучными клетками в ответ на аллергены, инфекции или раздражители. Увеличивает проницаемость сосудов, что приводит к отеку слизистых оболочек. Раздражает рецепторы в дыхательных путях, вызывая кашель или чихание. Сужение бронхов (бронхоспазм) может усугублять кашель.
  Ацетилхолин может вызывать сужение бронхов и увеличение секреции слизи, что способствует кашлю.
  Субстанция P - нейропептид, который участвует в передаче болевых сигналов и воспалении. Может стимулировать кашлевые рецепторы. Высвобождается из сенсорных нервных окончаний в ответ на болевые стимулы, включая термическое повреждение. Субстанция P играет ключевую роль в передаче болевых сигналов в центральную нервную систему и вызывает воспалительную реакцию (расширение сосудов, повышение их проницаемости, привлечение иммунных клеток).
  Брадикинин высвобождается при повреждении тканей и вызывает расширение сосудов, повышение их проницаемости и стимулирует болевые рецепторы.
  Аденозин. Из-за влияния на АВ-узлозависимые желудочковые тахикардии его относят к классу V антиаритмических средств. Вызывает эндотелийзависимое расслабление гладкой мускулатуры, которая находится в стенках артерий. Это приводит к расширению "нормальных" сегментов артерий, то есть тех, где эндотелий не отделен от средней оболочки атеросклеротической бляшкой.
   В условиях стресса или повреждения аденозин в первую очередь выполняет функцию цитопротекции, предотвращая повреждение тканей при гипоксии, ишемии и судорожной активности. Активация рецепторов A2A вызывает целый ряд реакций, которые в целом можно классифицировать как противовоспалительные. [25] Ферментативная выработка аденозина может оказывать противовоспалительное или иммуносупрессивное действие.
  Аденозин является эндогенным агонистомрецептора грелина/стимулятора секреции гормона роста.[26] Однако, в отличие от других агонистов этого рецептора, аденозин способен повышать аппетит, но не может стимулировать секрецию гормона роста и повышать его уровень в плазме крови.
   Инициирование рефлекса мигания. При раздражении глаза активируются ацетилхолин участвующий в сокращении скелетных мышц, включая мышцы, отвечающие за движение век. Глутамат, как основной возбуждающий нейромедиатор в центральной нервной системе, участвует в обработке сенсорной информации. ГАМК - основной тормозной нейромедиатор модулирует активность нейронов, участвующих в рефлексе мигания, обеспечивая его плавность и контроль.
  Половые рефлексы. Обеспечивают продолжение рода. Включают реакции, связанные с половым поведением, а также родительские инстинкты, например, материнский уход за потомством у млекопитающих.
  Половое влечение. Участвуют следующие медиаторы.
  Тестостерон: Этот гормон является основным андрогеном и играет важную роль в повышении полового влечения как у мужчин, так и у женщин.
  Эстрогены: У женщин эстрогены также способствуют увеличению полового влечения, особенно во время овуляции.
  Дофамин: Этот нейромедиатор связан с системой вознаграждения мозга и влияет на удовольствие и мотивацию, включая сексуальное влечение.
  Серотонин: Хотя серотонин обычно ассоциируется с улучшением настроения, его уровень может также влиять на половое влечение. Высокий уровень серотонина может снижать либидо. После полового акта уровень серотонина может повышаться, что способствует чувству удовлетворения и спокойствия.
  Норадреналин: Этот нейромедиатор участвует в реакции "борьбы или бегства" и может повышать сексуальное влечение, сердечный ритм, что может усиливать сексуальное влечение.
  Окситоцин: Известный как "гормон любви", окситоцин играет важную роль в формировании эмоциональных связей и может усиливать сексуальное влечение.
  Вазопрессин: Этот гормон также связан с формированием социальных связей и может влиять на сексуальное влечение, особенно у мужчин.
  Эндорфины: Эти натуральные опиаты, вырабатываемые организмом, могут вызывать чувство удовольствия и расслабления, что также способствует сексуальному влечению. После полового акта продолжают способствовать ощущению счастья и расслабления.
  Пролактин: Уровень пролактина увеличивается после оргазма и может быть связан с чувством удовлетворения и расслабления.
  Ориентировочные рефлексы . Реакция на новизну. Проявляется в настораживании, прислушивании, повороте головы к источнику света или звука. Биологическое значение - активное восприятие внешнего раздражителя. [27]
  Ориентировочный рефлекс в центральной нервной системе связан с работой механизмов тонической и фазической активации ретикулярной формации, а также с активирующей и тормозной функцией нейронов гиппокампа и хвостатого ядра. Проводниками являются следующие медиаторы.
  Дофамин. Рецепторы в областях, связанных с вознаграждением, влияют на мотивацию и удовольствие, а рецепторы в моторных областях - на движение.
  В префронтальной коре преимущественно через D1 рецепторы, регулирует исполнительные функции, такие как планирование, принятие решений, рабочая память и внимание.
  В лимбической системе (включая миндалевидное тело и гиппокамп) дофамин участвует в регуляции эмоций, настроения, памяти и обучения, а также в формировании эмоциональной окраски событий.
  В гипофизе дофамин, выделяемый гипоталамическими нейронами, ингибирует высвобождение пролактина из передней доли гипофиза.
  "В экстрапирамидной системе дофамин играет роль стимулирующего нейромедиатора, способствующего повышению двигательной активности, уменьшению двигательной заторможенности и скованности, снижению гипертонуса мышц. Физиологическими антагонистами дофамина в экстрапирамидной системе являются ацетилхолин и ГАМК.
  Дофамин не вызывает чувства удовольствия или удовлетворения, а создаёт сильное ощущение предвкушения от получения результата или нежелания его получения. Поэтому данный нейромедиатор используется мозгом для оценки и мотивации, закрепляя важные для выживания и продолжения рода действия.
  В кровеносных сосудах вызывает их расширение, в почках увеличивает выделение мочи, в поджелудочной железе снижает выработку инсулина, в пищеварительной системе снижает перистальтику желудочно-кишечного тракта и защищает слизистую кишечника. В иммунной системе снижает активность лимфоцитов. За исключением кровеносных сосудов, дофамин в каждой из этих периферических систем синтезируется локально и оказывает свое действие вблизи клеток, которые его выделяют.
  Дисфункция дофаминовых рецепторов может привести к болезни Паркинсона, шизофрении, депрессии и зависимости.
  Норадреналин: участвует в активации симпатической нервной системы, способствует повышению бдительности и внимания.
  Норадреналин принимает участие в регуляции артериального давления и периферического сосудистого сопротивления. Может отвечать за общую активацию деятельности мозга (например, торможение центров сна) увеличение двигательной активности, снижение болевой чувствительности (исполняет роль обезболивающего) улучшение обучения ("учит" побеждать опасности) положительные эмоции ("чувство победы").
  Серотонин. Стимуляция рецептора 5-HT 6приводит к угнетению выделения дофамина и норадреналина, вовлечён в регуляцию настроения и эмоций.
  Серотонин не столько приносит положительные эмоции, сколько снижает восприимчивость к отрицательным. Задействован в двигательной активности, снижает общий болевой фон, помогает организму в борьбе против воспаления. Также серотонин повышает точность передачи активных сигналов в мозге и помогает сконцентрироваться.
  Переизбыток серотонина (например, при употреблении ЛСД) увеличивает "громкость" вторичных сигналов в мозге, и возникают галлюцинации. Серотонин активирует внутриклеточный каскад вторичных мессенджеров, деполяризует мембрану, что приводит к возбуждению центров тошноты и рвоты, а также может вызывать тревожность и судороги.
  Недостаток серотонина и нарушение баланса между позитивными и негативными эмоциями - основная причина депрессии.
  Глутамат: основной возбуждающий нейромедиатор в центральной нервной системе. Основной в процессах обучения и памяти, что важно для ориентировочного рефлекса.
  Ацетилхолин: участвует в передаче сигналов между нейронами и может быть задействован в процессах внимания и восприятия.
  Эти медиаторы могут действовать в различных комбинациях и взаимодействиях, чтобы обеспечить адекватную реакцию на окружающую среду.
  Изменение медиаторов в процессе "срыва" рефлекса, как увидим в другой главе, особенно влияет на ориентировочный рефлекс, так как затрагивает центральную часть регуляции организма, в которой принимаются решения, а значит, меняется поведение (фактор темперамента).
  В комплексе реакций темперамента входят ориентировочные рефлексы, где проявляются эмоции, и оценочный рефлекс. Базовые способности возбуждения/торможения, реакции на стресс и иммунный ответ.
  Главные реакции возбуждения/торможения невозможно рассматривать отдельно от модулирующих медиаторов.
  3. Модуляторы процессов организма.
  ГОМК. Медиатор торможения. Синтезируется из ГАМК. Помогает высвобождению Глутомата, дофамина. Агонист ГАМК. ГОМК проникает через гематоэнцефалический барьер и взаимодействует с рецепторами ГАМК, усиливая их действие. В организме она может превращаться в ГАМК.
  Фармакологические эффекты: седативный, снотворный, транквилизирующий, наркотический, центральный миорелаксирующий, антигипоксический, антикаталептический, дискинетический, кардиодепрессивный. Усиливает болеутоляющий эффект наркотических и ненаркотических анальгетиков.
  Тиреоидные гормоны усиливают синтез белка, расщепление глюкозы и липидов, повышают температуру тела, стимулируют работу нервной системы, рост костей и развитие головного мозга, регулируют частоту и силу сердечных сокращений, влияют на артериальное давление.
  Воздействие гормонов во многом зависит от концентрации: например, в небольшом количестве они оказывают анаболическое действие (увеличивают синтез белков, тормозят разрушение мышц). Высокая концентрация, наоборот, приводит к катаболическому распаду.
  Таурин оказывает ормозное действие на центральную нервную систему (ЦНС). Уменьшает активность нейронов, снижать нервное напряжение и оказывать противосудорожное действие. Он активирует ГАМК-рецепторы (при концентрации от 10 мкМ) и при высоких концентрациях, чувствительные к стрихнину рецепторы глицина.
  Регуляция высвобождения нейротрансмиттеров и гормонов. Таурин может влиять на высвобождение ГАМК, адреналина, пролактина и других веществ, а также регулировать ответы на них.
  Влияние на распределение ионов кальция. Таурин регулирует приток ионов кальция в клетки, что важно для работы сердца, скелетных мышц и нервной системы. Он способствует стабилизации работы сердца и может улучшать снабжение тканей кислородом. Нормализует электролитный состав клеток за счёт удержания ионов кальция и калия. Улучшает работу сердца. Проявляет мягкое кардиотоническое (повышение тонуса сердечной мышцы) и инотропное (увеличение силы сердечных сокращений) действие, восстанавливает содержание АТФ в миокарде. Нейтрализует свободные радикалы, предотвращая повреждение клеток.
  Таурин входит в состав парных желчных кислот (таурохолевой, тауродезоксихолевой), которые участвуют в эмульгировании жиров в кишечнике, участвует в обмене жиров, его конъюгаты с желчными кислотами способствуют эмульгированию жиров и всасыванию продуктов их распада.
  Уменьшает окисление глюкозы, повышает чувствительность рецепторов к инсулину, что способствует снижению уровня триглицеридов и накоплению гликогена в мышцах.
  Опиоиды - это вещества, которые взаимодействуют с опиоидными рецепторами в организме и оказывают анальгезирующее (обезболивающее) действие. Они могут быть как эндогенными (вырабатываемыми в организме), так и экзогенными (поступающими извне).
  Эндогенные опиоиды синтезируются в организме и взаимодействуют с опиоидными рецепторами. К ним относятся:
  Эндорфины (эндогенные морфины). Блокируют передачу болевых импульсов, влияют на эмоциональное состояние человека. Бета-эндорфины - наиболее активный агент, взаимодействующий с опиоидными рецепторами. Отвечают за обезболивание и активацию системы вознаграждения.
  Энкефалины. Короткие пептиды, которые регулируют соматические функции и поведенческие реакции. Оказывают морфиноподобное и анальгезирующее действие, воздействуя главным образом на δ-опиоидные рецепторы. Эндорфины выделяются гипофизом, как правило, в ответ на болевые ощущения и могут воздействовать как на центральную нервную систему (ЦНС) так и на периферическую нервную систему (ПНС). В ПНС β-эндорфин является первичным эндорфином, выделяемым гипофизом. Эндорфины подавляют передачу болевых сигналов, связываясь с μ-рецепторами периферических нервов, которые блокируют выделение ими нейромедиатора вещества Р. Механизм в ЦНС аналогичен, но работает за счет блокирования другого нейромедиатора: гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). В свою очередь, ингибирование ГАМК увеличивает выработку и выделение дофамина - нейромедиатора, связанного с обучением на основе вознаграждения.
  Динорфины. Выделяются повреждёнными нейронами, проявляют защитное обезболивающее действие путём связывания с κ-опиоидными рецепторами.
  Ноцицептины, эндоморфины и другие.
  Эндогенные опиоиды играют роль в регуляции нервной системы, а также влияют на функционирование пищеварительной, эндокринной, иммунной, сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем организма.
  Ингибирование аденилатциклазы и снижение концентрации цАМФ, что приводит к уменьшению высвобождения возбуждающих медиаторов (например, глутамата, субстанции P).
  Гиперполяризация мембраны за счёт увеличения тока калия из клетки и тока хлора в клетку, что снижает генерацию потенциала действия и передачу болевого импульса.
  Активация калиевых каналов при взаимодействии с Go-белком, что приводит к гиперполяризации клеточной мембраны и снижению активности нейронов.
  3. Взаимодействие медиаторов.
  Потенциал передаётся следующему нейрону в зависимости от электроличической среды, передающих и принимающих рецепторов комплексного влияния медиаторов, которые при возбуждении уже содержат механизмы, приводящие к торможению потенциала.
  Поэтому после рассмотрения качеств отдельных медиаторов рассмотрим комплексное действие при передаче потенциала.
  3.1 Глутамат. Основной возбуждающий нейромедиатор в мозге, участвует в обучении, памяти, синаптической пластичности.
  Глутамат может стимулировать высвобождение ГАМК, что приводит к торможению. Модулирует высвобождение дофамина, особенно в системе вознаграждения. Влияет на высвобождение серотонина.
  Модулирует активность ацетилхолина. В ответ на воздействие глутамата в нейронах повышается синтез оксида азота (NO).
  Ацетилхолин. Участвует в мышечном сокращении, обучении, памяти, внимании и фазах сна.
  Ацетилхолин может повышать чувствительность постсинаптических рецепторов к глутамату, усиливая возбуждающие сигналы. В некоторых областях мозга ацетилхолин может подавлять высвобождение дофамина.
  Может модулировать высвобождение серотонина. Ацетилхолин является медиатором возбуждения между полосатым телом, бледным шаром и черным веществом. Дофамин является его антагонистом с тормозным действием. При поражении черного вещества и бледного шара снижается уровень дофамина в хвостатом ядре и скорлупе, нарушается пропорция между дофамином и норадреналином, возникает расстройство функций экстрапирамидной системы.
  Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Основной тормозной нейромедиатор в мозге. Снижает возбудимость нейронов, участвует в регуляции тревожности, сна и мышечного тонуса.
   ГАМК напрямую противодействует возбуждающему действию глутамата. Может модулировать высвобождение дофамина, влияя на мотивацию и двигательную активность. Влияет на серотонинергическую передачу, оказывая влияние на настроение и тревожность.
  Модулирует высвобождение норадреналина, влияя на бдительность и реакцию на стресс.
  ГАМК, серотонин и норадреналин играют центральную роль в регуляции тревожности и реакции на стресс. Нарушения в этих системах могут приводить к развитию тревожных расстройств и посттравматического стрессового расстройства (ПТСР).
  Дофамин. Связан с системой вознаграждения, мотивацией, удовольствием, движением, вниманием и когнитивными функциями. Служит основой системы "вознаграждения" мозга. Любые моменты, доставляющие человеку радость, такие как вкусная еда, приятные запахи, общение с домашним питомцем, долгожданный отдых - сопровождаются выбросом в кровь этого биологически активного вещества.
  Зависимость от удовольствия, которое формирует дофамин, заставляет человека стремиться к повторению испытанных приятных ощущений. Количество синтезируемого в организме. Гормон влияет на настроение, характер человека. Модулирует выработку адреналина.
  Дофамин может модулировать высвобождение серотонина, влияя на настроение и поведение. Взаимодействует с норадреналином: Эти два нейромедиатора часто работают вместе, регулируя внимание, мотивацию и реакцию на стресс.
  В базальных ганглиях дофамин подавляет активность ацетилхолина, что важно для контроля движений.
  Дофамин может модулировать глутаматергическую передачу, влияя на обучение и память.
  Нарушение баланса нейромедиаторов, особенно глутамата и дофамина, может приводить к нейротоксичности и играть роль в развитии нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
  Глицин. Глицин часто работает синергично с ГАМК, усиливая тормозное действие в спинном мозге. Глицин является ко-агонистом NMDA-рецепторов, то есть для их полной активации требуется присутствие как глутамата, так и глицина. Оказывает тормозное влияние на NMDA-рецепторы, снижая их чувствительность к глутамату.
  В вентральной области покрышки. Глицин может влиять на высвобождение дофамина.
  Взаимодействует с серотонинергической системой.
  Таурин. Тормозное действие через ГАМК-рецепторы: Таурин может связываться с ГАМК-рецепторами, усиливая их тормозное действие. Он может действовать как агонист или аллостерический модулятор ГАМК-рецепторов, увеличивая приток хлорид-ионов и гиперполяризацию мембраны.
  Может блокировать действие глутамата на некоторые типы глутаматных рецепторов, особенно на NMDA-рецепторы. Это снижает возбуждающее действие глутамата. Антиоксидантное воздействие стабилизирует мембраны нейронов, что улучшает проводимость.
  Серотонин. Регулирует настроение, сон, аппетит, пищеварение, сексуальное влечение и социальное поведение.
  Серотонин может как усиливать, так и подавлять высвобождение дофамина, в зависимости от типа рецептора и области мозга. Модулирует высвобождение норадреналина, влияя на внимание и реакцию на стресс.
  Модулировать глутаматергическую передачу, влияя на обучение и память.
  Влияет на активность ГАМК, влияя на тревожность и возбудимость. Вызывает выход сосудорасширяющих посредников (NO, простациклина)
  Серотонин - это нейромедиатор, который не столько приносит положительные эмоции, сколько снижает
  восприимчивость к отрицательным.
  Норадреналин. Участвует в реакции "бей или беги", внимании, бдительности, мотивации и регуляции настроения.
  Норадреналин может модулировать высвобождение дофамина, влияя на мотивацию и вознаграждение.
  Влияет на высвобождение серотонина, влияя на настроение. Модулирует глутаматергическую передачу, влияя на внимание и обучение.
  Адреналин. Усиливает возбуждение через активацию аденилатциклазы.
  Адреналин может усиливать или ослаблять высвобождение глутамата в различных областях мозга в зависимости от типа адренергических рецепторов и их локализации. Например, активация альфа-2 адренергических рецепторов может ингибировать высвобождение глутамата, в то время как активация бета-адренергических рецепторов может его усиливать.
  Адреналин, действуя через альфа-2-адренергические рецепторы, уменьшает высвобождение других нейромедиаторов, включая норадреналин и ГАМК, из пресинаптических терминалей. Это происходит через активацию ингибирующего G-белка, который снижает активность аденилатциклазы и блокирует кальциевые каналы.
  Может косвенно влиять на дофаминергическую передачу и серотонинергических нейронов, изменяя активность нейронов, которые взаимодействуют с дофаминергическими путями.
  Эндорфины. Естественные опиоиды, вырабатываемые организмом, которые действуют как обезболивающие и вызывают чувство эйфории.
   Эндорфины могут подавлять высвобождение глутамата, уменьшая передачу болевых сигналов, стимулировать высвобождение дофамина, способствуя ощущению удовольствия и вознаграждения. модулируют серотонинергическую систему, влияя на настроение.
   Эндоканнабиноиды. Липидные молекулы, которые действуют как нейромедиаторы, участвуют в регуляции аппетита, настроения, памяти, боли и сна.
   Эндоканнабиноиды действуют ретроградно, то есть они могут влиять на высвобождение как возбуждающих (например глутамат), так и тормозных (например, ГАМК) нейромедиаторов из пресинаптического нейрона.
  Модулируют дофаминергическую передачу и серотонинергическую систему, влияет на систему вознаграждения.
  Окситоцин. Гормон и нейромедиатор, связанный с социальным взаимодействием, доверием, привязанностью, материнским поведением и сексуальным возбуждением.
  Окситоцин может модулировать дофаминергическую систему, усиливая социальное вознаграждение.
  Влияет на серотонинергическую передачу, способствуя снижению тревожности и улучшению настроения.
