Функции холинергической системы в ЦНС.

Холинергическая система мозга участвует в таких функциях, как:

Ø память (кора головного моз­га, гиппокамп),

Ø регуляция сложных двигательных реакций, в част­ности механизма инициации движений, двигательных стереотипов и т.д. (базальные ганглии),

Ø регуляция уровня бодрствования и вни­мания (ретикулярная формация ствола мозга, холинергические структуры переднего мозга).

Поражение холинергической передачи в периферической нервной системе, в частности нервно-мышечных синапсах, связано с симптомами усталости или слабости мышц. Полагают, что в основе этого заболевания лежит аутоиммунный процесс: организм вырабатывает аутоантитела, которые блокируют функцию холинорецепторов.

Регуляция уровня бодрствования. В ретикулярной формации ствола мозга М-холинорецепторы обеспечивают передачу восходя­щих активирующих влияний в вышележащие структуры головного мозга, вызывая ЭЭГ-реакцию активации. Волокна восходящей активирующей ретикулярной формации вызывают активацию коры, иннервируя неспецифические ядра таламуса, а также холинергические ядра переднего мозга. Ацетилхолин играет существенную роль в формирова­нии парадоксальной фазы сна, так как этой фазе предшествуют взрывные разряды холинергических нейронов покрышки варолиева моста (тегментального ядра).

Полагают, что ацетилхолин оказывает только фоновый возбуждающий эффект на кортикальные функции. Он не может, как показали эксперименты, напрямую стимулировать разряды пирамидных клеток, а только по­вышает их чувствительность к другим возбудительным входам посред­ством активации мускариновых рецепторов.

Холинергические ретикулярные ядра ствола имеют проекции и к дофаминергическим нейронам вентральной тегментальной облас­ти, активирующие Н-холинорецепторы, в результате чего увеличи­вается дофаминергическая передача. Возбуждение Н-холинорецепторов, приводящее к повыше­нию активности этих нейронов, лежит в основе привыкания и пси­хической зависимости к никотину при курении.

Регуляция двигательной активности. В структурах спинного моз­га Дж. Экклсом обнаружены Н-холинорецепторы в синапсах, обра­зуемых коллатералями аксона α-мотонейрона спинного мозга и тор­мозными интернейронами (клетками Реншоу), обеспечивающими механизм возвратного торможения. Активация этих рецепторов не­большими дозами Н-холиномиметика никотина приводила к тормо­жению мотонейронов спинного мозга лягушки, что сопровождалось каталептическим состоянием с подтянутыми к туловищу конечнос­тями («поза молельщика»).

Холинергическая система стриатума сопряжена с дофаминергической. Ацетилхолин тормозит высвобождение дофа­мина, а дофамин, наоборот, – ацетилхолина. Разнонаправленное влияние ацетилхолина и дофамина на нейроны стриатума объясня­ет эффективность лечения болезни Паркинсона введением муска­риновых антагонистов, тогда как агонисты мускариновых рецепто­ров вызывают у животных тремор.

Регуляция когнитивных процессов. В ЦНС ацетилхолин вовлека­ется в процессы, связанные с обучением и памятью. Поражение хо­линергических структур септогиппокампальной области, как и инъ­екции в эти структуры холинергических антагонистов, приводят к дисфункции запоминания и пространственной памяти. Инъекции же холинергических агонистов в эти регионы оказывают положитель­ное влияние на обучение и память.

Регуляцию когнитивных процессов связывают с активацией как мускариновых, так и никотиновых холинорецепторов. Введение ан­тагонистов М-холинорецепторов увеличивало количество проб при выработке инструментального условного рефлекса у крысы.

Но наиболее существенные доказательства роли ацетилхолина в когнитивных процессах дают исследования болезни Альцгеймера, характеризующейся поражением холинергических нейронов базальных ядер. Повышение холинергических функций при введении антихолинэстеразных веществ или агонистов М-холинорецепторов в эти структуры помогает сохранить мнестические функции на ран­ней стадии этой болезни.

Холинергические процессы в ЦНС связаны и с регуляцией эмо­ционального поведения. Латеральный гипоталамус, миндалевидный комплекс, ретикулярная формация среднего мозга, а также обоня­тельные луковицы активно вовлекаются в нейрофизиологические механизмы формирования агрессивных реакций хищника. Пусковой механизм агрессии – холинергический, а за эффекторные про­явления агрессии «ответственен» норадреналин. Холинергическая стимуляция миндалевидного комплекса вызывает резкое увеличе­ние агрессивности и других эмоциональных реакций. Агрессивность и вокализация наблюдаются также при введении в миндалевидный комплекс карбахолина и антихолинэстеразных веществ.

Центральные М-холинолитики амизил и метамизил эффектив­но защищают слизистую желудка, сердечную мышцу от рефлектор­ной дистрофии. Известно, что гипофизарно-адреналовая система весьма чувствительно реагирует на нанесение животному чрезвы­чайного раздражения, при котором происходит максимальное ее воз­буждение с выбросом в кровь большого количества кортикостероидов. Это приводит к нарушению трофики желудка, сердца, т.е. к нейрогенным дистрофиям. Блокируя М-холинергические синапсы активирующей ретикулярной формации ствола мозга, метамизил снимает возбуждающие эффекты на гипофизарно-адреналовую систему. Таким образом, уменьшением активирующего вли­яния ретикулярной формации на вышележащие центры, в частно­сти на центры гипоталамической области, объясняется защитное действие центральных М-холинолитиков на развитие нейрогенных дистрофий.