  Модулирует активность ГАМК, оказывая успокаивающее действие.
   Вазопрессин. Гормон и нейромедиатор, участвующий в регуляции кровяного давления, водного баланса, а также в социальном поведении, агрессии и памяти.
   Вазопрессин может модулировать дофаминергическую систему, влияя на социальное поведение и агрессию. Влияние на серотонинергическую передачу изменяет настроение и социальное взаимодействие.
  Аденозин. Действует как тормозной (ингибирующий) нейромедиатор в центральной нервной системе. Через A1-рецепторы, расположенные пресинаптически, часто приводит к открытию калиевых каналов и закрытию кальциевых каналов, что снижает вероятность высвобождения нейротрансмиттеров. уменьшает высвобождение таких возбуждающих нейротрансмиттеров, как: Глутамат и Аспартат. В некоторых областях мозга аденозин может усиливать ГАМКергическую передачу, способствуя общему тормозному эффекту.
  Активация аденозиновых рецепторов может приводить к увеличению синтеза и высвобождения 2-арахидоноилглицерина (2-AG) одного из основных эндоканнабиноидов. Эндоканнабиноиды, в свою очередь, могут ретроградно влиять на высвобождение нейротрансмиттеров, включая глутамат и ГАМК, тем самым усиливая тормозное действие аденозина.
  Уменьшает выделение дофамина. Снижает высвобождение норадреналина в некоторых областях мозга, способствуя снижению уровня бодрствования и артериального давления.
  Аденозин может усиливать высвобождение ацетилхолина из парасимпатических нервных окончаний, что приводит к замедлению сердечного ритма (брадикардия) и снижению артериального давления. Оказывает иммуномодулирующее действие, часто подавляя выработку провоспалительных цитокинов и стимулируя выработку противовоспалительных цитокинов.
  В некоторых тканях аденозин может стимулировать выработку оксида азота, который является важным вазодилататором и участвует в нейротрансмиссии.
  Аденозин может модулировать высвобождение эндогенных опиоидов. В некоторых контекстах, особенно в ответ на стресс или боль, аденозин может усиливать высвобождение этих нейропептидов, способствуя анальгетическому эффекту.
  Взаимодействие аденозина с NPY, который играет роль в регуляции аппетита, стресса и тревожности. Аденозин может влиять на высвобождение NPY, что, в свою очередь, может сказываться на этих поведенческих реакциях.
  Модулирует выработку и активность нейротрофических факторов, таких как фактор роста нервов (NGF) и нейротрофический фактор мозга (BDNF). Эти факторы играют критическую роль в выживании, росте и дифференцировке нейронов, а также в синаптической пластичности.
  Может модулировать высвобождение кортикотропин-рилизинг гормона (CRH) из гипоталамуса, что влияет на ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники и уровень кортизола.
  Аденозин является ключевым медиатором, способствующим сонливости. Его накопление в мозге в течение дня, особенно в базальных отделах переднего мозга, приводит к активации аденозиновых рецепторов, что снижает активность нейронов и способствует засыпанию. Это влияние опосредовано через модуляцию активности нейронов, продуцирующих возбуждающие нейротрансмиттеры и усиление тормозных путей.
  Через активацию A1-рецепторов аденозин может подавлять долговременную потенциацию (LTP) клеточный механизм, лежащий в основе обучения и памяти.
  3.2 Принципы взаимодействия медиаторов.
  Взаимодействие нейромедиаторов играет ключевую роль в синаптической пластичности - способности синапсов изменять свою силу и эффективность. Это лежит в основе обучения и памяти. Например, длительная активация глутаматергических рецепторов может привести к усилению синаптической связи, что часто включает модуляцию дофаминергической и холинергической систем.
  Дисбаланс в работе этих нейромедиаторных систем часто лежит в основе различных психических расстройств, таких как депрессия (связанная с серотонином и норадреналином) тревожность (ГАМК, серотонин), болезнь Паркинсона (дофамин) и шизофрения (дофамин, глутамат).
  Окситоцин, вазопрессин, дофамин и серотонин участвуют в формировании социального поведения, включая доверие, эмпатию, агрессию и формирование социальных связей.
   Нейромедиаторы могут изменять количество или чувствительность рецепторов к другим нейромедиаторам на постсинаптической мембране. Это может привести к усилению или ослаблению ответа на сигнал другого нейромедиатора.
  Некоторые нейромедиаторы могут влиять на ферменты, которые расщепляют другие нейромедиаторы, или на белки, ответственные за обратный захват нейромедиаторов из синаптической щели. Это изменяет концентрацию нейромедиатора в синаптической щели и, соответственно, продолжительность его действия.
   Нейромедиаторы могут напрямую или косвенно влиять на открытие или закрытие ионных каналов в постсинаптической мембране, изменяя мембранный потенциал и, следовательно, возбудимость нейрона. Это, в свою очередь, может повлиять на то, как нейрон реагирует на сигналы от других нейромедиаторов.
   Некоторые нейромедиаторы, такие как дофамин и серотонин, действуют как нейромодуляторы. Они не всегда вызывают прямое возбуждение или торможение, а скорее изменяют общее состояние нейрона или нейронной сети, делая их более или менее восприимчивыми к другим сигналам. Это позволяет тонко настраивать работу мозга.
  Активация рецепторов нейромедиаторов может запускать каскады внутриклеточных сигнальных путей (вторичные посредники) которые могут влиять на активность других нейромедиаторных систем, экспрессию генов или даже на структуру синапсов.
  4. Паталогия и состав медиаторов.
  4.1 Отклонения здоровья и поведения при негативных изменениях.
  Мы рассмотрели условия возбуждения/торможения главных медиаторов в ЦНС. Отдельно каждым медиатором и передачу потенциала в комплексе медиаторов. Теперь опишем, как повышение или недостаток медиатора приводит к патологии для физического здоровья, эмоционального и умственного состояния. То есть изменение генетически данного поведения, а значит, темперамента.
  Для конверсии глутамата в глутамин посредством глутаминсинтетазы требуется аммиак, который помогает очистить обе молекулы. Широко известно, что у пациентов с дисфункцией печени и у детей с нарушениями цикла мочевины процесс детоксикации аммиака проходит неэффективно, что приводит к высокой концентрации аммиака и глутамина в мозге. У детей с аутизмом наблюдался высокий уровень аммиака в мозге, но низкий уровень содержания глутамина и сывороточного глутамина, а также дисфункция транспортеров глутамата. Эти данные были подтверждены Saleem et al. [Sano, 2009], отметившими повышение уровня аммиака, значительное снижение концентрации мочевины и серьезное увеличение соотношения глутамата/глутамина в плазме пациентов с аутизмом по сравнению с контрольной группой, из чего был сделан вывод о том, что глутаґмат-глутаминовый цикл у таких пациентов был значительно нарушен. [28].
  Транспортеры глутамата, EAAT и VGLUT быстро выводят глутамат из внеклеточного пространства. При травмах или заболеваниях мозга они часто работают в обратном направлении, и избыток глутамата может накапливаться вне клеток. Этот процесс приводит к тому, что ионы кальция проникают в клетки через каналы NMDA-рецепторов, что приводит к повреждению нейронов и в конечном итоге к гибели клеток, и называется эксайтотоксичностью. [29] Механизмы гибели клеток включают: Концентрация 2+-ионов кальция регулирует различные функции митохондрий, и при ее неконтролируемом повышении чрезмерно высокая внутриклеточная концентрация Ca2+-ионов может повредить митохондрии.[30].
  Концентрация Ca2+-ионов увеличивает внутриклеточную концентрацию оксида азота (NO). Избыток NO-молекул образует свободные радикалы и тем самым усиливает окислительный стресс в клетках.[31].
  Эксайтотоксичность, вызванная избыточным высвобождением глутамата и нарушением его усвоения, является частью ишемического каскада и связана с инсультом, [32]; аутизмом [33], некоторыми формами умственной отсталости, а также такими заболеваниями, как боковой амиотрофический склероз, латиризм и болезнь Альцгеймера. [32][34].
  Напротив, снижение высвобождения глутамата наблюдается в условиях классической фенилкетонурии [35]; что приводит к нарушению развития глутаматных рецепторов экспрессии. [36]." [37].
  В фармакологи используют глутаматные рецепторы для понижения возбуждения нервной системы. Например, кетамин работает как вещество для наркоза. Кетамин, кроме того, известен как молекула с наркотическим действием. Потому что при выходе из наркоза довольно часто возникают галлюцинации, поэтому кетамин относят еще и к препаратам галлюциногенного, психоделического действия.
  Мемантин ("Акатинол") вещество, способное довольно мягко блокировать NMDA-рецепторы и в итоге понижать активность коры больших полушарий в самых разных зонах. Понижает тотальный уровень возбуждения, ослабляет вероятнос.
  Нарушения в ГАМК-эргической системе мозга связывают с развитием эпилепсии, хореи Гентингтона, расстройства сна, дисфункциями в деятельности сердечно-сосудистой системы. Некоторые вещества - ингибиторы ГАМК-рецепторов, (например, пикротоксин, пенициллин) являются судорожными ядами, т.е. нехватка ГАМК в мозге приводит к развитию судорог (эпелепсия).
  Недостаток в мозге витамина В6 приводит к снижению активности пиридоксальзависимых ферментов. В результате в мозге уменьшается содержание ГАМК и увеличивается уровень глутамата. Следствием этого дисбаланса и особенно снижения содержания ГАМК, является возникновение эпилептиформных судорог.
  Связываясь с α и γ-субъединицами ГАМК-А рецептора, бензодиазепины, барбитураты и некоторые другие депрессанты ЦНС (золпидем, метаквалон) потенцируют, а флумазенил и бемегрид ослабляют эффекты ГАМК. Бикукулин хорошо проходит через гематоэнцефалический барьер, оказывает сильное воздействие на организм даже в малых дозах, вызывая конвульсии и смерть.
   ГАМКергическая система в эпителии дыхательных путей. Активируется под воздействием аллергенов и может играть роль в механизмах астмы[38].
   ГАМКБ (метаботропные рецепторы) есть место для связывания бензодиазепинов (малые или дневные, транквилизаторы, психотропные средства, уменьшающие чувство напряжения, тревоги, страха: Седуксен, Диазепам). Бензодиазепины, связываясь с рецептором ГАМК, усиливают ее эффект на собственный рецептор, таким образом усиливая тормозные процессы в ЦНС. Такие рецепторы встречаются в коре больших полушарий и в гиппокампе.
  Аспартат выделяет как глутамат при системном введении судороги. Глутамин-миметик вызывает обратимую деполяризацию спинальных мотонейронов.
  При остром шизофреническом процессе отмечается накопление в крови дофамина (ДА) (увеличение на 250-300%) . У больных шизофренией в начальный период болезни в суточной моче увеличена концентрация адреналина, ДОФА и их метаболитов, а норадреналина и ДА понижена. При хронической шизофрении концентрация адреналина в моче понижена. Они дополняются нарушениями со стороны других медиаторных систем мозга235 (глутаматергической, ГАМК-ергической, пептидергической). Что определяет многообразие симптомов и форм данного заболевания.
  Ацетилхолин является медиатором возбуждения между полосатым телом, бледным шаром и черным веществом. Дофамин является его антагонистом, действуя тормозяще. При поражении черного вещества и бледного шара снижается уровень дофамина в хвостатом ядре и скорлупе, нарушается пропорция между дофамином и норадреналином, возникает расстройство функций экстрапирамидной системы." [39, с.256].
  Потеря дофаминергических нейронов в черной субстанции, что приводит к дефициту дофамина в стриатуме. Это вызывает двигательные нарушения, такие как тремор, ригидность и брадикинезия. Лечение часто направлено на повышение уровня дофамина или стимуляцию дофаминовых рецепторов.
   Считается, что гиперактивность дофаминергической системы, особенно в мезолимбическом пути, связана с позитивными симптомами (галлюцинации, бред). Антипсихотические препараты обычно блокируют D2 рецепторы.
  Нарушения в дофаминергической сигнализации, особенно в лимбической системе и префронтальной коре, могут способствовать развитию депрессии и тревожных расстройств. Некоторые антидепрессанты могут влиять на дофаминергическую передачу.
   Система вознаграждения, опосредованная дофамином, играет центральную роль в развитии зависимостей. Вещества, вызывающие зависимость, часто приводят к аномальному повышению уровня дофамина в прилежащем ядре, что усиливает поиск и употребление этих веществ.
  Дисфункция дофаминергической системы в префронтальной коре может быть связана с проблемами внимания и контроля импульсов.
  Активация дофаминергической передачи необходима при процессах переключения внимания человека с одного этапа когнитивной деятельности на другой. Таким образом, недостаточность дофаминергической передачи приводит к повышенной инертности больного, которая клинически проявляется замедленностью когнитивных процессов (брадифрения) и персеверациями. Данные нарушения являются наиболее типичными когнитивными симптомами болезней с дофаминергической недостаточностью, например, болезни Паркинсона.
  При выключении функции черного вещества возникает блокада импульсов, поступающих из экстрамидных зон коры мозга и стриатума к передним рогам спинного мозга. В то же время к клеткам передних рогов поступают патологические импульсы из паллидума и черного вещества. В результате устанавливается циркуляция импульсов в системе и гамма-мотонейронов спинного мозга с преобладанием активности, что приводит к возникновению паллидарно-нигральной регидности мышечных волокон и тремора - основных признаков паркинсонизма.
  Норадреналин с высоким уровнем приводит к снижению зрения и аналитических способностей, а недостаток - к скуке и апатии.
  При нарушениях сердечной деятельности, таких как гипоперфузия, вызванная гипотонией, инфаркт или остановка сердца, вызванная брадикардией с нарушением перфузии (например, фибрилляцией желудочков или желудочковой тахикардией без пульса, аденозин негативно влияет на физиологические процессы, препятствуя необходимому компенсаторному увеличению частоты сердечных сокращений и артериального давления, которые поддерживают перфузию головного мозга.
  Тиреоидные гормоны или секреции гормонов с нарушением работы рецепторов могут привести к метаболическим, когнитивным и сердечно-сосудистым нарушениям. Например, мутации гена TRβ могут вызывать синдром резистентности к тиреоидным гормонам - состояние, при котором снижается чувствительность тканей к гормонам щитовидной железы.
  Картизол. Гиперфункция надпочечников приводит к клинической картине болезни Кушинга. Недостаточная функция называется болезнью Аддисона. Кроме того, кортизол участвует в регуляции роста.
  Серотониновые синапсы в коре больших полушарий блокируют слабые сигналы. Нейросеть человека так организована, что помимо основных информационных потоков имеется еще и достаточный объем дополнительных: слабые сигналы, едва уловимые мысли. Если этих сигналов слишком много, они будут снижать восприятие основных информационных потоков. Потому задача серотонина - снижать воздействие дополнительных информационных потоков шумов в коре больших полушарий.
  Серотонин тормозит активность центров отрицательных эмоций, которые находятся в основном в задней части гипоталамуса. Часть из них - в миндалине. Это структура, которая относится к базальным ганглиям. Серотонин подтормаживает центры отрицательных эмоций. Это антидепрессантное действие. Как правило, депрессия связана на синаптическом уровне с тем, что существуют проблемы с тремя медиаторами: серотонином, норадреналином и дофамином, связанными с нашей психоэмоциональной сферой.
  Ген 5-HTTLPR кодирует белок‑транспортер серотонина. Последовательность гена содержит участок повторов, количество которых может различаться. Чем длиннее цепочка, тем проще человеку сохранять позитивный настрой и переключаться с негативных эмоций. Чем короче, тем выше вероятность, что отрицательный опыт будет травмирующим. С количеством повторов также ассоциированы синдром внезапной детской смертности, агрессивное поведение при развитии болезни Альцгеймера и склонность к депрессии.
  4.2 Психическая зависимость от алкоголя и наркотических средств.
  Воздействие психоактивных веществ приводит к интенсивному выбросу из депо в этих отделах мозга нейромедиаторов из группы катехоламинов (КА). В первую очередь дофамина (ДА) а следовательно, к значительно более сильному возбуждению системы подкрепления. Такое возбуждение нередко сопровождается положительно окрашенными эмоциональными переживаниями. Свободные КА подвергаются действию ферментов метаболизма и быстро разрушаются. Часть свободного медиатора при помощи механизма обратного захвата возвращается в депо.
  Повторные приемы ПАВ приводят к истощению запасов нейромедиаторов, что проявляется недостаточно выраженным возбуждением238 системы подкрепления при поступлении "нормального" импульса. Психофизически у человека это выражается падением настроения, ощущением вялости, слабости, переживаниями скуки, эмоционального дискомфорта, депрессивными симптомами. Прием психоактивных веществ на этом фоне вновь вызывает дополнительное высвобождение нейромедиаторов из депо, что временно компенсирует их дефицит в синаптической щели и нормализует деятельность лимбических структур мозга.
  Этот процесс сопровождается субъективным ощущением улучшения состояния, эмоциональным и психическим возбуждением и т.д. Однако свободные КА вновь быстро разрушаются, что приводит к дальнейшему падению уровня их содержания, ухудшению психоэмоционального состояния и, соответственно, к стремлению вновь использовать наркотик.
  При длительном употреблении алкоголя и наркотиков может развиться дефицит нейромедиаторов, причем угрожающий жизнедеятельности организма. В качестве механизма компенсации этого явления выступают усиленный синтез катехоламинов и подавление активности ферментов их метаболизма, в первую очередь моноаминоксидазы (МАО) и дофаминбетагидроксилазы , контролирующий превращение дофамина в норадреналин.
  Таким образом, стимулируемый очередным приемом ПАВ выброс КА и их ускоренное,
  избыточное разрушение сочетаются с компенсаторно усиленным синтезом этих нейромедиаторов. Происходит формирование ускоренного кругооборота КА. Теперь при прекращении приема наркотика, т.е. в период абстиненции, усиленное высвобождение катехоламинов из депо не происходит, но остается ускоренный их синтез. Вследствие изменения активности ферментов в биологических жидкостях и тканях (главным образом в мозге) накапливается один из КА - дофамин.
  Уровень дофамина в крови четко коррелирует с клинической тяжестью абстинентного синдрома. Превышение его исходных показателей в 2 раза сочетается с картиной тяжелого абстинентного синдрома, а при превышении в 3 раза, как правило, развивается острое психотическое состояние - алкогольный делирий.
  4.3 Психоактивные вещества
  К группе психоактивных соединений, кроме наркотиков, относятся и другие вещества: транквилизаторы (анксиолитики) вещества успокаивающие, снимающие чувство напряжения, беспокойства и страха (примером могут служить широко известный Диазепам или Седуксен, элениум и др.); нейролептики - препараты, подавляющие возбуждение, (например, Аминазин).
  Аналептики - соединения, оказывающие антидепрессивное, возбуждающее действие.
  Морфин и сходные с ним соединения - агонисты опиоидных рецепторов. Эти вещества вызывают очень сильное пресинаптическое торможение и могут привести к полному обезболиванию. Однако анальгетический эффект носит временный характер, поскольку проводящий боль нейрон быстро "нарабатывает" дополнительное количество аденилатциклазы. в этом и состоит механизм привыкания к морфину, когда для достижения эффекта нужно вводить все большее количество препарата. с каждым разом активность аденилатциклазы растет, что требует увеличения вводимой дозы для достижения анальгезии, т. е. происходит привыкание. при попытке отказа от морфина количество цаМФ в пресинаптическом окончании может оказаться гораздо выше нормы.
  Это приведет к более интенсивной передаче болевых и прочих сигналов. в таком случае можно говорить о возникновении зависимости, которая проявляется в абстинентном синдроме (глубокая депрессия, боли). Чтобы снять синдром, нужно вновь ввести морфин, так возникает замкнутый круг. важно, что для опиоидов зависимость вырабатывается очень быстро - после 3-5 применений (в дофаминергической и Гамкергических системах - после десятков и сотен применений)." [41].
  4.4 Распределение медиаторов в процессе совершения действия.
  Рассмотрим на примере умственной деятельности процесса воображения, который включает в себя активацию различных областей мозга и взаимодействие нейромедиаторов. Точная последовательность и роль каждого медиатора могут варьироваться в зависимости от конкретного типа воображения (например воспоминание о прошлом опыте, создание чего-то нового, планирование будущего) и индивидуальных особенностей человека (физиологическая сила, устойчивость, скорость, эмоциональное и физическое состояние).
  Опишем последовательность выделения медиаторов в процессе воображения.
  Медиаторы и их предполагаемая роль в процессе воображения:
  Глутамат- возбуждающий нейромедиатор в мозге. Он играет критическую роль в синаптической пластичности, которая является основой обучения и памяти. Воображение часто опирается на существующие знания и опыт, которые хранятся в виде синаптических связей. Глутамат активирует эти связи, позволяя "собирать" элементы для создания образа.
  Последовательность: Можно считать, что глутамат является одним из первых медиаторов, активирующихся при запуске процесса воображения, поскольку он обеспечивает базовое возбуждение нейронных сетей, участвующих в обработке информации.
  Ацетилхолин связан с вниманием, обучением, памятью и бодрствованием. Ацетилхолин помогает фокусировать внимание на релевантной информации, необходимой для воображения, и способствует консолидации воспоминаний, которые могут быть использованы. Он также может играть роль в "переключении" между различными состояниями мозга, необходимыми для воображения.
  Последовательность: Ацетилхолин помогает направить и усилить нейронную активность, связанную с конкретным воображаемым сценарием.
  Дофамин связан с мотивацией, вознаграждением, удовольствием, а также с когнитивными функциями, такими как рабочая память и планирование. Дофамин может быть важен для поддержания мотивации к воображению, для оценки новизны или привлекательности воображаемого сценария, а также для гибкости мышления, позволяющей генерировать новые идеи. Он также участвует в процессах, связанных с предсказанием и планированием.
  Последовательность: Дофамин может быть активен на протяжении всего процесса, особенно когда воображение связано с постановкой целей, предвкушением или творческим поиском. Он может усиливать активность нейронных путей, связанных с вознаграждением, делая процесс воображения более привлекательным.
  Серотонин влияет на настроение, эмоции, сон и аппетит. Серотонин может модулировать эмоциональную окраску воображаемого сценария. Он также может влиять на когнитивную гибкость и способность к переключению между различными мыслями и образами.
  Норадреналин связан с реакцией "бей или беги", вниманием, бодрствованием и стрессом. Норадреналин может усиливать внимание к деталям воображаемого сценария, особенно если он связан с потенциальной опасностью или требует повышенной бдительности. Он также может способствовать мобилизации ресурсов для обработки информации.
  ГАМК - основной тормозной нейромедиатор. ГАМК играет важную роль в подавлении избыточной нейронной активности, что позволяет более точно фокусироваться на нужных образах и мыслях, избегая "шума" и отвлекающих факторов. Он помогает "отключить" ненужные нейронные пути.
  Последовательность: ГАМК действует в противовес возбуждающим медиаторам, помогая регулировать активность и поддерживать баланс. Он может быть активен на разных этапах, чтобы обеспечить четкость и целенаправленность воображения.
  Эндорфины, опиоиды связаны с чувством удовольствия, снижением боли и эйфорией. Когда воображаемый сценарий вызывает положительные эмоции или ощущение благополучия, эндорфины могут высвобождаться, усиливая приятные ощущения от воображения. Это может быть особенно актуально при воображении приятных воспоминаний или фантазий.
  Окситоцин играет роль в социальном взаимодействии, эмпатии и формировании привязанностей. При воображении ситуаций, связанных с социальными взаимодействиями, отношениями или чувством принадлежности, окситоцин может модулировать эмоциональный аспект этих образов, делая их более теплыми и значимыми.
  Нейропептиды представляют собой обширную группу молекул, которые действуют как нейромедиаторы и нейромодуляторы, влияя на широкий спектр физиологических и поведенческих процессов, включая стресс, боль, аппетит и настроение. Некоторые нейропептиды могут модулировать эмоциональную реакцию на воображаемые стимулы или влиять на уровень возбуждения и внимания.
  Нейротрофические факторы (например, BDNF - фактор роста нервов, полученный из мозга) учавствуют в поддержании здоровья нейронов, их росте, дифференцировке и синаптической пластичности. BDNF, в частности, способствует формированию новых синаптических связей и укреплению существующих. Это важно для долгосрочного хранения и извлечения информации, которая лежит в основе воображения. Они действуют скорее как "строители" и "ремонтники" нейронных сетей, обеспечивая их готовность к работе.
   Их влияние проявляется не в моменте, а в создании благоприятной среды для нейронной активности. Они могут быть активированы в ответ на повторяющиеся или интенсивные когнитивные нагрузки, включая длительные периоды воображения, способствуя адаптации и улучшению когнитивных функций.
  Эндоканнабиноиды участвуют в регуляции настроения, аппетита, памяти и снижении стресса. Эндоканнабиноиды могут модулировать высвобождение других нейромедиаторов, влияя на силу синаптических связей. Они могут способствовать "расслаблению" нейронных сетей, позволяя более свободному течению мыслей и ассоциаций, что важно для творческого воображения и генерации новых идей в ситуациях, требующих нестандартного мышления или когда необходимо преодолеть ментальные блоки. Могут выделяться при подавлении нежелательных или навязчивых мыслей.
  Пептиды, связанные с стрессом и тревогой, (например, кортикотропин-рилизинг гормон CRH, адренокортикотропный гормон ACTH). При воображении ситуаций, связанных с потенциальной опасностью или тревогой, эти системы активируются, усиливая бдительность и мобилизуя ресурсы для обработки информации. Однако чрезмерная активация может привести к ухудшению концентрации и появлению навязчивых негативных образов.
  Хотя эти пептиды в первую очередь связаны с регуляцией пищевого поведения, они также могут влиять на когнитивные функции, включая внимание, мотивацию и настроение. При воображении ситуаций, связанных с едой, или когда человек испытывает голод, эти пептиды могут модулировать соответствующие нейронные пути, влияя на интенсивность и эмоциональную окраску воображаемых ощущений.
  Последовательность: Их активация будет зависеть от текущего физиологического состояния организма. Например, при воображении вкусной еды, когда человек голоден, грелин может усиливать привлекательность этого образа.
  4.5 Взаимодействие медиаторов.
  Глутамат и ГАМК находятся в постоянном балансе. Глутамат возбуждает нейроны, а ГАМК их тормозит. Этот баланс критически важен для точной обработки информации и формирования четких образов. Если этот баланс нарушен, это может привести к трудностям с концентрацией или, наоборот, к чрезмерной возбудимости.
  Дофамин может модулировать действие ацетилхолина, влияя на внимание и рабочую память. Это может быть важно, например, при создании сложных воображаемых сценариев, требующих удержания в памяти множества деталей.
  Серотонин и Норадреналин влияя на эмоциональное состояние и уровень возбуждения, могут совместно определять, насколько ярким, эмоционально насыщенным или тревожным будет воображаемый опыт.
  Дофамин и эндорфины связаны с системой вознаграждения. Дофамин может подготавливать мозг к ожиданию удовольствия, а эндорфины могут усиливать само чувство удовольствия от воображаемого сценария.
  Серотонин и окситоцин влияют на настроение и социальное поведение. Серотонин может модулировать общее эмоциональное состояние, а окситоцин - усиливать чувство привязанности и доверия в воображаемых социальных взаимодействиях.
  В случае воображения стрессовых или тревожных ситуаций норадреналин может повышать бдительность, а ГАМК будет работать над тем, чтобы предотвратить чрезмерную панику и сохранить некоторую степень контроля над воображаемым опытом.
  4.6 Гипотетическая расширенная модель последовательности
  На базе известных качеств медиаторов совместно с ИИ [40]; смоделируем их взаимодействие. Представим, что вы воображаете встречу с другом, которого давно не видели, и предвкушаете приятное общение:
  Инициация и активация памяти: Мозг получает команду "представить встречу с другом". Глутамат активирует нейронные сети, связанные с воспоминаниями о друге, общих моментах, местах встреч.
  Фокусировка и сенсорные детали: Ацетилхолин помогает сконцентрироваться на этих воспоминаниях, отсекая посторонние мысли. Он также может активировать области, отвечающие за сенсорные детали: как друг выглядит, его голос, возможно, запах места, где вы обычно встречаетесь.
  Мотивация и предвкушение: Дофамин играет ключевую роль в предвкушении приятного события. Он усиливает мотивацию к воображению, делая его более привлекательным, и поддерживает рабочую память, удерживая в сознании детали предстоящей встречи.
  Эмоциональная окраска и социальная связь: Окситоцин активируется, когда вы воображаете теплое дружеское общение. Он придает образу чувство привязанности, доверия и радости от предстоящей встречи. Серотонин в этот момент может модулировать общее позитивное настроение, делая воображаемый опыт более приятным и спокойным.
   Норадреналин может активироваться при воображении напряженных или драматических моментов, усиливая внимание к деталям.
  Усиление удовольствия: Если воображаемая встреча вызывает сильные положительные эмоции, могут высвобождаться эндорфины, усиливая чувство удовольствия и благополучия, связанное с этим сценарием.
  Регуляция и контроль: ГАМК работает на протяжении всего процесса, подавляя ненужные отвлекающие мысли (например, о текущих делах) и помогая поддерживать четкость и целенаправленность воображаемого сценария. Это позволяет вам полностью погрузиться в приятное предвкушение.
  Модуляция и тонкая настройка: Другие нейропептиды могут тонко настраивать эмоциональный фон, уровень возбуждения или даже влиять на то, как вы воспринимаете детали взаимодействия (например, насколько вы готовы к спонтанности или предпочитаете предсказуемость).
   Поддержание когнитивных ресурсов: Нейротрофические факторы (например, BDNF), действуя на более глубоком уровне, обеспечивают пластичность и эффективность нейронных сетей, которые используются для решения творческой задачи. Они поддерживают способность мозга к обучению и адаптации в процессе воображения.
  Регуляция стресса и преодоление блоков: Если в процессе возникают трудности или "творческий кризис", могут активироваться системы, связанные со стрессом (например, CRH, ACTH). Но ГАМК и, возможно, эндоканнабиноиды будут работать над тем, чтобы предотвратить чрезмерную тревогу и помочь преодолеть ментальные блоки, способствуя возвращению к продуктивному воображению.
  Важно помнить:
  Динамичность: Это не статичная последовательность, а скорее непрерывный динамический процесс. Медиаторы могут активироваться и взаимодействовать параллельно, усиливая или ослабляя друг друга в зависимости от текущей задачи воображения.
  Баланс возбуждения и торможения: Постоянное взаимодействие между возбуждающими (глутамат) и тормозными (ГАМК) медиаторами является основой для точной обработки информации и формирования четких, но гибких образов.
  Индивидуальные различия: У каждого человека своя уникальная нейрохимия, поэтому точные пропорции и время активации медиаторов могут отличаться.
  Контекст: Тип воображаемой ситуации (позитивная, негативная, нейтральная, творческая, репродуктивная) будет сильно влиять на то, какие медиаторы будут доминировать и в какой степени. Например, воображение опасной ситуации активирует норадреналин и, возможно, другие стрессовые медиаторы, в то время как воображение творческого решения задачи может больше опираться на дофамин и глутамат.
  5. Общая рефлекторная деятельность
  5.1 Функции в процессе рефлекса
  Напомним принципы становления, развития и "срыва" рефлекса, чтобы описать, насколько развитие и паталогия медиаторов может приводить к "срыву" рефлекса.
  "... рефлексы: приспособлениями к изменяющимся условиям окружающей среды; осуществляются высшими (корковыми) отделами; приобретаются путем врéменных нервных связей и утрачиваются (тормозятся), когда вызвавшие их условия среды изменились; представляют собой предупредительные сигнальные реакции."[42].
  "Очаги возбуждения и торможения обладают свойством отрицательной индукции, благодаря которому на периферии очага возбуждения в коре появляется очаг торможения, а на периферии очага торможения соответственно очаг возбуждения."[42].
  Любая реакция организма обусловлена возбуждением определенных групп нервных клеток, а ее прекращение - развитием торможения. Принцип действия медиаторов основан на закладывании в возбуждении рефлекса отдельным медиатором торможения например, ГАМК, Вместо прекращения рефлекса после отсутствия выделения Глутомата. Что объясняется пластичностью нервной системы. При постоянном выделении медиаторов в одном направлении увеличивается проводимость.
  5.2 Изменение медиаторов в процессе рефлекса.
  После связывания медиатора с рецепторами происходит быстрое изменение ионного потока через постсинаптическую мембрану, что может привести к возникновению возбуждающего или тормозного постсинаптического потенциала, в зависимости от типа рецепторов и ионов, участвующих в процессе. В случае возбуждающего потенциала, если суммарный эффект достигает порогового значения, возникает новый нервный импульс, который распространяется дальше по нейрону.
  Для прекращения действия медиатора и подготовки синапса к следующему сигналу существуют механизмы инактивации: медиатор может быть разрушен ферментами (например ацетилхолинэстеразой для ацетилхолина) захвачен обратно в пресинаптическое окончание (реаптейк) либо диффундировать из синаптической щели. Эти процессы обеспечивают точность и временную ограниченность передачи сигнала.
  Кроме классических химических синапсов, существуют также электрические синапсы, где передача сигнала происходит через ионные каналы, соединяющие соседние нейроны. Однако в химических синапсах выделение медиаторов остается основным механизмом передачи информации, обеспечивая большую гибкость и возможность модуляции.
  Также стоит отметить, что после окончания действия медиатора начинается восстановительный этап: синаптические пузырьки ресинтезируются и заполняются медиатором, готовясь к следующему циклу выделения. Этот процесс требует энергии и зависит от метаболического состояния клетки.
  Регуляция выделения медиаторов также осуществляется посредством модификации активности пресинаптических кальциевых каналов. Факторы, влияющие на их открытие и закрытие, включая нейромодуляторы и вторичные посредники, способны изменять вероятность высвобождения медиатора, что служит механизмом синаптической модуляции. Например, аденозин и эндогенные опиоиды могут снижать выделение медиатора, оказывая тормозное влияние на синапс.
  Регуляция выделения медиаторов осуществляется не только кальциевыми ионами, но и различными белками пресинаптической мембраны, такими как синаптофизины и синапсин, которые участвуют в мобилизации и слиянии синаптических пузырьков. Кроме того, существуют механизмы обратной связи, при которых постсинаптические нейроны могут влиять на активность пресинаптических окончаний через ретроградные сигналы, что способствует тонкой настройке синаптической передачи.
  В некоторых синапсах выделение медиаторов может происходить не только в классической точке контакта, но и в окружающую внеклеточную среду так называемый объемный синаптический трансмиттинг. Это позволяет медиаторам воздействовать на более широкий круг клеток, модулируя активность нейронных сетей и обеспечивая более сложные формы регуляции.
  В синаптической передаче точность времени выделения нейромедиатора критична для синхронизации активности нейронных сетей. Микродоменальная организация пресинаптической зоны обеспечивает локализованный и быстрый выброс медиатора именно в тех участках мембраны, где находятся рецепторы постсинаптической клетки. Это позволяет минимизировать задержки и повысить эффективность передачи сигнала.
  Важным аспектом выделения медиаторов является их количество и частота выброса, которые могут изменяться в зависимости от интенсивности и частоты нервных импульсов. При частом и длительном возбуждении происходит увеличение количества выделяемого медиатора, что способствует усилению постсинаптического ответа. В процессе обучения и памяти выделение медиаторов подвергается долгосрочным изменениям, что связано с изменением числа и чувствительности рецепторов. Этот процесс называется синаптической пластичностью и играет ключевую роль в адаптации нервной системы к изменяющимся условиям.
  Также следует отметить, что различные типы синапсов могут использовать разные медиаторы и рецепторы, что обеспечивает разнообразие и специфичность передачи сигналов. Например, в одних синапсах преобладают возбуждающие медиаторы (глутамат, ацетилхолин) в других - тормозные (ГАМК, глицин). Что позволяет точно регулировать активность нейронных цепей.
  Существуют различные типы синаптических пузырьков, которые отличаются по скорости мобилизации и запасу медиатора. Резервные пузыри мобилизуются при длительной или интенсивной стимуляции, что обеспечивает устойчивость синаптической передачи при высокой нагрузке. Такой механизм позволяет нервной системе адаптироваться к изменяющимся условиям и поддерживать функциональную стабильность.
  Важную роль в контроле выделения медиаторов играют также белки SNARE-комплекса, которые обеспечивают слияние синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной. Изменения в их структуре или функции могут приводить к нарушению синаптической передачи, что наблюдается при некоторых нейродегенеративных заболеваниях и наследственных синдромах.
  В патологических состояниях нарушение процессов выделения медиаторов может приводить к различным неврологическим расстройствам. Например, дефицит ацетилхолина связан с нарушениями памяти при болезни Альцгеймера, а дисбаланс возбуждающих и тормозных медиаторов может вызывать эпилептические приступы, болезнь Паркинсона, депрессию, эпилепсию и шизофрению.
  5.3 Условия "срыва" рефлексам.
  По качествам нервной системы: силы, устойчивости и скорости И. П. Павлов свёл все возможные причины образования экспериментальных неврозов в результате перенапряжения раздражительного процесса, перенапряжения тормозного процесса, перенапряжение подвижности процессов возбуждения и торможения. Что приводит сначала к осложнению реагирования с образованием невротической реакции. Вследствие понижения предела работоспособности корковой клетки раздражительный процесс быстро достигает предела и вызывает запредельное торможение.
   Невроз может развиваться под воздействием сильных раздражителей, вызывающих безусловно -рефлекторную реакцию. Например, в результате столкновения во времени двух различных реакций. Например, пищевого и оборонительного рефлексов или оборонительного и полового.
  Возникновение неврозов в определённой "травмирующей" обстановке характеризуется очень быстрым образованием "патологических" условных рефлектов, вероятно, по типу доминанты, связывающих состояние организма с отдельными раздражителями окружающей среды или их совокупностью.
  Невроз может быть также вызван ошибкой двух различных видов внутреннего торможения (запаздывающего и дифференцировочного) столкновением торможения и безусловного пищевого возбуждения в коре, одновременном несимметричном раздражении зрительной коры из обоих глаз, одновременном возбуждении конкурирующих корковых очагов представительства безусловных рефлексов (система замыкания безусловных рефлексов, очевидно, также происходит в коре) .
  Проявление невроза: эмоциональные нарушения (повышенная тревога, страх, апатия, раздражительность) вегетативные расстройства (головные боли, головокружение, сердцебиение, потливость, одышка, нарушения сна, расстройства пищеварения) поведенческие изменения (социальная изоляция, избегание стрессовых ситуаций, ритуальное поведение, фобии, навязчивые мысли и действия.
  Невроз в форме возбуждения проявляется в резком повышении возбудимости дифференцировки оказываются сорванными. В опытах Павлова животное не в состоянии затормаживать свои условные рефлексы. Под понятием сверхсильный раздражитель подразумевают не какую-то определённую его физическую силу, а лишь то обстоятельство, что эта сила превышает возможности нервных клеток реагировать на неё соответствующим максимальным возбуждением. Если клетки ЦНС ослаблены (утомлены болезнью или другими причинами), тогда даже обычный раздражитель умеренной силы может оказаться "сверхсильным". Поэтому систематическое переутомление, напряжённая работа без отдыха в трудных условиях может вызвать так называемый невроз истощения.
  Невроз в форме фобии можно определить как навязчивые переживания страхов в определённой обстановке. Имеют специфические поведенческие проявления, цель которых - избегание предмета страха, в том числе и обстановки, связанной с ним, или уменьшение страха с помощью навязчивых действий.
  Перенапряжение тормозного процесса имеет место: при слишком длительном применении тормозного раздражителя или при слишком сложных изменяющихся моделей поведения; при дифференциации слишком похожих раздражений: при затягивании действий отрицательных раздражителей, при длительной отсрочке подкрепления.
   Во многих подобных случаях тормозится только двигательный компонент сложной поведенческой реакции, а ее вегетативный компонент сохраняется. Причем в вегетативном отделе нервной системы могут образовываться состояния застойного возбуждения.
  В рамках темы статьи. Важной составляющей невроза заключается в возможности сознания поддерживать состав медиаторов или запускать медиаторную активность для предполагаемой деятельности. Убеждённость в совершении действий уже запускает медиаторы, необходимые для её реализации. Отсутствие фиической активности при уже активированных медиаторах приводит к невротическому раздражению от появлению вторичных сигналов в постоянной деятельности до срыва конкретного рефлекса и, наконец, общей раздражительности.
  
  Выводы
  В статье рассмотрена нейрофизиологическая теория Фристона, которая, как считает автор, можно предложить цифровым познанием. На основе данной теории автор предположил цифровое описание темперамента. Так как в состав темперамента входят сходные характеристики: ощущения, чувства, мышления.
  Чтобы понять логику возникновения модели цифрового интеллекта Карла Фристона, в статье приведены примеры практически действующего алгоритма восприятия Воксельной морфометрии, теоретические модели прохождения сигнала от рецептора до зоны анализа и эксперимент японских учёных с исследованием реакции биологической нейронной цепи в концепции распределения свободной энергии в гомеостазе всей нервной системы. (Приложение 1).
  Автор определил цели для полного раскрытия темы темперамента в цифровом анализе и практическом техническом исполнении с использованием Искусственного интеллекта.
  Мы рассмотрели механизм рефлекса и результаты контролируемого "срыва" условного рефлекса в экспериментах И.П.Павлова, выделение качеств рефлекса силы, устойчивости, скорости с проявлением невротических реакций. В этой главе описали участие медиаторов в рефлекторной деятельности (перечислены изменения поведения). Рассмотрели условия, которые влияют на силу воздействия медиатора, такие как: концентрация в клетках, наличие свободных рецепторов к данному медиатору, условие - проведение потенциала перед и после синапса. Условия торможения сигнала, на которое влияет обратное всасывание, в том числе ионный состав среды в синоптической щели. Характер распределения физиологического возбуждения с обязательным последующим торможением.
  Состояние медиатороной активности, навыки систем регулирования и нейропластичности организма непосредственно связанны с индивидуальными стратегиями поведения.
  Например, в стрессовых ситуациях необходимость в сверх возбуждении или выживании. В процессе оборонительных действий требуется увеличение сил, скорости реакции, превозмогания боли. Либо для срочного расслабления, успокоения нервной системы.
  Для всех перечисленных процессов в организме меняется медиаторная активность.
  Учитывается и патология медиаторной активности - неконтролируемые нарушения взаимосвязей выделений медиаторов с последующим изменением поведения.
  Поэтому в процессе передачи потенциала от нейрона к нейрону темперамент определяется автором как взаимодействие условных и безусловных рефлексов. Взаимодействие зависит от качества нервной ткани, нейромедиаторной активности, непосредственно пути прохождения потенциала при реализации рефлекса, наличие осложняющих условий прохождения рефлекса в виде неврастении. В процессе взаимодействия с внешней средой и средой социума (защитные механизмы вместе с социальными правилами поведения).
  
  Приложение 1
  Теория К. Фристона
  1. Эволюция развития нейросетей
  Развитие темы темперамента в психологии и развитие нейронной сети в информатике фактически происходили в одно культурное время, имели разные прикладные задачи, но, как оказалось, опирались на общее представление о рефлекторности прохождения сигнал/реакции.
  История описания темперамента начинается с работы Юнга в 1921 году, Павлова в 1923 году и продолжается в работах Айзенка в 1947 году. Совсем ненамного отстают от психологов и физиологов разработчики нейронных алгоритмов.
  Нейрофизиолог по образованию, Маккалох и Питтс - математик-самоучка в 1943 году опубликовали статью "A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity". Создали первую математическую модель искусственного нейрона. В модели нейрон мог находиться только в двух состояниях: (активен или неактивен).
  Дональд Хебб, в 1949 году, сформулировав "правило Хебба": "Нейроны которые активируются вместе, связываются вместе". Это правило до сих пор используется во многих алгоритмах обучения нейросетей. Книга Хебб "The Organization of Behavior" заложила теоретические основы машинного обучения.
  В 1957 году Фрэнк Розенблатт построил физическое устройство "Марк-1" с помощью которого распознавали простые изображения.
  Джеффри Хинтон совместно с Дэвидом Румельхартом и Рональдом Уильямсом в 1986 году разработал алгоритм обратного распространения ошибки (backpropagation) который до сих пор является основой обучения большинства нейросетей.
   В 1980-х годах Ян Лекун создал сверточные нейронные сети (CNN) разработал базу данных MNIST для распознавания рукописных цифр, которая стала стандартом для тестирования алгоритмов машинного обучения. PyTorch - одну из самых популярных библиотек для работы с нейросетями. Его работы легли в основу современного компьютерного зрения.
  Работы Йошуа Бенджио в 1994-1997 годах сыграли важную роль в понимании и улучшении обучения рекуррентных сетей, таких как алгоритм обратного распространения через время (Backpropagation Through Time, BPTT) а также исследования, связанные с проблемой затухающего и взрывающегося градиента, алгоритмов обработки естественного языка.
  В 2000-х и 2010-х годах Бенджио активно участвовал в продвижении глубокого обучения, что в итоге привело к революции в области ИИ и появлению современных мощных моделей.
  В 2016 году исследовательские подразделения Google DeepMind, создала AlphaGo - первую AI-систему для игры в го. В 2018 году разработала AlphaFold, которая решила проблему предсказания структуры белков.
   Разработка командой Google в 2017 году под руководством Ашиша Васвани. В статье "Attention Is All You Need" описана обработка естественного языка, архитектура трансформера, лежащая в основе ChatGPT, создали механизм внимания (attention) который позволил нейросетям эффективно работать с последовательностями данных.
   Команды OpenAI, основанной в 2015 году группой предпринимателей и исследователей во главе с Сэмом Альтманом, Илоном Маском, Грегом Брокманом и другими создали ChatGPT.
   Первая версия GPT была представлена в 2018 году и содержала 117 миллионов параметров. GPT-2, выпущенная в 2019 году, уже имела 1.5 миллиарда параметров, а GPT-3 (2020) поражающие 175 миллиардов.
  Ключевыми моментами являются технологии, которые позволяют компьютерам улавливать и количественно выражать семантические отношения между словами. Это означает, что слова с похожим значением или используемые в схожих контекстах, будут иметь близкие векторные представления в многомерном пространстве.
  Векторное представление заключается в представлении каждого слова в виде числового вектора (набора чисел). Эти векторы не являются случайными, они обучаются на больших корпусах текстов таким образом, чтобы отражать смысловые связи.
  Векторные представления помогли программе компьютера перейти от простого распознавания слов к более глубокому пониманию контекста и смысла в тексте. Это открыло двери для множества продвинутых NLP-задач.
  Например, метод обработки естественного языка Word2Vec (Skip-gram и CBOW) учится предсказывать соседние слова по данному слову или наоборот.
  GloVe - алгоритм обучения векторных представлений слов (эмбеддингов) без учителя. Использует статистику глобальной совместной встречаемости слов в корпусе.
  FastText (метод представления слов в векторной форме ) расширяет идеи Word2Vec, учитывая не только слова целиком, но и их подслова (n-граммы символов), что позволяет лучше работать с редкими словами и морфологически богатыми языками.
  Эти методы лежат в основе многих современных NLP-приложений, включая: машинный перевод, анализ тональности (sentiment analysis), извлечение информации, поиск информации, с создание чат-ботов, рекомендательные системы.
  Широкое изучение нейронных связей с развитием возможностей экспериментальной науки получены в нейробиологии, нейрофизиологии. Но в данной статье нейронная структура рассматривается на примере темперамента психологии.
  2. Разработки Карла Фристона
  Автор считает, что для цифрового представления темперамента интересны теоретические и практические разработки К.Фристона. В университете Кембриджа Фристон изучал физику и психологию, поэтому исследователь опирался на физиологию с использованием математического аппарата,
  По роду профессиональной деятельности Фристон известен как британский нейробиолог и специалист по визуализации мозга, воксельной морфометрии. Изобретатель статистической параметрической разметки (является международным стандартом для анализа и визуализации данных), опирается на общие линейные модели и теорию случайного поля (разработанную с Кейт Уорсли статистический аналитик изображений мозга (1951-2009 гг). В настоящее время является наиболее цитируемым нейрофизиологом в мире.
  Фристон при разработке теории прохождения сигналов от рецепторов в зоны анализа опирался на математические модели статистики. Этому способствовало совместная работа над проектами с Кейт Уорсли, который является ведущим статистиком и математиком в области нейробиологии изображений в мире.
   Уорсли разработал теорию случайного поля в картирование мозга. Эта работа позволила исследователям обнаружить тонкую активацию мозга при функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Создал, написал и разработал программное обеспечение FMRISTAT, которое стало стандартом для определенного статистического анализа данных фМРТ.
  Уорсли также разработал программное обеспечение SurfStat, которое выполняет статистический анализ данных измерения объема, включая данные, полученные с помощью позитронно-эмиссионной томографии.
  Далее опишем теории свободной энергии Гельмгольца и линейной модели, которые повлияли на Фристона.
  3. Свободная энергия Гельмгольца
  Свободная энергия Гельмгольца для системы с постоянным числом частиц определяется так: F=U−TS
   где U - внутренняя энергия, T - абсолютная температура, S - энтропия.
  Отсюда дифференциал свободной энергии равен:
  dF=d(U−TS)=δQ−δA−d(TS)=−PdV−SdT
  Видно, что это выражение является полным дифференциалом относительно независимых переменных T и V. Поэтому часто свободную энергию Гельмгольца для равновесного состояния выражают как функцию F=F(T,V)
  Для системы с переменным числом частиц дифференциал свободной энергии Гельмгольца записывается так: dF=−PdV−SdT+μdN
  где μ - химический потенциал, а N - число частиц в системе. При этом свободная энергия Гельмгольца для равновесного состояния записывается как функция F=F(T,V,N) [30]
  Фристон свел мозговые функции всех типов к необходимости минимизировать свободную энергию [31].
  Множеству сигналов таким образом присваевается энергетическое качество с сопутствующими периодами активности и затухания.
  4 Линейная модель
  Использование вероятностных моделей для анализа сигналов, принимаемых множеством рецепторов.
  В основе математической статистики лежит линейная модель вида Y = XB + U. Здесь Y представляет собой матрицу измеряемых данных, B - матрицу интересующих нас параметров, X - матрицу коэффициентов, а U - матрицу случайных ошибок.
  В зависимости от природы матрицы X, линейные модели находят применение в различных областях:
  Если каждый элемент X является бинарным (0 или 1) и указывает на принадлежность к группе, модель используется в дисперсионном анализе.
  Если X содержит непрерывные числовые переменные, применяется регрессионный анализ.
  При сочетании бинарных и непрерывных переменных в X используется ковариационный анализ. [43].
  5 Тезисы идей на момент создания теории Фристона
  А.В. Гришаев и В.Ф. Сазонов, изучая работы Фристона, выделили ключевые тезисы известных учёных, предшествовавших его теоретическим представлениям.
  В. Р. Грегори в 1980 году [32]; "продолжая идею "бессознательного вывода", сравнил перцепции с гипотезами в науке. А сам процесс восприятия он сопоставил с деятельностью ученого экспериментатора, выдвигающего гипотезы, а затем проверяющего их в эксперименте". [44, с.3].
   "Дж. Хинтона, специалист искусственного интелекта и машинного обучения с соавторами [10] "...предложили считать, что "перцептивная система представляет собой устройство для статистического вывода, чья функция заключается в выводе вероятных причин сенсорного входа". Кроме того, они использовали в этой работе такие понятия, (похожие по содержанию на понятия, используемые Фристоном), как "модель распознавания" и "порождающая модель".
  Модель распознавания, согласно Хинтону и соавторам, используется для "вывода вероятностного распределения основных причин из сенсорного входа", а порождающая модель используется для "обучения модели распознавания". Порождающая модель также обучается. Иначе говоря, Хинтон и соавторы наполняют ...статистическим смыслом, значительно расширяя и уточняя это понятие" [33, с.4].
  "Второй важной работой, которую можно считать предтечей теории Фристона, является работа Рао и Балларда 1999 года о предиктивном кодировании (predictive coding), описывающем процесс обработки зрительной информации.
  Идея предиктивного кодирования (по отношению к зрительной системе) состоит в том, что обратные связи от вышестоящих в иерархии областей зрительной коры несут прогнозы (предсказания) нейронной активности для нижестоящих областей зрительной коры, а прямые связи от нижестоящих областей зрительной коры возвращают вышестоящим областям ошибки между прогнозами (предсказаниями) и фактической активностью нижестоящих областей коры" [34].
  6. Нейробиологическая теория Фристона
  Фристон высказывался о своей теории как "объединяя в рамках единого подхода экспериментальные данные о восприятии, обучении и двигательной активности, предлагает целостную теоретико-информационную и математическую конструкцию для объяснения самых разнообразных аспектов работы мозга" [35].
  В работе 2023 года А. В. Гришаева, В. Ф. Сазонова "Нейробиологическая теория Карла Фристона: критический обзор, Интеллектуальные системы. Теория и приложения" выделяют следующие главные темы теории Фристона: принцип свободной энергии, гипотеза байесовского мозга, предиктивное кодирование, ошибка предсказания, наблюдаемые состояния, ненаблюдаемые состояния. [44, с.2].
  6.1 Принцип свободной энергии
  "...В мотивировке принципа свободной энергии Фристон пишет о том, что биологические системы функционируют в условиях постоянно меняющейся среды, испытывают её воздействие на себя и с помощью гомеостаза поддерживают своё внутреннее состояние (или состояния) в пределах определённых границ" [35], [36].
  "... принцип свободной энергии заключается в том, что "любая самоорганизующаяся система, находящаяся в равновесии с окружающей средой, должна минимизировать свою свободную энергию, противостоя естественной тенденции к беспорядку" [44, с.13].
  "...набор физиологических и сенсорных состояний, в которых может находиться организм, ограничен, и эти состояния определяют фенотип организма. Математически это означает, что вероятность этих (интероцептивных и экстероцептивных) сенсорных состояний должна иметь низкую энтропию; другими словами, существует высокая вероятность того, что система будет находиться в любом из небольшого числа состояний, и низкая вероятность того, что она будет в остальных состояниях. Энтропия - это также средняя собственная информация или "сюрприз"..." [35].
  " исходя из рассуждений Фристона, можно сказать, что степени свободы варьирования (в дальнейшем, просто степени свободы) своих состояний, которыми может обладать организм и не погибать или не повреждаться, находятся в определённых рамках. Поэтому, для того чтобы поддерживать свои физиологические параметры в пределах этих границ, организму необходимо соблюдать определённый оптимум степеней свободы. Для этого он должен уменьшать количество степеней свободы своих состояний." [44, с. 10]
  "...В теории информации мерой неопределенности состояний системы является величина, называемая информационной энтропией [14]. Устранение неопределённости своих сенсорных состояний, исходя из вышеописанного, согласно Фристону [35], эквивалентно минимизации информационной энтропии."[44, с.12]
  В одной из работ Фристона есть и такое математическое определение: "Пусть m = (Rd , ϕ) - эргодическая случайная динамическая система с пространством состояний X = R × S ∈ Rd . Если внутренние состояния r ∈ R минимизируют свободную энергию, то система подчиняется принципу наименьшего действия и является активной системой." [44, с.13]
  "...Говоря о стремлении мозга минимизировать неопределённость сенсорных состояний, например, состояний рецепторов органов чувств, Фристон выдвигает важное для его теории положение о том, что мозг не может изменять их непосредственно, однако может это делать опосредованно через двигательную активность, активно влияя, таким путём, на среду [35,45]. Поведенческая активность организма изменяет состояние окружающей его среды, а изменение состояний среды, в свою очередь, приводит к изменению сенсорных состояний рецепторов органов чувств." [44, с.15]
  6.2 Прогностическое состояние в алгоритме анализа
  "...Фристон предлагает такое определение "мозг использует внутренние вероятностные (порождающие) модели для обновления апостериорных вероятностей, используя сенсорную информацию, в (приблизительно) оптимальном, по Байесу, виде" [35, с.24].
  "...Следуя логике Фристона, можно сказать, что сенсорные состояния (то есть состояния рецепторов органов чувств), являясь отражением состояний среды, влияют на состояния мозга. Для того, чтобы иметь возможность успевать реагировать на воздействие среды или изменения в среде, мозгу нужно уметь заранее прогнозировать эти воздействия или изменения. Но составлять подобные прогнозы можно лишь на основе той сенсорной информации, которую мозг уже получил ранее. Главной проблемой, порождающей необходимость в составлении прогнозов, является то, что для организма наиболее выгодно формировать ответную реакцию на изменение среды заранее, ещё до наступления это- го события, до получения сенсорной информации о нём. А это можно сделать только на основании прогноза, составленного на будущее. Можно сказать, что мозг вынужден "работать на опережение" для того чтобы выжить в условиях постоянно меняющейся среды." [44, с.16].
  "Фристоновская формулировка гипотезы байесовского мозга (байесовского кодирования)... внешние по отношению к мозгу состояния среды производят сенсорные состояния, связанные с активностью сенсорных рецепторов...что мозгом воспринимаются не сами объекты внешней среды непосредственно, а сенсорные состояния, которые являются результатом действия внешней среды на сенсорные рецепторы..."[35, 46, 47].
  "...Другими словами, состояния среды являются для самого мозга ненаблюдаемыми, не доступными непосредственно величинами, а сенсорные состояния являются наблюдаемыми, доступными непосредственно самим мозгом величинами. И, соответственно, состояния внешней среды "доступны" для мозга только опосредованно, через сенсорные состояния (наблюдаемые мозгом величины), являющиеся зависимыми от состояний внешней среды (ненаблюдаемых состояний), так как сенсорные состояния порождаются состояниями среды" [35, 46, 47], [44, с.16].
  "...В соответствии с этим подходом, мозг решает так называемую обратную задачу. Он по результатам (в роли результата выступают сенсорные состояния) делает суждение о причинах (в роли причин выступают состояния среды), приведших к этому результату. Обратной эта задача называется потому, что она является противоположной по отношению к прямой задаче, то есть задаче, где мы на основе исходных причин делаем предположения о возможных следствиях (результатах)." [1, с. 17].
  "..Соответственно, предполагая байесовские вероятности состояний внешней среды и принимая во внимание зависимость от них сенсорных состояний, мы можем говорить, в свою очередь, о байесовской вероятности сенсорных состояний, то есть о вероятности наступления сенсорных состояний при условии, что внешняя среда имеет некоторое состояние [35, 46, 47]. Такая вероятность называется условной вероятностью или условной байесовской вероятностью." [44, с.18].
  "...мы приходим к ещё одному следствию из гипотезы байесовского мозга в теории Фристона: о том, что всю деятельность мозга можно рассматривать как работу с вероятностными репрезентациями ненаблюдаемых и наблюдаемых состояний, носящую характер статистического вывода о ненаблюдаемых состояниях на основе наблюдаемых. ...Иначе говоря, следуя логике К. Фристона, мы можем сделать собственный вывод о том, что, информационная свободная энергия - это своего рода дивергенция Кульбака-Лейблера между вариационным распределением q(υ) и плотностью совместного распределения вероятностей p(s, υ), то есть порождающей моделью."[44, с. 28].
  6.3 Причинные состояния среды
  "...что такое причинные состояния среды υ. ... в одной из своих работ он пишет следующее: "Причины - это просто состояния процессов, генерирующих сенсорные данные. Причины могут быть категориальными по своей природе, например, идентичность лица или семантическая категория, к которой принадлежит объект. Другие могут быть параметрическими, например положение объекта..." [48, [1, с. 20]
  "...Для скрытых состояний и скрытых причин Фристон даёт следующие определения. Скрытые причины ν - это функции от скрытых состояний [49]. "Состояния ν называются причинами, входами или источниками "могут быть детерминированными, стохастическими или и теми, и другими". Состояния x называются скрытыми состояниями, "потому что их редко можно наблюдать напрямую" и они "опосредуют влияние ввода на вывод и наделяют систему памятью" [50]. [18, с.22]
  "...Апостериорное распределение вероятностей (или просто апостериорное распределение) Фристон определяет так [35]: "апостериорное распределение вероятностей - это распределение вероятностей состояний среды или параметров модели, учитывая некоторые данные, то есть вероятностное отображение (отображение - математический термин) из наблюдаемых данных в состояния среды". [29, с. 22]
  6.4 Правдоподобие
  "...Правдоподобие p(s|υ), согласно Фристону [20]; определяет то, каким образом состояния среды приводят к сенсорным данным ...
  ...Предельное правдоподобие (обоснованность) p(s) по Фристону - это вероятностное распределение выборки некоторых данных в рамках конкретной модели [51]."[44, с.22].
  "...Совместным распределением вероятностей p(s, υ) называется величина равная произведению правдоподобия p(s|υ) на априорную вероятность p(υ) [52]. Совместное распределение вероятностей в байесовской теории вероятностей называется порождающей моделью. Фристон приводит такое определение порождающей модели: "порождающая модель - это вероятностная модель зависимостей между причинами и следствиями (данными), из которых могут быть получены выборки""
  [29, с.23].
  6.5. Предикотивное кодирование
  Фристон использовал предиктивное кодирование в модели обработки зрительной, слуховой информации, но также работы всей коры. [53].
  "...Из примерно шести десятков моделей, созданных Фристоном и его командой за почти 2 десятилетия их работы, с его теорией в непрерывной формулировке связаны примерно половина из них, а уже из этой половины с нейрональными и мозговыми процессами - чуть больше десятка." [44, с.51]
  "Согласно предиктивному кодированию на самом нижнем уровне иерархии сравнивается предсказание, приходящее с вышележащего уровня иерархии, с сенсорной информацией; на всех же остальных уровнях иерархии уже сравниваются предсказания, приходящие с вышележащих уровней иерархии, с ошибками предсказания, приходящими из нижележащих уровней иерархии. Нервная модель стимула не содержит таких понятий как "предсказание" и "ошибка предсказания", и сравнивается в данном случае не предсказание с его ошибкой, а сенсорная информация с её моделью." [53].
  Гипотеза байесовского кодирования. "Согласно гипотезе байесовского кодирования, мозг представляет сенсорную информацию в форме вероятностных распределений, кодируя и вычисляя оптимальным по Байесу образом функции плотности вероятности или приближения к функциям плотности вероятности [54]". [44, с.5].
  "... Идея предиктивного кодирования (в данном случае по отношению к зрительной системе) состоит в том, что обратные связи от вышестоящих в иерархии областей зрительной коры несут прогнозы (предсказания) нейронной активности для нижестоящих областей зрительной коры, а прямые связи от нижестоящих областей зрительной коры возвращают остаточные ошибки между прогнозами (предсказаниями) и фактической активностью нижестоящих областей коры к вышестоящим областям зрительной коры [55]. Мы можем сказать, что в теории Фристона это определение фактически приобретает такую форму: обратные связи от вышестоящих в иерархии областей мозга несут прогнозы (предсказания) нейронной активности для нижестоящих областей мозга, а прямые связи от нижестоящих областей мозга возвращают остаточные ошибки между прогнозами (предсказаниями) и фактической активностью нижестоящих областей мозга к вышестоящим областям мозга"[44, с.46].
  "...Обучение, согласно Фристону, соответствует хеббовской пластичности, которая сводит к минимуму ошибку предсказания в связях между математическими ожиданиями в отношении безусловного раздражителя и математическими ожиданиями первого уровня в отношении безусловного раздражителя для отставленного условного рефлекса и вторым уровнем эхо-состояний для следового условного рефлекса. Фристон ещё пишет о том, что "обучение при отставленном мигательном условном рефлексе заключается в том, что преобладают изменения в связи между математическими ожиданиями относительно условного раздражителя (кодируемого клетками Пуркинье в коре мозжечка) и апостериорными предсказаниями о безусловном раздражителе (в промежуточном ядре)" и "при отставленном условном рефлексе именно связь с третьей скрытой причиной опосредует этот условный рефлекс". "Это происходит потому, что задержка означает, что эта скрытая причина активна в то время, когда вызывается безусловный ответ. Важно отметить, что это означает, что задействован другой набор связей, а именно: связи между ядрами моста и промежуточным ядром".." [44, с.53].
  "... К этой схеме Фристон добавляет новый модуль, который мы будем называть модулем ошибок предсказания [35, 53]. В результате этой модификации состояния каждого отдела мозга описываются, во-первых, обобщённым каузальным состоянием, во-вторых, обобщённым скрытым состоянием (вместе составляющими модуль состояний), и в-третьих, модулем ошибок предсказания. В соответствии с этим, согласно Фристону [56, 57]; предполагается следующее: • во-первых, наличие популяции нейронов, чья активность кодирует условное математическое ожидание или условную моду модулей состояний, составляющих ненаблюдаемые и наблюдаемые состояния разных уровней иерархии в мозгу; • во-вторых, наличие популяции нейронов, чья активность кодирует ошибки предсказания каждого состояния; • в-третьих, модули ошибок предсказания получают сообщения от модулей состояний того же уровня иерархии и уровня выше; • в-четвертых, модули состояния получают сообщения от модулей ошибок того же уровня иерархии и уровня ниже."[44, с.47].
  "...Так как в качестве одной из важнейших гипотез в теории Фристона является приближение Лапласа, состоящее в том, что все вероятностные распределения имеют форму гауссиана, то для того чтобы знать всё об этих распределениях, достаточно лишь задать математическое ожидание и матрицу ковариации. Поэтому, например, нет никакой необходимости полностью передавать всё вероятностное априорное распределение из одного слоя иерархической модели в другой (из вышележащего в нижележащий), а можно передавать лишь достаточную статистику. Эта полученная нижележащим слоем из вышележащего достаточная статистика содержит всю информацию о форме априорного распределения. Аналогично и для передачи сообщений вверх по иерархии: вместо того, чтобы передавать весь набор ошибок по всему распределению, вверх по иерархии передается только средневзвешенная ошибка." [44, с.51].
  "...В итоге мы, вслед за Фристоном, приходим к системе уравнений, содержащей, во-первых, порождающий процесс как уравнения динамики скрытых, каузальных состояний среды и их шумов, во-вторых, уравнения динамики гипотез о математическом ожидании скрытых и каузальных состояний, представляющие из себя, в сущности, обратную модель по отношению к порождающему процессу, и позволяющие предсказывать динамику порождающего процесса, в-третьих, уравнения динамики переменных, связанных с обучением и действием." [44, с.50].
  "...развитие теории не закончилось и продолжается в течение уже более полутора десятилетий, начавшись от формулирования основных принципов в первых статьях [48, 53]; затем обогатившись основами математического аппарата в формулировке с непрерывными величинами [58, 53, 26]; в дальнейшем развившись в концепцию активного вывода [59, 60]; и в последующих статьях развиваясь, главным образом, в формулировке с дискретными величинами [61, 62]. Математический аппарат теории Фристона имеет лишь небольшие отличия от математического аппарата байесовских методов глубокого обучения (deep learning)."[59].
  6.6 Математический аппарат моделирования
  "...Можно даже сказать, что те основные уравнения теории Фристона, к которым мы придём через некоторое время - это изменённая почти до неузнаваемости, преобразованная и дополненная добавочными членами, но, по сути, всё та же формула Байеса. А все вероятности, которые мы используем в этой статье, являются байесовскими вероятностями." [44, с.18]
  "...Согласно теореме Байеса условная вероятность события B при условии, что событие A наступило, равна произведению условной вероятности события A при условии B и безусловной вероятности события A, делённой на безусловную вероятность события B [63, 64]. Или:
   p(B|A) = p(A|B)p(A) p(B)
  где p(A|B) - условная вероятность события A при условии, что событие B наступило; p(B|A) - условная вероятность события B при условии A; p(A) - безусловная вероятность события A; p(B) - безусловная вероятность события B. Буква "p" (от англ. probability) во всех формулах, которые мы используем, обозначает вероятность.
  В байесовской теории вероятностей величина p(A|B) называется правдоподобием, величина p(B|A) называется апостериорной вероят- ностью, величина p(A) называется предельным или интегрированным правдоподобием, или обоснованностью, или обоснованностью модели, и p(B) - априорной вероятностью [63, 64]. В нашем случае событие A - это сенсорные состояния, событие B - состояния среды." [44, с.19].
  6.7 Принципа свободной энергии на примере биологических нейронных сетей
  После перечисления принципов теории Фристона на примере совместной статьи с японскими учёными ("Экспериментальная валидация принципа свободной энергии с помощью нейронных сетей in vitro" Такуя Исомура, Киёси Котани, Ясухико Дзимбо & Карл Дж. Фристон Nature Communications volume [65]. Опишем применение подхода на практике.
  В in vitro сети кортикальных нейронов крыс, которые выполняют причинно-следственные выводы, получены количественные предсказания принципа свободной энергии. На электрические стимулы, возникающие путём смешивания двух скрытых источников, получены результаты самостоятельной организации нейронов для выборочного кодирования этих двух источников.
  Как пишут авторы "...мы показываем, что вариационная минимизация свободной энергии может количественно предсказывать самоорганизацию нейронных сетей с точки зрения их реакций и пластичности. Эти результаты демонстрируют применимость принципа свободной энергии к нейронным сетям in vitro и подтверждают его прогностическую валидность в данном контексте."
  "Согласно принципу свободной энергии, восприятие, обучение и действие всех биологических организмов можно описать как минимизацию вариационной свободной энергии, как управляемый прокси для минимизации неожиданности (то есть невероятности) сенсорных входов 1,2. Таким образом, нейронные (и нейронные) сети считаются выполняющими вариационную байесовскую инференцию.
  Свободная энергия, о которой идёт речь, является функцией генеративной модели, выражающей гипотезу о том, как сенсорные данные генерируются из скрытых или скрытых состояний. Однако для применения принципа свободной энергии на клеточном и синаптическом уровнях необходимо определить необходимую генеративную модель, объясняющую динамику нейронов (то есть вывод) и изменения в синаптической эффективности (то есть обучение)." [65].
  "... синаптическая пластичность зависит от активации пре- и постсинаптических нейронов- моделируется по правилам пластичности типа Геббиана. Хотя точная связь между уравнениями, лежащими в основе этих моделей - выведенными из физиологических явлений - и соответствующими уравнениями из принципа свободной энергии до конца не установлена, недавно мы выявили формальную эквивалентность между динамикой нейронных сетей и вариационным байесовским выводом. В частности, мы провели обратную инженерию класса биологически правдоподобных затратных функций - для канонических нейронных сетей - и показали, что эту функцию стоимости можно представить как вариационную свободную энергию в рамках класса хорошо известных частично наблюдаемых моделей процесса принятия решений Маркова (POMDP). Это говорит о том, что любая (каноническая) нейронная сеть, активность и пластичность которой минимизируют общую функцию затрат, неявно выполняет вариационный байесовский вывод и изучение внешних состояний. Этот подход к "обратному инжинирингу" - гарантированный формальной эквивалентностью - позволяет нам впервые выявить неявную генеративную модель на основе эмпирической нейронной активности. Кроме того, он может точно связывать величины в биологических нейронных сетях с теми, что находятся в вариационном байесовском выводе. Это позволяет экспериментально проверить принцип свободной энергии при применении к подобным каноническим сетям." [65].
  "...Ранее мы показали, что, получая сенсорные стимулы, некоторые популяции нейронов in vitro нейронные сети самоорганизуются (или обучаются), чтобы выводить скрытые источники, реагируя именно на разные причины. Впоследствии мы показали, что это сенсорное обучение соответствует вариационной минимизации свободной энергии в рамках генеративной модели POMDP23."
  На основе проведённых опытов авторы делают выводы. " ...результаты - и связанные с ними in vitro работы -говорят о управляемости и стабильности этой нейронной системы, делая её идеальным инструментом для точного и количественного анализа теоретических предсказаний.
  "...генеративная модель генерирует сенсорные последствия из скрытых причин (то есть из двух источников), тогда как инверсия модели (то есть вывод) отображается от сенсорных последствий к скрытым причинам (рис. 1a, верно). Вариационная свободная энергия F задаётся сенсорным входом и вероятностными убеждениями о скрытых состояниях в рамках генеративной модели."[5]
  "...Наконец, мы наблюдали, что в процессе ассимиляции сенсорной информации нейронные сети значительно снижают свою вариационную свободную энергию. Здесь вариационная свободная энергия F для каждой сессии вычислялась эмпирически путём подстановки наблюдаемых нейронных ответов в функцию затрат L. Как и ожидалось, более простая задача (то есть условие 0% смеси) предполагала более быстрое (то есть большее) снижение свободной энергии вариации. Эти результаты предоставляют явные эмпирические доказательства того, что нейронные сети самоорганизуются, чтобы минимизировать вариационную свободную энергию."[65]
  7. Практические разработки Фристона.
  Главными изобретениями Фристона считаются:
  - статистическое параметрическое картирование (SPM) - международный стандарт анализа данных изображений, основанный на общей линейной модели и теории случайного поля (разработан совместно с Китом Уорсли);
  - воксель-базированная морфометрия (VBM) - обнаруживает различия в нейроанатомии, используется клинически и в качестве суррогата в генетических исследованиях;
  - динамическое причинно-следственное моделирование (DCM) - используется для определения архитектуры распределённых систем, таких как мозг. [66].
  Мы считаем, что подробное описание широко применяемой практической разработки Воксельной морфометрии, которое осуществлялось с участием Фристона, является хорошим примером того, как может выглядеть логика алгоритма описания качеств темперамента и реализация в цифровой технике.
  7.1 Воксельная морфометрия
  Алгоритм поиска решения фактически моделируюет любую познавательную деятельность. Показательны результаты на примере Воксельной морфологии.
  Выражение на практике теории получила в методе анализа нейровизуализации, на основе которой обрабатываются данные МРТ, получившая название Воксельная морфометрия.
  Воксельная морфометрия (VBM) метод анализа данных нейровизуализации, который позволяет исследовать структуру мозга in vivo. Основан на структурной магнитно-резонансной томографии (МРТ) высокого разрешения.[67].
  VBM использовался в различных исследованиях для изучения неврологических и психических расстройств. Например, исследование болезни Альцгеймера выявило значительную атрофию серого вещества в гиппокампе и областях височных долей [68]. Другое исследование шизофрении выявило уменьшение объема серого вещества в префронтальной коре и передней поясной извилине [69].
  Цель: выявить региональные различия в анатомии мозга между группами например, с неврологическими или психическими расстройствами и здоровыми контрольными группами. [70].
  "VBM это метод статистического анализа всего мозга с помощью вокселей, который сравнивает объем или концентрацию серого вещества между группами. Этот метод основан на сканировании структурной магнитно-резонансной томографии (МРТ) высокого разрешения, которое затем обрабатывается для извлечения информации об объеме или плотности серого вещества. Основной принцип VBM основан на концепции воксельного сравнения. Мозг разделен на множество небольших кубических областей, называемых вокселями, и объем или плотность серого вещества сравнивается между группами в каждом вокселе. Это позволяет исследователям идентифицировать определенные области мозга, которые различаются в зависимости от группы.
  Первым шагом в анализе VBM является получение высококачественной структурной МРТ. Изображения должны иметь высокое разрешение и минимальные артефакты. Этапы предварительной обработки включают в себя
  Коррекция смещения: коррекция неоднородностей интенсивности на изображениях МРТ
  Зачистка черепа: удаление с изображений ткани, не связанной с мозгом
  Пространственная нормализация - выравнивание изображений по стандартному шаблону.
  Методы сегментации и регистрации.
  Сегментация включает разделение изображений МРТ на различные классы тканей, такие как серое вещество, белое вещество и спинномозговая жидкость (СМЖ). Наиболее часто используемым методом сегментации является подход унифицированной сегментации, который сочетает в себе классификацию тканей и коррекцию смещения. Регистрация включает в себя приведение сегментированных изображений в соответствие со стандартным шаблоном, таким как шаблон Монреальского неврологического института (MNI). Этот шаг имеет решающее значение для воксельного сравнения между группами.
  Модуляция и сглаживание.
  Модуляция - это процесс масштабирования сегментированных изображений для учета эффектов пространственной нормализации. Этот шаг необходим для сохранения исходной информации об объеме. Сглаживание включает свертку модулированных изображений с ядром Гаусса для уменьшения шума и улучшения отношения сигнал/шум. Выбор размера сглаживающего ядра зависит от вопроса исследования и желаемого уровня пространственного разрешения. Следующая блок-схема иллюстрирует этапы предварительной обработки, участвующие в анализе VBM:
  Статистический анализ и интерпретация.
  После предварительной обработки данных следующим шагом является проведение статистического анализа для выявления региональных различий в объеме или плотности серого вещества между группами.
  Статистические методы, используемые в анализе VBM
  Наиболее часто используемым статистическим методом в анализе VBM является общая линейная модель (GLM) которая представляет собой статистическую основу для анализа взаимосвязи между зависимой переменной (например объемом серого вещества) и одной или несколькими независимыми переменными (например принадлежностью к группе). ГЛМ можно представить математически как
  Исправление для множественных сравнений.
  Анализ VBM включает проведение нескольких статистических тестов в мозге, что увеличивает риск ложноположительных результатов. Для решения этой проблемы необходима поправка на множественные сравнения. Наиболее часто используемыми методами коррекции множественных сравнений в VBM-анализе являются
  Коррекция семейных ошибок (FWE): консервативный метод, который контролирует вероятность ложноположительных результатов в мозге.
  Коррекция частоты ложных открытий (FDR): более либеральный метод, который контролирует долю ложных срабатываний среди значимых вокселей.
  Интерпретация результатов VBM.
  Результаты анализа VBM обычно представляются в виде статистических параметрических карт (SPM), которые показывают области значительной разницы между группами. При интерпретации результатов ВБМ существенно важно учитывать следующие факторы
  Статистическая значимость результатов.
  Направление воздействия. (например, увеличение или уменьшение объема серого вещества).
  Анатомическое расположение значимых регионов.
  Алгоритм VBM разработан для решения конкретной задачи по визуализации полученной информации. Но Фристон, несомненно, распространил свой опыт описания и создания визуализации на общие правила представления в сознании картины окружающего мира. Этому подтверждение - созданные математические модели восприятия животными" [70].
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Приложение 2.
  Нейромедиаторы
  
  Рассмотрим медиаторы которыеу частвуют в прохождении сигнала между нейронами в процессе рефлекторного ответа с качеством возбуждения/торможения к органам, мышцам, между зонами мозга. Медиаторы глутомат, ГАМК. ацетилхолин, аспаргиновая кислота, норадреналин, дофамином, адреналин, серотонин, гистамин, аденазин. Для целей статьи в описании медиаторов приводится, название рецептора к которому медиатор открыл канал прохождения сигнала и его функция.
  2.1 Глутамат и ГАМК.
  Глутаминовая кислота
  Используется всеми основными возбуждающими функциями мозга позвоночных. На его долю в общей сложности приходится более 90% синаптических связей в мозге человека.
  "Глутамат не может самостоятельно проникать через гематоэнцефалический барьер, но он активно транспортируется из нервной системы с помощью высокоаффинной транспортной системы, которая поддерживает его концентрацию в цереброспинальной жидкости на довольно постоянном уровне.
  Рецепторы к глутомату:
  NMDA-рецепторы (N-метил-D-аспартат рецепторы): для полного открытия канала требуется не только связывание с глутаматом, но и деполяризация постсинаптической мембраны (для выталкивания ионов магния, блокирующих канал), и присутствие ко-агониста (глицина или D-серина).
  NMDA-рецепторы также являются ионотропными, но они отличаются от AMPA-рецепторов тем, что при активации пропускают кальций. Их свойства делают их особенно важными для обучения и запоминания.
   NMDA-рецепторы являются сложными мультимерными комплексами, состоящими из различных субъединиц (например, GluN1, GluN2A-D, GluN3A-B) которые определяют их кинетику, чувствительность к ко-агонистам и блокаторам, а также их роль в различных физиологических и патологических процессах. Дисфункция NMDA-рецепторов связана с такими состояниями, как эпилепсия, ишемическое повреждение мозга и нейродегенеративные заболевания.
  Модуляторы NMDA-рецепторов исследуются для лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, а также для купирования боли и депрессии. Однако из-за их повсеместного участия в нормальных функциях мозга неселективная активация или блокада NMDA-рецепторов может приводить к серьезным побочным эффектам, включая психотомиметические эффекты и эксайтотоксичность.
  AMPA-рецепторы являются основными рецепторами, отвечающими за быструю возбуждающую синаптическую передачу. Они быстро открываются при связывании с глутаматом, пропуская ионы натрия и калия, что приводит к быстрой деполяризации постсинаптической мембраны. AMPA-рецепторы также важны для синаптической пластичности.
  AMPA-рецепторы также демонстрируют значительную гетерогенность, обусловленную комбинациями субъединиц GluA1-GluA4. Эта гетерогенность влияет на их проводимость, скорость десенсибилизации и способность к фосфорилированию, что, в свою очередь, определяет их вклад в различные формы синаптической пластичности, такие как долговременная потенциация (LTP) и долговременная депрессия (LTD).
   Препараты, модулирующие AMPA-рецепторы, могут улучшать память и обучение. Однако, как и в случае с NMDA-рецепторами, необходимо учитывать их широкое распространение и потенциальные риски.
  Каинатные рецепторы, состоящие из субъединиц GluK1-GluK5, могут функционировать как постсинаптические рецепторы, участвуя в быстрой синаптической передаче, так и пресинаптические авторецепторы, модулируя высвобождение глутамата. что представляет интерес для лечения эпилепсии и хронической боли. Их пресинаптическая локализация позволяет осуществлять более тонкую настройку нейротрансмиссии.
  -Метаботропные глутаматные рецепторы (GPCRs) являются рецепторами, сопряженными с G-белками, что приводит к более медленным и продолжительным эффектам, чем у ионотропных рецепторов.
  Рецепторы делятся на три группы (группа I, II и III) в зависимости от их сигнальных путей:
  Группа I (mGluR1 и mGluR5): Эти рецепторы обычно активируют фосфолипазу C, что приводит к увеличению внутриклеточного кальция. Они часто расположены постсинаптически и могут модулировать активность NMDA-рецепторов.
  Группа II (mGluR2 и mGluR3): Эти рецепторы обычно ингибируют аденилатциклазу, что приводит к снижению уровня цАМФ. Они часто расположены пресинаптически и могут снижать высвобождение глутамата.
  Группа III (mGluR4, mGluR6, mGluR7 и mGluR8): Эти рецепторы также ингибируют аденилатциклазу. Они могут быть как пресинаптическими, так и постсинаптическими, а также участвуют в регуляции высвобождения нейротрансмиттеров и других клеточных процессов.
  Метаботропные глутаматные рецепторы (mGluRs) помимо разделения на три группы, также имеют свои подтипы (mGluR1-mGluR8) каждый из которых имеет специфическое распределение в мозге и ассоциирован с определенными G-белками и сигнальными каскадами. Например, mGluR5, относящийся к группе I, играет важную роль в модуляции боли и в развитии зависимостей. mGluR2 и mGluR3 (группа II) часто экспрессируются на пресинаптических терминалях и действуют как ингибиторы (общее название веществ, подавляющих или задерживающих течение физиологических и физико-химических процессов) высвобождения глутамата, выполняя, таким образом, отрицательную обратную связь. mGluR6, экспрессирующийся в сетчатке, играет ключевую роль в передаче сигналов от фоторецепторов к биполярным клеткам.
  Метаботропные глутаматные рецепторы, благодаря своей более медленной и продолжительной активации, играют важную роль в регуляции настроения, тревожности, сна и аппетита. Например, агонисты mGluR2/3 рецепторов исследуются как потенциальные анксиолитики и антидепрессанты. Модуляторы mGluR5 рецепторов изучаются в контексте лечения аутизма и синдрома Туретта.
  Глутаминовая кислота может оказывать влияние на пресинаптические терминалы через авторецепторы (например некоторые подтипы mGluRs) регулируя тем самым собственное высвобождение. Это создает сложные петли обратной связи, которые обеспечивают точную настройку нейротрансмиссии.
  Глутаминовая кислота участвует в метаболизме клетки, являясь предшественником для синтеза других нейротрансмиттеров и белков. Ее избыток в синаптической щели, известный как эксайтотоксичность, может приводить к повреждению и гибели нейронов, что наблюдается при инсульте, черепно-мозговых травмах и нейродегенеративных заболеваниях. Глутаминовая кислота тесно связана с энергетическим метаболизмом нейронов. Она может быть использована в качестве субстрата для производства АТФ, особенно в условиях повышенной активности. Но избыток глутамата может привести к истощению энергетических ресурсов клетки и развитию эксайтотоксичности.
  Поэтому механизмы утилизации глутамата, такие как обратный захват пресинаптическими терминалами и глиальными клетками, играют критически важную роль в поддержании гомеостаза и предотвращении нейротоксичности.
   Глутаматные рецепторы обнаружены на иммунных клетках, и их активация может модулировать воспалительные процессы в мозге. Это открывает новые направления для исследований в области нейровоспалительных заболеваний, таких как рассеянный склероз и болезнь Альцгеймера.
  Активация определенных глутаматных рецепторов может приводить к вазодилатации, улучшая доставку кислорода и питательных веществ к активным областям мозга. Это имеет значение для понимания механизмов, лежащих в основе таких состояний, как инсульт.
  Глутамат может действовать не только как классический нейротрансмиттер, функционирования центральной нервной системы, но и как сигнальная молекула, участвующая в межклеточной коммуникации между нейронами и другими типами клеток в мозге, включая астроциты и микроглию.
  Хроническая боль часто связана с гиперактивацией глутаматергической системы, что делает модуляторы этих рецепторов потенциальными анальгетиками.
   Глутаматергические пути в гипоталамусе и других областях мозга участвуют в регуляции циклов сна-бодрствования.
   Взаимодействие глутомата с другими нейромедиаторными системами, такими как серотонинергическая и дофаминергическая, критически важно для регуляции настроения, тревожности и мотивации. Дисфункция глутаматергической системы ассоциируется с такими состояниями, как депрессия, тревожные расстройства и даже психозы.
  На ранних этапах развития глутомат участвует в пролиферации, дифференцировке и миграции нейронов, а также в формировании синаптических связей. Нарушения в глутаматергической системе на этих стадиях могут привести к серьезным нарушениям развития мозга, включая расстройства аутистического спектра и умственную отсталость.
  2.2 Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), главный тормозный медиатор (также около 40% всех нейронов). Период полураспада ГАМК в ткани мозга составляет 10 минут. Прекращение действия медиатора в ГАМК синапсах происходит по принципу обратного всасывания (молекулы медиатора специальным механизмом поглощаются из синаптической щели в цитоплазму нейрона).
  Существует два основных типа ГАМК-рецепторов:
  ГАМК-А рецепторы (GABA-A receptors): Это ионотропные рецепторы, то есть они являются лиганд-зависимыми ионными каналами. Когда ГАМК связывается с ГАМК-А рецептором, он открывает хлоридный канал. Вход ионов хлора (Cl-) в клетку приводит к гиперполяризации мембраны, делая нейрон менее возбудимым. Это оказывает тормозящее действие на нервную систему.
  ГАМК-А рецепторы широко представлены в коре головного мозга, гиппокампе и мозжечке и участвуют в регуляции когнитивных функций, памяти и координации движений.
  ГАМК-А рецепторы являются мишенью для многих лекарственных препаратов, таких как бензодиазепины, барбитураты и некоторые анестетики.
  ГАМК-Б рецепторы (GABA-B receptors): Это метаботропные рецепторы, то есть они связаны с G-белками. Активация ГАМК-Б рецепторов приводит к ингибированию аденилатциклазы, что снижает уровень цАМФ (внутриклеточная передача сигналов). Открытие калиевых каналов (что, также приводит к гиперполяризации). Закрытие кальциевых каналов (что снижает высвобождение нейромедиаторов).
  ГАМК-Б рецепторы более распространены в спинном мозге и стволе мозга, участвуя в контроле мышечного тонуса и болевой чувствительности.
  Тормозящий эффект медиатора позволяет лучше сосредоточиться. ГАМК снижает активность самых разных нейронов, в том числе связанных с чувством страха или тревоги и отвлекающих от основной задачи.
  Высокая концентрация ГАМК обеспечивает спокойствие и собранность.
  Под влиянием ГАМК активируются также энергетические процессы мозга, повышается дыхательная активность тканей, улучшается утилизация мозгом глюкозы, улучшается кровоснабжение. В экстремальных условиях при большом недостатке энергии ГАМК окисляется в мозге бескислородным путём. При этом выделяется много энергии и нормализуется содержание гистамина и серотонина в мозге.
  Агонисты (способность вызвать отклик у рецептора) ГАМК рецепторов способны повышать концентрацию иммунореактивного гормона роста (irGH) и иммунофункционального гормона роста (ifGH) в состоянии покоя и после физической нагрузки".
  ГАМК на 10% проходит ГЭБ. При ее системном введении ("Аминалон") наблюдается не столько торможение ЦНС, сколько "питание" нейронов и улучшение их общего состояния (ноотропное действие ГАМК).
  2.3 Баланс между Глутоматом и ГАМК.
  "Глутаминаза это фермент, катализирующий превращение глутамата в глутамин. При этом глутамин может либо храниться в астроцитах, либо преобразовываться в глутамат и в глутаматергических, и в ГАМК-эргических нейронах . Между синаптическими событиями нормальные уровни глутамата и ГАМК остаются низкими за счет постоянного транспортер-опосредованного обмена через клеточную мембрану. Эти транспортеры завершают синаптическую нейротрансґмиссию и запускают обратный захват нейротрансґмиттеров.
  В возбуждающих нейронах глутамат транспортируется в везикулы посредством везикулярных транспортеров глутамата, в то время как в тормозящих нейронах глутамат вначале трансформируется в ГАМК посредством декарбоксилазы глутаминовой кислоты (GAD) а затем транспортируется в везикулы через везикулярные ГАМК транспортеры. После высвобождения оба нейротрансмиттера захватываются высокоаффинными транспортерами и возвращаются к нейронам и близлежащей нейроглии для повторного использования. Следовательно, ГАМК, глутамат и глутамин постоянно сменяют друг друга. Однако при аутизме уровни ферментов, контролирующих цикл глутамина-глутамата-ГАМК, изменяются, и, следовательно, в мозге пациента с аутизмом метаболизм глутамина-глутамата-ГАМК с большой вероятностью будет атипичен"
  При нарушении баланса Glu и ГАМК: синдром дефицита внимания и гиперактивности детей (СДВГ), повышенная нервозность и тревожность взрослых, нарушения сна, бессонница, эпилепсия (чаcто врожденная патология, у 0.5% населения).
  "В некоторых случаях активация разных типов рецепторов может оказывать противоположное влияние на физиологические процессы. Например, в регуляции гипоталамо-гипофизарно-семенникового комплекса активация ГАМК-А-рецепторов может усиливать компенсаторное повышение уровня тестостерона, а ГАМК-Б-рецепторов - тормозить этот процесс."[73].
  Антагонисты ГАМК и агонисты Glu - яды, вызывающие судороги (конвульсанты).
  2.4 Аспарагиновая кислота.
   Глутамат и аспартат (ВАК) являются основными медиаторами возбуждения в ЦНС.
  Аспартат стимулирует NMDA-рецепторы (N-метил-D-аспартатный рецептор) хотя и не так сильно, как аминокислотный нейромедиатор L-глутамат.
  L-аспартат стимулирует цикл образования пуриновых нуклеотидов, что важно для ресинтеза АТФ (аденозинтрифосфата) поэтому в мышцах снижает утомление в мышцах.  L-аспартат способствует снижению уровня аммиака в крови, что может уменьшать выраженность аммиак-индуцированных проявлений утомления и повреждения скелетных мышц. L-аспартат является транспортером катионов например, Mg2+ в клетки, что улучшает течение желудочковой аритмии и снижает частоту сердечных сокращений. L-изомер аспарагиновой кислоты - одна из 22 протеиногенных аминокислот, то есть строительных блоков белков.
  D-аспартат относится к эндогенным аминокислотам, формирующимся только в организме человека. В ЦНС D-аспартат выполняет функции нейротрансмиттера, регулирует процессы развития, высвобождение гормонов (пролактин, ЛГ, α-мелоноцит стимулирующий гормон, пролактин, дофамин, мелатонин, окситоцин и др.), участвует в стероидогенезе.
  За редким исключением D-аспарагиновая кислота не используется для синтеза белка, но входит в состав некоторых пептидов и играет роль нейромедиатора/нейромодулятора.
  Аспартат участвует в процессах памяти, обучения, контроля пищевого поведения и др. А снижение содержания отмечается при развитии шизофрении, болезни Альцгеймера и других заболеваниях мозга. .
  2.3 Ацетилхолин. Ацетилхолин функционирует как в центральной нервной системе (ЦНС) так и в периферической нервной системе (ПНС).
  Ацетилхолин действует на два основных типа рецепторов:
  Никотиновые рецепторы ацетилхолина (nAChR): открывают ионный канал, пропуская ионы натрия (Na+) внутрь клетки и ионы калия (K+) наружу. Это приводит к деполяризации мембраны и возбуждению клетки.
  Иннервируют пресинаптические мотонейроны скелетные мышцы. Агонисты: Никотин, карбахол.
  Антагонисты: Гексаметоний, Тубокурарин. В ПНС ацетилхолин активирует мышцы и является основным нейромедиатором в вегетативной нервной системе.
  Мускариновые рецепторы ацетилхолина (mAChR) активирует внутриклеточные сигнальные пути через G-белки. В отличии от Глутомата эти пути могут приводить как к возбуждению, так и к торможению клетки, в зависимости от типа G-белка и подтипа рецептора.
  Замедление сердечного ритма, сокращение гладких мышц (например, в кишечнике, бронхах, мочевом пузыре). Стимуляция секреции желез (слюнных, потовых, слезных). В центральной нервной системе (ЦНС) регуляция настроения, сна, терморегуляция и другие функции.
  Агонисты: Мускарин, Пилокарпин. Антагонисты: Атропин, скополамин.
  В центральной нервной системе ацетилхолин оказывает различное воздействие на пластичность, возбуждение и вознаграждение. Ацетилхолин играет важную роль в повышении бдительности после пробуждения, в поддержании внимания, и в процессах обучения и памяти.
  Доказано, что повреждение холинергической (вырабатывающей ацетилхолин) системы в головном мозге связано с ухудшением памяти при болезни Альцгеймера.
  Также было доказано, что ацетилхолин способствует быстрому сну.
  Избыток АХ может препятствовать консолидации памяти, особенно во время сна, и ухудшать вербальную память на ранних стадиях болезни Альцгеймера (БА) и при умеренных когнитивных нарушениях (УКН). Чрезмерная активация АХ также может приводить к чрезмерной стимуляции глутамата, способствуя прогрессированию БА. Исследователи предполагают, что уровень ацетилхолина сначала повышается, а затем снижается, при болезни Альцгеймера и деменции при болезни Паркинсона (БПД) из-за первоначальной чрезмерной стимуляции, за которой следует гибель нейронов. Они подчеркивают, что ингибиторы холинэстеразы могут не помочь при всех когнитивных симптомах и нарушить естественный баланс ацетилхолина, что свидетельствует о сложном влиянии ацетилхолина на память и требует дальнейшего изучения.
  2.4. Глицин.
  Глицин действует на глициновые рецепторы (GlyRs). Это ионотропные рецепторы, которые являются лиганд-зависимыми ионными каналами. Когда глицин связывается с этими рецепторами, они открываются, пропуская ионы хлора (Cl⁻) внутрь клетки. Это приводит к гиперполяризации мембраны, что делает нейрон менее возбудимым.
  Таким образом, глицин в центральной нервной системе преимущественно действует как тормозной нейромедиатор.
  Глицин усиливает ответ NMDA-рецептора глутомата. Происходит это при весьма низких концентрациях аминокислоты - меньших, чем необходимо для проявления собственных медиаторных свойств глицина. Сам по себе глицин постсинаптических потенциалов не вызывает. Однако при полном отсутствии глицина их не вызывает и глутамат.".
   Блокирует многие информационные потоки. Является пищевой аминокислотой, входящей в состав белков. В организме вырабатывается почками из аргинина. Далее в орнитин и гуанидинацетат. Из которого в печени образуется креатин и аденозил-гомоцистеин. Креатин используется для ресинтеза АТФ в мозге и мышцах.
  Рецепторы глицина расположены на многих участках головного и спинного мозга. Когда устанавливается связь глицина и его рецепторов, происходит уменьшение выброса возбуждающих нейромедиаторов, своеобразная блокировка, и при этом повышается выработка главного тормозного нейромедиатора - гамма-аминомасляной кислоты. В спинном мозге глицин выполняет функцию торможения мотонейронов. По этой причине его часто назначают при повышенном тонусе мышц.
   Глицин уменьшает психомоторную расторможенность. Введение в организм ингибиторов вещества, которые блокируют активность рецепторов например, стрихнин, приводит к генерализованным судорогам.".
  Ингибирующее действие в некоторых зонах спинного мозга. По силе не отличается от эффектов ГАМК. Вызывает гиперполяризацию постсинаптических мембран за счет увеличения проницаемости для Cl.
  Таким образом, возбуждающий медиатор Глутомат проводит потенциал в присутствии тормозящего медиатора глицина. Ацетилхолин и Аспартат - возбуждающие медиаторы. ГАМК - главный тормозно медиатор. Глицин и ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) являются тормозными медиаторами в синапсах ЦНС и действуют на соответствующие рецепторы: глицин - в основном в спинном мозге, ГАМК - в коре больших полушарий, мозжечке, стволе мозга, спинном мозге.
  Описание функций медиатором возбуждения/торможения проводит к выводу модулирующей функции среди предполагаемых управляющих медиаторов. Но можно выделить основной процесс возбуждения/торможения и вспомогательный процесс модулирования.
  С точки зрения физиологии возбуждения, функция симпатической системы - проявления не просто силы, а стимулирование силы, что можно позиционировать как модуляцию возбужения, а можно как проявление действительного возбуждения, а все остальные - как фоновые необходимые функции в одном процессе.
  2.5. ГОМК. γ-Гидроксимасляная кислота, также известная как гамма-гидроксимасляная кислота, ГОМК. Она является предшественником ГАМК, глутамата и глицина в некоторых областях мозга. Она воздействует на рецептор ГОМК и является слабым агонистом рецептора ГАМКB. Его также незаконно используют для повышения потенции, изнасилования на свидании и развлечений. Вероятно, гамма-гидроксибутират синтезируется из ГАМК в ГАМКергических нейронах и высвобождается при их активации. ГОМК активирует окситоцинергические нейроны в надъядерном ядре гипоталамуса.
  Основные типы рецепторов, с которыми взаимодействует ГОМК.
  ГАМК-рецепторы (ГАМКВ). ГОМК является прямым агонистом этих рецепторов. ГАМКВ-рецепторы - метаботропные. Они связаны с G-белками и участвуют в регуляции различных физиологических процессов, включая торможение нейротрансмиссии. Активация этих рецепторов может влиять на высвобождение других нейромедиаторов (дофамина, серотонина, норадреналина и др.).
  Специфические рецепторы ГОМК. ГОМК также может активировать другие рецепторы, экспрессируемые в головном мозге, например, в коре головного мозга и гиппокампе. Активация таких рецепторов в некоторых областях мозга приводит к высвобождению глутамата.
  Низкие концентрации ГОМК стимулируют высвобождение дофамина через рецепторы ГОМК, а более высокие ингибируют его высвобождение через ГАМКВ-рецепторы. После начальной фазы ингибирования высвобождение дофамина затем увеличивается.
  ГОМК увеличивает медленноволновый сон и уменьшает тенденцию к быстрому сну в модифицированных тестах с множественной задержкой сна.
  При употреблении в рекреационных целях обычно возникает чувство эйфории, а более высокие дозы вызывают побочные эффекты, такие как снижение двигательной активности и сонливость. вызывает накопление либо производного триптофана, либо самого триптофана во внеклеточном пространстве возможно за счет увеличения транспорта триптофана через гематоэнцефалический барьер. Содержание некоторых нейтральных аминокислот, в том числе триптофана, в крови также повышается при пероральном приеме ГОМК. Вызванная ГОМК стимуляция оборота серотонина в тканях может быть связана с увеличением транспорта триптофана в мозг и его поглощения серотонинергическими клетками. Поскольку серотонинергическая система может участвовать в регуляции сна, настроения и тревожности, стимуляция этой системы высокими дозами ГОМК может быть связана с некоторыми нейрофармакологическими эффектами, вызванными приемом ГОМК.
  В терапевтических дозах ГОМК достигает гораздо более высоких концентраций в мозге и активирует рецепторы. ГАМКBСедативное действие ГОМК блокируется антагонистами ГАМКB.
   ГОМК используется в медицине в качестве общего анестетика и для лечения катаплексии, нарколепсии и алкоголизма. Употребление ГОМК вместе с алкоголем может вызвать остановку дыхания и рвоту в сочетании с глубоким сном, который может привести к смерти.
  3. Нейромодуляторы.Физиологическая устойчивость.
  Далее рассмотрим системы модулирующие общее возбуждение как ответ на воздействие среды. Симпатическая система отвечает на стрессовую ситуацию принятия решения "бей или беи". А гистаминовая система отвечает на шоковое состояние в случае ранения, болезни, то есть воспалительных процессов
  Повторяя за качествами И.П.Павлова из исследований рефлекторной деятельности после описания группы медиаторов систем возбуждения/торможения рассматрим группу медиаторов которые сохраняют устойчивость рефлекса или необходимой деятельности или которые помогают состояться основному сигналу возбуждения.
  3.1 Биогенные амины.
  Это водорастворимые вещества, поэтому могут проинкать в различные органы организма и выполнять функцию гормонов. Образуются в организме из тирозина (аминокислот). Медиаторы данной группы являются самыми распространёнными в организме. Делятся на катехоламины (дофамин, норадреналин и адреналин) и индоламин (серотонин).
  Катехоламины являются медиаторами (норадреналин, дофамин) и гормонами (адреналин, норадреналин) симпатоадреналовой или адренергической,системы.
  Общая направленность влияния катехоламинов состоит в мобилизации систем организма для обеспечения его активной деятельности при стрессовых ситуациях. Через катехоламины - сохранение гомеостаза организма и адаптацию его к изменяющимся условиям окружающей и внутренней среды. Нарушение обмена катехоломинов могут быть одним из патогенетических механизмов в развитии некоторых заболеваний.
   Дофамин. Дофами́н - гормон и нейромедиатор. Синтезируется из L-ДОФА. В дальнейшем из дофамина может синтезироваться норадреналин.
  Существует пять основных подтипов дофаминовых рецепторов, которые делятся на две семейства:
  D1 рецепторы: Связывание с дофамином активирует фермент аденилатциклазу, что приводит к увеличению внутриклеточного уровня циклического аденозинмонофосфата (цАМФ).
  D5 рецепторы: Также активируют аденилатциклазу и увеличивают уровень цАМФ.
  D2 рецепторы: Связывание с дофамином ингибирует аденилатциклазу, что приводит к снижению внутриклеточного уровня цАМФ. Они также могут влиять на ионные каналы.
  D3 рецепторы: Подобно D2 рецепторам, ингибируют аденилатциклазу и снижают уровень цАМФ.
  D4 рецепторы: Также ингибируют аденилатциклазу и снижают уровень цАМФ.
  Различные подтипы дофаминовых рецепторов распределены неравномерно по всему организму, особенно в головном мозге.
  Их локализация определяет, какие функции будет выполнять дофамин в конкретной области. Например, рецепторы в областях, связанных с вознаграждением, влияют на мотивацию и удовольствие, а рецепторы в моторных областях - на движение.
  Дисфункция дофаминовых рецепторов может привести к болезни Паркинсона, шизофрении, депрессии и зависимости.
  Черная субстанция и вентральная область покрышки: Эти области богаты дофаминергическими нейронами, которые проецируются в стриатум (связан с моторным контролем) и прилежащее ядро (связано с системой вознаграждения). Здесь дофамин играет ключевую роль в формировании привычек мотивации к поиску вознаграждения и обучении.
  В префронтальной коре преимущественно через D1 рецепторы регулирует исполнительные функции, такие как планирование, принятие решений, рабочая память и внимание.
  В лимбической системе (включая миндалевидное тело и гиппокамп) дофамин участвует в регуляции эмоций, настроения, памяти и обучения, а также в формировании эмоциональной окраски событий.
  В гипофизе дофамин, выделяемый гипоталамическими нейронами, ингибирует высвобождение пролактина из передней доли гипофиза.
  "В экстрапирамидной системе дофамин играет роль стимулирующего нейромедиатора, способствующего повышению двигательной активности, уменьшению двигательной заторможенности и скованности, снижению гипертонуса мышц. Физиологическими антагонистами дофамина в экстрапирамидной системе являются ацетилхолин и ГАМК.
  Дофамин не вызывает чувства удовольствия или удовлетворения, а создаёт сильное ощущение предвкушения от получения результата или нежелания его получения, подобное тому, которое испытывают люди перед оргазмом или при сильном отвращении. Дофамин естественным образом вырабатывается в больших количествах во время положительного по субъективному представлению человека опыта. К примеру: секса, приёма вкусной пищи, приятных телесных ощущений[8]; таким образом, придавая этим событиям мотивационную важность. Нейробиологические эксперименты показали, что даже воспоминания о поощрении могут увеличить уровень дофамина.
  Поэтому данный нейромедиатор используется мозгом для оценки и мотивации, закрепляя важные для выживания и продолжения рода действия.
   В кровеносных сосудах вызывает их расширение, в почках увеличивает выделение мочи, в поджелудочной железе снижает выработку инсулина, в пищеварительной системе снижает перистальтику желудочно-кишечного тракта и защищает слизистую кишечника. В иммунной системе снижает активность лимфоцитов. За исключением кровеносных сосудов, дофамин в каждой из этих периферических систем синтезируется локально и оказывает свое действие вблизи клеток, которые его выделяют.
  Адреналин. Содержится в клетках мозгового вещества надпочечников. От Адреналина повышается скорость реакции, улучшается реакция ориентации, концентрация внимания. Но ухудшается память, зрение.
  Действующие рецепторы.
  α1-адренорецепторы локализуются в артериолах, гладких мышцах бронхов, радужной оболочке глаза, кровеносных сосудах кожи, слизистых оболочек, мышц, сердца, мозга, матки, кишечника и органов мочеполовой системы. Стимуляция приводит к спазму артериол, повышению артериального давления, снижению сосудистой проницаемости и уменьшению экссудативного воспаления.
  α2-адренорецепторы - пресинаптические рецепторы, которые участвуют в "петле отрицательной обратной связи" для адренергической системы. Их стимуляция ведёт к снижению артериального давления.
  β1-адренорецепторы расположены в сердце. Их стимуляция увеличивает частоту (положительный хронотропный эффект) и силу сердечных сокращений (положительный инотропный эффект) повышает потребность миокарда в кислороде и артериальное давление. Также локализуются в почках как рецепторы юкстагломерулярного аппарата.
  β2-адренорецепторы находятся в бронхиолах. Их стимуляция вызывает расширение бронхиол и снятие бронхоспазма. Эти же рецепторы расположены на клетках печени. Воздействие на них гормона вызывает гликогенолиз и выход глюкозы в кровь.
  β3-адренорецепторы расположены в жировой ткани. Их стимуляция усиливает липолиз, что приводит к выделению энергии и повышению теплопродукции.
  Уровень гормонов катехоламинов повышается под воздействием внешних факторов. В частности, адреналин является реакцией на критическую ситуацию. Это может быть как стресс, опасность, так и тяжелая травма. Главная его задача - мобилизовать организм перед возможными трудностями.
  Норадреналин.
  Норадреналин (норэпинефрин) действует в основном на α-адренорецепторы, но также может стимулировать β1-адренорецепторы. При этом норадреналин практически не влияет на β2-адренорецепторы.
  Норадреналин отличается от адреналина гораздо более сильным сосудосуживающим и прессорным действием, значительно меньшим стимулирующим влиянием на сокращения сердца, сильным действием на мускулатуру бронхов и кишечника, слабым влиянием на обмен веществ, отсутствием выраженного гипергликемического, липолитического и общего катаболического эффекта.
  Норадреналин принимает участие в регуляции артериального давления и периферического сосудистого сопротивления. Например, при переходе из лежачего положения в стоячее или сидячее уровень норадреналина в плазме крови в норме уже через минуту возрастает в несколько раз.
  Норадреналин принимает участие в реализации реакций типа "бей или беги" но в меньшей степени, чем адреналин.
  Уровень норадреналина в крови повышается при стрессовых состояниях: шоке, травмах, кровопотерях, ожогах, при тревоге, страхе, нервном напряжении. Данный гормон может отвечать за общую активацию деятельности мозга (например, торможение центров сна) увеличение двигательной активности, снижение болевой чувствительности (исполняет роль обезболивающего) улучшение обучения ("учит" побеждать опасности), положительные эмоции ("чувство победы").
  Норадреналин вызывает увеличение сердечного выброса. Вследствие повышения артериального давления возрастает перфузионное давление в коронарных и мозговых артериях. Вместе с тем значительно возрастает периферическое сосудистое сопротивление и центральное венозное давление.
  От белка-транспортера норадреналина зависит, как долго норадреналин будет действовать в организме человека после того, как он успешно справился с опасной ситуацией. Мутации в этом гене могут вызывать синдром дефицита внимания (СДВГ).
  В регуляции уровня эмоций, помимо норадреналина, участвуют и другие медиаторы, прежде всего дофамин, серотонин и эндорфины.
  В здоровом мозге норадреналин играет роль в таких функциях, как память, обучение, внимание, бдительность. Дегенерация норадреналинергической системы - признак множества нейродегенеративных заболеваний, (таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона).
  3.3. Кортизо́л (гидрокортизон). Кортизол является регулятором углеводного обмена организма, а также принимает участие в развитии стрессовых реакций. Для кортизола характерен суточный ритм секреции: минимальная концентрация отмечается в вечерние, а максимальная - в утренние часы.
  Кортизол вырабатывается в организме человека надпочечниками в пучковой зоне - втором из трёх слоёв, составляющих кору надпочечников. Выделение кортизола контролируется гипоталамусом. Секреция кортикотропин-рилизинг-гормона гипоталамусом заставляет клетки соседней передней доли гипофиза[85]; выделять другой адренокортикотропный гормон (АКТГ) в сосудистую систему, через которую кровь переносит его в кору надпочечников. АКТГ стимулирует синтез кортизола и других глюкокортикоидов, минералокортикоидного альдостерона и дегидроэпиандростерона[86].
  Выделившийся в кровь кортизол достигает клеток-мишеней, (в частности, клеток печени). Благодаря своей липофильной природе легко проникает через клеточную мембрану в цитоплазму и ядро, где связывается со специфическими рецепторами. Гормон-рецепторный комплекс является фактором транскрипции. Он активирует транскрипцию определённых участков ДНК. В результате синтез глюкозы в гепатоцитах усиливается, тогда как в мышцах снижается распад глюкозы. Таким образом, эффект кортизола состоит в сохранении энергетических ресурсов организма. Затем в клетках печени глюкоза запасается в виде гликогена.
  По принципу отрицательной обратной связи. Повышение уровня кортизола в крови снижает секрецию кортиколиберина (а, значит, и АКТГ).
  Кортизол действует на организм через взаимодействие со специфическими глюкокортикоидными рецепторами (ГР также известными как NR3C1). Эти рецепторы присутствуют практически во всех клетках организма и регулируют экспрессию генов, связанных с метаболизмом, воспалением, иммунным ответом и другими функциями.
  В высоких концентрациях кортизол может быстро влиять на ионный транспорт на уровне мембран, что объясняет быстрый терапевтический эффект глюкокортикоидов.
  Влияние на иммунную систему. Кортизол подавляет выработку провоспалительных цитокинов (например, интерлейкина-12 - фактора некроза опухоли-альфа) и усиливает экспрессию противовоспалительных белков. Он также может вызывать апоптоз Т-лимфоцитов, участвующих в воспалительных реакциях.
  Кортизол влияет на углеводный, белковый и жировой обмен. Например, в печени он усиливает глюконеогенез (синтез глюкозы) в мышцах стимулирует распад белков, в жировой ткани активирует липолиз (расщепление жиров).
   Повышенный уровень кортизола тормозит работу гипофиза и гипоталамуса, снижая дальнейшую выработку адренокортикотропного гормона (АКТГ) и кортикотропин-рилизинг-гормона (КРГ) соответственно.
  Активность кортизола может регулироваться ферментами 11β-гидроксистероиддегидрогеназой (11β-HSD): 11β-HSD1 восстанавливает неактивный кортизон в активный кортизол, а 11β-HSD2 инактивирует кортизол, защищая ткани от избытка гормона.
   Гистамин.
  В обычных условиях гистамин находится в организме преимущественно в связанном неактивном состоянии. При различных патологических процессах (анафилактический шок, ожоги, обморожения, сенная лихорадка, крапивница и аллергические заболевания) а также при поступлении в организм некоторых химических веществ количество свободного гистамина увеличивается.
  Свободный гистамин обладает высокой активностью: он вызывает спазм гладких мышц (включая мышцы бронхов) расширение капилляров и понижение артериального давления, застой крови в капиллярах и увеличение проницаемости их стенок, вызывает отёк окружающих тканей и сгущение крови. В связи с рефлекторным возбуждением мозгового вещества надпочечников выделяется адреналин, суживаются артериолы и учащаются сердечные сокращения. Гистамин вызывает усиление секреции желудочного сока.
  В настоящее время различают четыре подгруппы гистаминовых (Н) рецепторов: Н1-, Н2-, Н3 и H4-рецепторы.
  H1 рецептор. Вазодилатация, бронхоконстрикция, спазм гладкой мускулатуры бронхов, раздвижение клеток эндотелия (и как следствие, транссудации жидкости в околососудистое пространство, отёк и крапивница), стимуляция секреции гормонов гипофизом, переключение из режима сна в режим бодрствования, подавление пищевого поведения, регуляция уровня бодрствования гистаминэргических нейронов, локомоция, терморегуляция, эмоции вообще (и в частности агрессия и тревожность) участие в процессах памяти и обучения (подавление припоминания и (ре-)консолидации) развитие тахикардии, снижение проводимости атриовентрикулярного узла.
  Увеличение высвобождения гистамина и других медиаторов воспаления, повышение экспрессии молекул клеточной адгезии на иммунных клетках и повышение хемотаксиса эозинофилов и нейтрофилов, повышение антигенпредставляющей способности клеток, костимулирующая активность в отношении В-клеток; блокирование гуморального иммунитета и продукции IgE; индукция клеточного иммунитета (Th1); индукция секреции IFNg
  H2 рецепторы. Стимуляция секреции желудочного сока (соляной кислоты в нём) повышение проницаемости сосудов, гипотония, тахикардия, регуляция ионного баланса, бронходилатация, продуцирование слизи в дыхательных путях, снижение хемотаксиса эозинофилов и нейтрофилов, индукция синтеза интерлейкина-10, подавление синтеза интерлейкина-12 дендритными клетками, развитие Th2-ответа и иммунной толерантности; индукция гуморального иммунитета, подавление клеточного иммунитета, подавление Th2-клеток. Косвенная роль в аллергии, аутоиммунитете, злокачественных заболеваниях и отторжении трансплантата.
  H3 рецепторы. Подавление высвобождения нейромедиаторов (дофамина, ГАМК, ацетилхолина, серотонина, норадреналина, гистамина), подавление синтеза гистамина
  H4 рецепторы. схожие с H1. Являются одним из сигналов дифференциации миелобластов и промиелоцитов. Участвуют в повышении хемотаксиса эозинофилов, сигнал к дегрануляции эозинофилов.
  Серотонин.
  Выделяют семь основных семейств рецепторов серотонина: 5-HT1, 5-HT2, 5-HT3, 5-HT4, 5-HT5, 5-HT6 и 5-HT7. Большинство из них - метаботропные рецепторы, связанные с G-белками, за исключением 5-HT3, который представляет собой лиганд-зависимый катионный канал.
  5-HT1 (включая подтипы 5-HT1A, 5-HT1B, 5-HT1D, 5-HT1E, 5-HT1F) связаны с Gi-белками и при активации ингибируют аденилатциклазу (катализирует превращение АТФ в 3',5'-цАМФ) снижая уровень циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Участвуют в регуляции когнитивных функций, эмоций, сексуального поведения, температуры тела.
   Одна из основных мишеней антидепрессантов. Участвует в регуляции тревожного состояния, импульсивности, когнитивных функций.
  5-HT2 (включая подтипы 5-HT2A, 5-HT2B, 5-HT2C) связаны с Gq/G11-белками, их стимуляция приводит к повышению уровня инозитолтрифосфата и диацилглицерола, активации протеинкиназы С и выделению ионов Ca²⁺.5-HT2A, ассоциирован с сенсорной перцепцией. Галлюциноген ЛСД является частичным агонистом этого рецептора.
  5-HT3 активирует внутриклеточный каскад вторичных мессенджеров, деполяризует мембрану, что приводит к возбуждению центров тошноты и рвоты, а также может вызывать тревожность и судороги.
  5-HT4, 5-HT6, 5-HT7 связаны с Gs-белками. Их активация увеличивает уровень внутриклеточного цАМФ.
  5-HT4. Стимуляция этих рецепторов может оказывать антидепрессивное и противотревожное действие.
  5-HT6. Стимуляция приводит к угнетению выделения дофамина и норадреналина.
  5-HT7. Играет роль в расслаблении гладких мышц сосудов и желудочно-кишечного тракта, регулирует циркадные ритмы, вовлечён в регуляцию настроения и эмоций.
  5-HT5 в настоящее время изучены недостаточно.
   "Серотонин регулирует моторику ЖКТ, секреции соляной кислоты, транспорте хлора в эпителии двенадцатиперстной кишки (ДПК) секреции бикарбонатов в ней."
  "Серотонин....не столько приносит положительные эмоции, сколько снижает восприимчивость к отрицательным. Он оказывает поддержку "соседним" нейромедиаторам - норадреналину и дофамину. Серотонин задействован в двигательной активности, снижает общий болевой фон, помогает организму в борьбе против воспаления. Также серотонин повышает точность передачи активных сигналов в мозге и помогает сконцентрироваться.
  Переизбыток серотонина (например, при употреблении ЛСД) увеличивает "громкость" вторичных сигналов в мозге, и возникают галлюцинации. Недостаток серотонина и нарушение баланса между позитивными и негативными эмоциями - основная причина депрессии.
  От катехоломинов переходим к другим модулируюим медиаторам.
  Аденозин - это эндогенный пуриновый нуклеозид, который регулирует многие физиологические процессы. Клеточная передача сигналов с участием аденозина происходит через четыре известных подтипа аденозиновых рецепторов (A1, A2A, A2B и A3).[21].
  Концентрация аденозина во внеклеточном пространстве нормальных клеток составляет примерно 300 нМ. Однако при повреждении клеток (например, в воспаленной или ишемизированной ткани) эта концентрация быстро повышается (до 600-1200 нМ). Таким образом, в условиях стресса или травмы аденозин в первую очередь выполняет функцию цитопротектора, предотвращая повреждение тканей при гипоксии, ишемии и судорожной активности. Ферментативная выработка аденозина может оказывать противовоспалительное или иммуносупрессивное действие.
  Рецепторы A1 вместе с рецепторами A2A эндогенного аденозина. Регуляция потребления миокардом кислорода и коронарного кровотока вызывает целый ряд реакций, которые в целом можно классифицировать как противовоспалительные.
  Рецептор A1 оказывает угнетающее действие на миокард, снижая проводимость электрических импульсов и подавляя функцию пейсмейкерных клеток, что приводит к снижению частоты сердечных сокращений. Стимулирует дифференцировку и функционирование остеокластов.[88].
  Рецептор A2A отвечает за регуляцию кровотока в миокарде за счет расширениякоронарных артерий, что увеличивает приток крови к миокарду, но может привести к гипотонии. Как и в случае с рецепторами A1, в норме это служит защитным механизмом, но при нарушении сердечной деятельности может привести к негативным последствиям.
  В головном мозге активация рецептора A2B аденозином, высвобождающимся в ответ на повышенную активность нейронов, запускает сигнальный путь цАМФ-протеинкиназа А в астроцитах, стимулируя метаболизм глюкозы в этих глиальных клетках для обеспечения энергетических потребностей нейронов.
  Как и рецептор A2A, рецептор A2B способствует дифференцировке остеобластов. Клеточная сигнализация, участвующая в стимуляции рецептора A2B, направляет дифференцировку в сторону остеобластов, а не хондроцитов посредством экспрессии гена Runx2. Потенциальное терапевтическое применение при дегенеративных заболеваниях костей, возрастных изменениях, а также для восстановления после травм.
  Роль рецептора А3 в этой области изучена хуже. Исследования показали, что он участвует в подавлении активности остеокластов. Его роль в отношении остеобластов остается неоднозначной.
  Теофиллин и кофеин - это неселективные антагонисты аденозина, которые используются для стимуляции дыхания у недоношенных детей.
  В целом аденозин оказывает тормозящее действие на центральную нервную систему (ЦНС). Стимулирующий эффект кофеина в первую очередь (хотя и не полностью) объясняется его способностью блокировать аденозиновые рецепторы, тем самым снижая тормозящий тонус аденозина в ЦНС. Снижение активности аденозина приводит к повышению активности нейромедиаторов, дофамина и глутамата.
  Тиреоидные гормоны
  Щитовидная железа производит два тиреоидных гормона, отличающихся наличием или отсутствием дополнительного атома йода в молекуле: тироксин (T4) и трийодтиронин (T3).
  Выделяют два основных типа рецепторов тиреоидных гормонов:
  Ядерные (TR, thyroid hormone receptors). Принадлежат к суперсемейству ядерных рецепторов и функционируют как транскрипционные факторы (белки которые регулируют процесс транскрипции, то есть синтеза мРНК на матрице ДНК). Существуют подтипы TR-рецепторов, которые экспрессируются в разных тканях, (например, TR-α1 - в скелетной и сердечной мускулатуре, TR-β1 - в головном мозге, печени и почках).
  Мембранные рецепторы обеспечивают быструю негеномную передачу сигналов. Например, интегрин v3 на плазматической мембране способен связываться с Т4 и Т3, инициируя негеномные сигнальные пути. Связывание Т4 с интегрином v3 активирует митоген-активируемую протеинкиназу (MAPK) что способствует пролиферации клеток(процесс деления клеток ) и ангиогенезу (образования новых кровеносных сосудов в органе или ткани из уже существующих).
  Также к мембранным транспортерам тиреоидных гормонов относятся белки MCT8, MCT10, которые обеспечивают транспорт гормонов через клеточную мембрану.
  Главные функции тиреоидных рецепторов - регуляция уровня метаболизма и процессов развития организма. Тиреоидные гормоны влияют на: дифференцировку тканей, обмен белков, углеводов и липидов, водно-электролитный обмен; деятельность ЦНС и пищеварительного тракта, гемопоэз, функции сердечно-сосудистой системы (в том числе частоту сердечных сокращений) потребность в витаминах, сопротивляемость организма инфекциям и др..
  Действие тиреоидных гормонов на обмен белков зависит от концентрации гормонов. В малых концентрациях они оказывают анаболическое действие на обмен белков, повышают синтез белков и тормозят их распад, вызывая положительный азотистый баланс. В больших же концентрациях тиреоидные гормоны оказывают сильное катаболическое действие на белковый обмен, вызывая усиленный распад белков и торможение их синтеза и, как следствие, отрицательный азотистый баланс.
  Тиреоидные гормоны повышают чувствительность тканей к катехоламинам. Действие тиреоидных гормонов на рост и развитие организма синергично с действием соматотропного гормона. Причём наличие определённой концентрации тиреоидных гормонов является необходимым условием для проявления ряда эффектов соматотропного гормона (регуляция роста, развития и обмена веществ в организме).
  Тиреоидные гормоны усиливают процессы эритропоэза (процесс образования и созревания эритроцитов) в костном мозге.
  Тиреоидные гормоны также оказывают влияние на водный обмен, понижают гидрофильность тканей и канальцевую реабсорбцию воды.
  Нарушение работы рецепторов или секреции гормонов может привести к метаболическим, когнитивным и сердечно-сосудистым нарушениям. Например, мутации гена TRβ могут вызывать синдром резистентности к тиреоидным гормонам - состояние, при котором снижается чувствительность тканей к гормонам щитовидной железы.
  Таурин.
   • ГАМКА-рецепторы (гамма-аминомасляная кислота тип А). Таурин является агонистом ГАМКА-рецепторов, что усиливает ГАМКергическую передачу. Для α1- и α2-содержащих рецепторов, лишённых γ2-субъединиц, таурин выступает полным агонистом.
   • ГАМКАВ-рецепторы. Рецепторы, собранные из α4, β2 и δ субъединиц, обладают высоким сродством к таурину (EC50 около 57 мкМ). Таурин опосредует через эти подтипы рецепторов больший ток, чем ГАМК.
   • Таурин активирует глициновые рецепторы, особенно в нейронах SP.
   • Таурин может взаимодействовать: нейрональный рецептор ацетилхолина α4/β4; рецептор серотонина 3/3а (5-HT3/3а) простаноидный рецептор EP4, мускариновый рецептор ацетилхолина M1,
  субъединицы рецептора глицина α-1, α-2, α-3, ионотропный глутаматный рецептор NMDA 2B. [84].
  Тормозящее постсинаптическое действие ГАМК-миметик. Высвобождение таурина зависит либо от кальция, либо от кальцийнезависимости. Таурин вызывает гиперполяризацию нейронов предположительно благодаря своему действию путем открытия хлоридных каналов в мозжечке и в гиппокампе. Продемонстрировано присутствие специфического рецептора таурина.
  Таурин уменьшает вызванное глутаматом повышение уровня [Ca2 +] I путем ингибирования поступления кальция из различных кальциевых каналов, включая обратный режим обмена Na + / Ca 2 +, различные потенциалзависимые кальциевые каналы (VGCC) такие как L-, N- и P / Q-типы и глутаматные NMDA-рецепторы.
  Опиоиды и пиоиды.
  Это вещества, которые взаимодействуют с опиоидными рецепторами в организме и оказывают анальгезирующее (обезболивающее) действие. Они могут быть как эндогенными (вырабатываемыми в организме), так и экзогенными (поступающими извне).
  Различают четыре основные группы опиоидных рецепторов: μ-, δ-, κ- и ноцицептиновые (ORL1). Каждый тип взаимодействует с определёнными эндогенными лигандами: эндорфины - с μ-, энкефалины - с δ-, динорфины - с κ-рецепторами.
  Эндогенные опиоиды - это группа нейропептидов, которые синтезируются в организме и взаимодействуют с опиоидными рецепторами. К ним относятся:
  Эндорфины (эндогенные морфины). Блокируют передачу болевых импульсов, влияют на эмоциональное состояние человека. Бета-эндорфины - наиболее активный агент, взаимодействующий с опиоидными рецепторами. Отвечают за обезболивание и активацию системы вознаграждения.
  Энкефалины. Короткие пептиды, которые регулируют соматические функции и поведенческие реакции. Оказывают морфиноподобное и анальгезирующее действие, воздействуя главным образом на δ-опиоидные рецепторы.
  Динорфины. Выделяются повреждёнными нейронами, проявляют защитное обезболивающее действие путём связывания с κ-опиоидными рецепторами.
  Ноцицептины, эндоморфины и другие.
  Основной механизм действия опиоидов в цнс - пресинаптическое торможение выделения медиаторов. От задних рогов спинного мозга передают болевую чувствительность, соединяясь с пресинаптическими рецепторами. Энкефалины способны ослабить работу основного синапса двумя путями. Во-первых, они понижают активность аденилатциклазы (ац) и синтез цаМФ. Во-вторых, действуя через фосфолипазу, способствуют открыванию хемочувствительных к+-каналов. В результате активность са2+-каналов снижается, поскольку она зависит и от количества цаМФ, и от потенциала на мембране. Количество входящего кальция падает. Это уменьшает выброс везикул с глутаматом и веществом р. Передача боли ослабляется. Опиоиды способны по тому же механизму блокировать выделение и других медиаторов - моноаминов и аминокислот. в ядрах шва они ослабляют активность гаМкергической передачи, тормозящей серотониновые нейроны. Поэтому под влиянием энкефалинов эти нейроны активируются, ослабляя проведение боли в спинном мозге.
  4. Медиаторы физиологической скорости.
  Есть скорость переключаемости внимания под действием дофамина. Норадренали, в отличии от дофанима, приводит к быстрой переключаемости внимания в стрессовой ситуации, когда для ускорения реакции повышаются психофизические характеристики сердцебиения, давления и др. И физическая скорость, которая зависит от Глутомата, Ацетилхолина, Аспартата и взаимосвязей с тормозными медиаторами ГАМК, Глицин, модулирующими медиаторами Дофамин, Серотонин, Адреналин, Норадреналин. Скорость передачи потенциала, таким образом, зависит от отсутствия множества тормозных медиаторов.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Список литературы.
  1. Ф. Сазонов, Нейробиологическая теория Карла Фристона: критический обзор, Интеллектуальные системы. Теория и приложения, 2023, том 27, выпуск 3, 5- 94
  2. Блейхер В. М., Крук И. В. Темперамент // Толковый словарь психиатрических терминов. - Воронеж: МОДЭК, 1995. - ISBN 5-87224-067-8.
  3. Темперамент // Струнино - Тихорецк. - М. : Советская энциклопедия, 1976. - (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969-1978, т. 25). 4.Темперамент // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б. В. Петровский. - 3-е изд. - М. : Советская энциклопедия, 1985. - Т. 24 : Сосудистый шов - Тениоз. - 544 с. : ил.
  4. Артюхов.Э.А. "Нейробиологическая теория Карла Фристона и темперамент" - https://samlib.ru/a/artjuhow_e_a/4.shtml
  5. Friston K., "The free-energy principle: a unified brain theory?", Nat.Rev. Neurosci., 11:2 (2010), 127-38.
  6. Friston K., "A theory of cortical responses", Philos. Trans. R Soc. Lond B Biol. Sci., 360:1456 (2005), 815-836.
  7. Friston K. J., Stephan K. E., "Free-energy and the brain", Synthese, 159:3 (2007), 417-458.
  8. Friston K., Kilner J., Harrison L., "A free energy principle for the brain", J. Physiol. Paris., 100:1-3 (2006), 70-87.
  9. Knill D.C., Pouget A., "The Bayesian brain: the role of uncertainty in neural coding and computation", Trends Neurosci., 27:12 (2004), 712-719
  10. Friston K., "Hierarchical Models in the Brain", PLoS Comput. Biol., 4:11 (2008), e1000211.
  11. Bastos A. M., Usrey W. M., Adams R. A., Mangun G. R., Fries P., Friston K. J., "Canonical microcircuits for predictive coding", Neuron, 76:4 (2012), 695-711
  12. Карл Густав Юнг "Психологические типы" (1921)
  13.  Ганса Айзенка "Измерения личности"  1947
  14. Есаков С.А. Е81 Физиология высшей нервной деятельности / курс лекций / Издательство УдГУ, Ижевск, 2014
  15. СУЩНОСТЬ И КЛАССИФИКАЦИЯ НЕВРОЗОВ В СВЕТЕ УЧЕНИЯ АКАД. И.П. ПАВЛОВА / БИРМАН Б.Н.Александровский Ю.А. Пограничная психиатрия. М.: РЛС-2006. - 1280 c. Справочник издан Группой компаний РЛС
  16 Александровский Ю.А. Пограничная психиатрия. М.: РЛС-2006. - 1280 c
  17. https://sciencejournals.ru/view-article/?j=jourvnd&y=2022&v=72&n=6&a=JourVND2206003Knyazev
  18. АНОХИН П.К. ОПЫТ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ГЕНЕЗА НЕВРОТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ
  Неврозы/ Труды конференции, посвященной проблеме неврозов, 6-9 июня 1955 г., Ленинград.- Петрозаводск, 1956.- С. 32-38.
  19. https://ru.wikipedia.org/wiki/Неврастения
  20. С.Н.Давиденков. Неврозы. 1963г
  21. https://ru.wikipedia.org/wiki/Нервные_волокна
  22. https://biokhimija.ru/obmen-aminokislot/obezvrezhivanie-aminov.html
  23 https://руни.рф/Нейромедиатор
  24. https://ru.wikipedia.org/wiki/Рефлекс_(биология)
  25. Bastos A. M., Usrey W. M., Adams R. A., Mangun G. R., Fries P., Friston K. J., "Canonical microcircuits for predictive coding", Neuron, 76:4 (2012), 695-711
  26. Knill D.C., Pouget A., "The Bayesian brain: the role of uncertainty in neural coding and computation", Trends Neurosci., 27:12 (2004), 712-719
  27. https://en.wikipedia.org/wiki/Orienting_response
  28. Платт Б., Ридель Г. (август 2011 г.). "Холинергическая система, ЭЭГ и сон". Behav. Brain Res. 221 (2): 499-504. doi:10.1016/j.bbr.2011.01.017. PMID 21238497. S2CID 25323695
  29. Ивин А. А., Никифоров А. Л. Словарь по логике - М.: Туманит, изд. центр ВЛАДОС, 1997. - 384 с.
  30. Jung, C. G. Psychologische Typen. - Zurich : Rascher Verlag, 1921.
  31. Бартол и Бартол (2008). Преступное поведение: психосоциальный подход. Аппер-Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: (8-е издание)
  32. Prager, E. M., et al. (2019). "Social influence on the neural representation of value." Nature Communications, 10(1), 1-12.
  33. Eysenck H. J. The biological basis of personality.
  34. Словарь по истории психологии. http://www.vocabulary.ru/dictionary/888/word/myshlenie )
  35. https://psychology.academic.ru/1254/мышление?ysclid=mi8mt9b7y0926785082
  36. https://ru.wikipedia.org/wiki/Темперамент
  37. https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.7c36ddef-69e06dfc-35317e3e-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Glutamate_(neurotransmitter)
  38. Бартол и Бартол (2008). Преступное поведение: психосоциальный подход. Аппер-Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: (8-е издание)
  39. Лелевич, В. В. Л 437 Нейрохимия : учебное пособие для студентов учреждений высшего образования по специальности 1-79 01 05 "Медико-психологическое дело" / В. В. Лелевич. - Гродно : ГрГМУ, - 2021. - 260 с.
  40. https://sinonim.org/questions#res
  41. Дорогина, О. И. Нейрофизиология : учеб. пособие / О. И. Дорогина ; М-во науки и высш. образования Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. - Екатеринбург : Изд-во Урал. Ун-та, 2019
  42. Есаков С.А. Е81 Физиология высшей нервной деятельности / курс лекций / Издательство УдГУ, Ижевск, 2014
  43.  Сибил Айзенк (1968). "Измерение психотизма: исследование стабильности и надёжности факторов" (PDF). Brit. J. Soc. Clin. Psychol. Классика цитирования этой недели. 1: 286-294.
  44. Блейхер В. М., Крук И. В. Темперамент // Толковый словарь психиатрических терминов. - Воронеж: МОДЭК, 1995. - ISBN 5-87224-067-8.
  45. https://ru.wikipedia.org/wiki/Менталитет
  46. Артюхов. Э.А. "Языковая модель обучения реакциям, навыкам общения и труда. (Логико эмоциональный фактор.)." https://samlib.ru/a/artjuhow_e_a/jazykowajamodelxobuchenijareakcijamnawykamobshenijaitruda2-jachastx.shtml
  47. Ф. Сазонов, Нейробиологическая теория Карла Фристона: критический обзор, Интеллектуальные системы. Теория и приложения, 2023, том 27, выпуск 3, 5- 94
  48. Friston K., "A theory of cortical responses", Philos. Trans. R Soc. Lond B Biol. Sci., 360:1456 (2005), 815-836.
  49. Friston K., Breakspear M., Deco G., "Perception and self-organized instability", Front. Comput. Neurosci., 6 (2012), 44
  50. Clark, A., "Whatever next? Predictive brains, situated agents, and the future of cognitive science", Behav. Brain Sci., 36:3 (2013), 181-204
  51. Friston K., Parr T., Zeidman P., "Bayesian model reduction", ArXiv:1805.07092., 2018
  52. Han J., Kamber M., Pei J., Data Mining: Concepts and Techniques, 3rd ed., Elsevier, New York, 2012, 744 с.
  53. Friston K., Kilner J., Harrison L., "A free energy principle for the brain", J. Physiol. Paris., 100:1-3 (2006), 70-87.
  54. Knill D.C., Pouget A., "The Bayesian brain: the role of uncertainty in neural coding and computation", Trends Neurosci., 27:12 (2004), 712-719
  55. Friston K., Schwartenbeck P., FitzGerald T., Moutoussis M., Behrens T., Dolan R. J., "The anatomy of choice: dopamine and decision-making", Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci., 369:1655 (2014), No 20130481
  56. Friston K., "Hierarchical Models in the Brain", PLoS Comput. Biol., 4:11 (2008), e1000211.
  57. Bastos A. M., Usrey W. M., Adams R. A., Mangun G. R., Fries P., Friston K. J., "Canonical microcircuits for predictive coding", Neuron, 76:4 (2012), 695-711
  58. Friston K. J., Stephan K. E., "Free-energy and the brain", Synthese, 159:3 (2007), 417-458.
  59. Friston K.J., Daunizeau J., Kilner J., Kiebel S.J., "Action and behavior: a free-energy formulation", Biol. Cybern., 102:3 (2010), 227-260.
  60. Friston K.J., Trujillo-Barreto N., Daunizeau J., "DEM: a variational treatment of dynamic systems", Neuroimage, 41:3 (2008), 849-885.
  61. Friston K., Schwartenbeck P., FitzGerald T., Moutoussis M., Behrens T., Dolan R.J., "The anatomy of choice: active inference and agency", Front. Hum. Neurosci., 7 (2013), 598.
  62. Friston K., Schwartenbeck P., FitzGerald T., Moutoussis M., Behrens T., Dolan R. J., "The anatomy of choice: dopamine and decision-making", Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci., 369:1655 (2014), No 20130481
  63. Brownlee J., Probability for Machine Learning: Discover How To Harness Uncertainty With Python, Machine Learning Mastery., 2020, 319 с.
  64. Murphy K. P., Machine Learning: A Probabilistic Perspective, MIT Press, 2012, 1104 с.
  65. Экспериментальная валидация принципа свободной энергии с помощью нейронных сетей in vitro" Такуя Исомура, Киёси Котани, Ясухико Дзимбо & Карл Дж. Фристон Nature Communications volume 14, Номер статьи: 4547 (2023 г.
  66. https://en.wikipedia.org/wiki/Karl_J._Friston
  67. Разблокировка секретов мозга с помощью воксельной морфометрии/ Сара Ли https://www.numberanalytics.com/blog/ultimate-guide-voxel-based-morphometry-neuroimaging
  68. Яркко Юлипаавалниеми, Эрика Савия, Санна Малинен, Риитта, Рикардо Вигарио, Самуэль Каски. Зависимости между стимулами и пространственно независимыми источниками фМРТ: к коррелятам мозга с естественными стимулами. NeuroImage Том 48, выпуск 1, 15 октября 2009, страницы 176-185
  69. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0920996410010996?via%3Dihub
  70. Джон Эшбернер, Карл Дж. Фристон. Унифицированная сегментация. NeuroImage Том 26, выпуск 3, 1 июля 2005 года, страницы 839-851
  71. https://litlife.club/books/107240/read?page=11 
  72. Коста М. А., Барбоза А., Нето Э., Са-э-Соуза А., Фрейтас Р., Невес Ж. М., Магальяйнш-Кардозу Т., Феррейринья Ф., Коррейя-де-Са П. (2011). "О роли селективных агонистов аденозиновых рецепторов подтипов в пролиферации и остеогенной дифференцировке первичных стромальных клеток костного мозга человека". J Cell Physiol. 226 (5): 1353-1366 3. 73. Науменко Е.В., Амикишиева А.В., Серова Л.И. Роль ГАМК-А и ГАМК-Б-рецепторов головного мозга в механизме обратной отрицательной связи гипоталамо-гипофизарно- семенникового комплекса. Проблемы Эндокринологии. 1995;41(4):36-38. 4. 7
   74. https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.b705e3c7-69e07d4e-08ca7258-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Aspartic_aci 
   75. https://labnclinic.ru/aminokisloty/asparaginovaya-k-ta-asp/?ysclid=mo133uvv9o286507543 6. 76. Солинас М., Ферре С., Ю З. Б., Карч-Кубича М., Пополи П., Голдберг С. Р. (август 2002 г.). "Кофеин вызывает высвобождение дофамина и глутамата в прилежащем ядре". The Journal of Neuroscience. 22 (15): 6321-6324. 
   77. Парамбил, Шефик М.; Копач, Ольга; Брага, Алиса; Низари, Шерин; Хосфорд, Патрик С.; Саги-Кисс, Вираг; Хаджихамби, Анна; Константину, Кристос; Эстерас, Ноэми; Гутьеррес Дель Арройо, Ана; Экленд, Гарет Л.; Тешемахер, Аня Г.; Дейл, Николас; Экл, Тобиас; Андрикопулос, Петрос; Русаков, Дмитрий А.; Каспаров, Сергей; Гурин, Александр Васильевич (август 2024 года). "Аденозиновая сигнализация в астроцитах координирует метаболизм и функции мозга". Nature. 632 (8023): 139-146. 
   78. Коста М. А., Барбоза А., Нето Э., Са-э-Соуза А., Фрейтас Р., Невес Ж. М., Магальяйнш-Кардозу Т., Феррейринья Ф., Коррейя-де-Са П. (2011). "О роли селективных агонистов аденозиновых рецепторов подтипов в пролиферации и остеогенной дифференцировке первичных стромальных клеток костного мозга человека". J Cell Physiol. 226 (5): 1353-1366 7.
   79. Кэрролл Ш. Х., Равид К. (2013). "Дифференцировка мезенхимальных стволовых клеток в остеобласты и хондроциты: акцент на аденозиновых рецепторах". Экспертные обзоры в области молекулярной медицины. 15 e1. 
   80. Рат-Вулфсон Л., Бар-Йехуда С., Мади Л., Охайон А., Коэн С., Забутти А., Фишман П. (2006). "IB-MECA, A". Clin Exp Rheumatol. 24: 400-406. 
   81. Бонзанни М., Брага А., Сайто Т., Сайдо Т. К., Теско Г., Хейдон П. Г. (январь 2025 г.). "Дефицит аденозина способствует синаптической гипервозбудимости поля CA1 в пресимптоматической фазе мышиной модели болезни Альцгеймера с нокином". iScience. 28 (1) 111616. doi:10.1016/j.isci.2024.111616. PMC 11754081. PMID 39850358. 10.
   82. https://ru.wikipedia.org/wiki/Нейромедиатор 
   83. https://litlife.club/books/107240/read?page=11 
   84. . https://ru.wikipedia.org/wiki/Гамма-оксимасляная_кислота?ysclid=mrnh7fr5b3242399407 
   85. 6You & Your Hormones: Cortisol. the Society for Endocrinology (Last updated) (24 октября 2013 
   86. Hanukoglu A, Fried D, Nakash I, Hanukoglu I (Ноябрь 1995). Selective increases in adrenal steroidogenic capacity during acute respiratory disease in infants. Eur J Endocrinol. 133 
   87. https://ru.wikipedia.org/wiki/Гистамин 
   88. Солинас М., Ферре С., Ю З. Б., Карч-Кубича М., Пополи П., Голдберг С. Р. (август 2002 г.). "Кофеин вызывает высвобождение дофамина и глутамата в прилежащем ядре". The Journal of Neuroscience. 22 (15): 6321-6324. 
   89. Парамбил, Шефик М.; Копач, Ольга; Брага, Алиса; Низари, Шерин; Хосфорд, Патрик С.; Саги-Кисс, Вираг; Хаджихамби, Анна; Константину, Кристос; Эстерас, Ноэми; Гутьеррес Дель Арройо, Ана; Экленд, Гарет Л.; Тешемахер, Аня Г.; Дейл, Николас; Экл, Тобиас; Андрикопулос, Петрос; Русаков, Дмитрий А.; Каспаров, Сергей; Гурин, Александр Васильевич (август 2024 года). "Аденозиновая сигнализация в астроцитах координирует метаболизм и функции мозга". Nature. 632 (8023): 139-146.
  
  

 Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"