В этот период времени сам Отто Леви сомневался о существовании химических медиаторов в автономной нервной системе. Генрих X. Дейл убедил Отто Леви провести эксперимент в этом направлении в 1936 году, который подтвердил, что основным медиатором симпатической нервной системы является норадреналин (норэпинефрин).
Г.Х. Дейл (1845–1968), физиолог и фармаколог, описал сходство между биологическими эффектами ацетилхолина и электрической стимуляцией парасимпатических нервных волокон. Он выделил в эксперименте нейротрансмиттер ацетилхолин, который был обнаружен им в нервных ганглиях вегетативной нервной системы, а не только в терминальных нервных окончаниях произвольной нервной системы.
Г. X. Дейл и О. Леви стали Нобелевскими лауреатами, и в скором времени на основе их исследований было найдено эффективное лечение препаратом ацетилхолином тяжелой болезни миастении.
Еще раз подчеркнем, что, говоря о нейромедиаторах, мы имеем в виду, что это неотъемлемые компоненты нейрона. Была обозначена роль лиганд биологических активных веществ как носителей регулирующей информации, мишенью которых служат специализированные рецепторы органов и тканей. Это стало новым направлением в нейрофармакологии. Так было установлено, что лиганды связываются только с определенными рецепторами, и от активности этого взаимодействия зависит степень родства лиганда и рецептора, а также объем связывания нейротрасмиттера от насыщаемости рецепторов.
Таким образом, фармакологическое действие лекарственных средств оказывается возможным благодаря активным центрам молекул, которые обладают свойствами, подобными лигандам природных регуляторов. На этом принципе основаны разработки, препаратов обладающих не столько антидепрессивным, сколько модулирующим действием на нейрон. Общие закономерности лигандорецепторного действия лежат в основе фармакологического эффекта, когда молекулы препарата могут вступать в контакт с нейроном, рецепторами органов и тканей.
Понимание о нейронах и его свойствах шло в духе перемен научных воззрений в обществе. Противоречия теоретических представлений с практическими возможностями использования результатов исследований привели к возникновению новой необходимости пересмотра научных позиций. Новой научной эпохе понадобилась универсальная гипотетическая теория, которая объединяет физико-математические познания всех известных фундаментальных исследований. На основе уравнений Максвелла нашло продолжение декартовское близкодействие взаимодействия и ньютоновское дальнодействие, которые были преобразованы в единую теоретическую схему, а именно, явления электричества, магнетизма и оптики в единую составляющую теорию электромагнетизма.
Далее было оценено явление гравитации Давидом Гильбертом, Германом Вейлем и Альбертом Эйнштейном, которые объединили теорию относительности и электромагнетизма в квантовую механику.
Вследствие фундаментальных взаимодействий гравитационного, электромагнитного, сильного ядерного, слабого ядерного взаимодействия квантовых частиц явления интерференции и резонанса должны найти отражение в живой материи, которые поддерживают феномен нервной системы – сознание, что дает предпосылки для развития новых положений о функции нейрона, и одна парадигма сменит другую, придя на смену теории ионного взаимодействия, и будут рассматриваться другие нейронные связи на основе нанотехнологии.
Второй тезис Рамона-и-Кахаля в 1982 году был о нейротрофической регуляции. Сущность этой концепции – в диалектической связи формы и содержания. Структура нейрона включает в себя мембрану, протоплазму, аппарат Гольджи, спонгиоплазму и нейрофибриллы. Эти нейрофибриллярные нити рассматривались как независимые единицы, названные нейробионами; в этих структурах "адсорбируется возбудительная энергия", а миофибриллы участвуют в процессе нейропластичности и нейротрофичности в шванновских клетках.
Рита Леви-Монтальчини (1909–2012) подтвердила в своих работах о нейротрофических ростовых факторах, что позволило внести новое содержание в современное представление о компенсаторных функциях мозга и его пластичности.
Нейротрофилы участвуют в регуляции нейротрансмиссии в зрелых и развивающихся синапсах, которые участвуют в организации пластичности нейрональной сети. В условиях патологии нейропластичность обеспечивает восстановительную функцию мозга.
Формы пластичности многообразны: синаптические, мембранные, молекулярные и морфологические. В настоящее время отмечены некоторые компоненты нейропластичности, а это изменение порога возбудимости потенциал-связанных мембранных каналов клеток, и медиаторная реорганизация, и изменение аффинности рецепторов, структуры и активности синапсов, и формирование новых синапсов, и реконструкция конфигурации дендритов.
Во многих модельных исследованиях задокументирована регенерация нервных структур вследствие воздействия нейротрофилов.
Это поддерживающее действие легло в основу нейропротекции, которое направлено на предотвращение дегенерации нейронов, стимуляции синаптической пластичности, защиты клеток мозга от окислительного стресса и апоптоза, ослабления депозиции амилоидных образований, стимуляции нейрогенеза и предотвращения медиаторного дефицита.
Важным звеном в деструкции и нарушении митохондрий является окислительный стресс. Оксидантный стресс это процесс образования супероксидов и перекиси водорода, окислителей разрушающих клеточное содержимое, включая ДНК. Активные формы кислорода атакуют глию и нейроны, которые являются постмитотическими клетками и уязвимы к действию свободных радикалов.
В свою очередь окислительный стресс, приводящий к нарушению окислительного метаболизма, участвует в природном биологическом процессе уничтожения определенных популяций клеток – апоптозе. Отмечено, что в результате ишемии или травмы мозга, нейродегенерация отмечается избирательным поражением отдельных популяций нейронов и биохимической селективностью.
Нейротрофины играют особую роль в нейрогенезе в регулируемой трансформации нейральных стволовых клеток в нейроны, астроциты и олигодендроциты.
В 1960-е годы с помощью зН-тимидиновой радиоавтографии было установленно, что наличие недифференцированных структур в неокортесе, гиппокампе и обонятельной луковице, в дальнейшем которые потом становились зрелыми нервными клетками. Нейральные стволовые клетки рассматриваются как мультипотентные стволовые клетки, которые при определенных условиях трансформироваться в специализированные нейроны, астроциты, олигодендроциты. Нейрогенез происходит в основном в субвентральной зоне бокового желудочка и субангулярной зоне зубчатой извилины.
Феномен фактора роста (NGF) – естественная субстанция, которая способна стимулировать рост, пролиферацию и \ или дифференцировку живых клеток. Рита Леви-Монтальчини в 1986 году разделила со Стенли Коэном свой успех открытия: феномена фактора роста.
В 1947 году Р. Монтальчини, работая в США по приглашению Л.М. Хамбургера, выявила, что при пересадке клеток опухоли мыши куриному эмбриону, нервные клетки эмбриона быстро проросли в ткань опухоли. Встала задача определить это вещество, которое стимулирует фактор роста нервов. Рита Монтальчини отправляется в Рио-де-Жанейро для обучения нужной методики исследования. Новый результат по новой методике показал, что в первые двенадцать часов нервные волокна пролиферируют в направлении кусочков опухоли. В 1953 году С. Коэн определил его химическую структуру и получил на этом основании антитела фактора роста нервной ткани.
Была подтверждена еще одна особенность на генетическом уровне, что фактор роста нервов еще и кодируется в первой хромосоме.
Нервная система имеет структурно-функциональную организацию, которую формируют три эмбриональных источника (плакоды, ганглиозная пластинка, нервная трубка), где химическое кодирование нервных путей обеспечивается медиаторами, нейропептидами и гормонами через кодирование ферментов синтеза, мембранных молекул и мембранных рецепторов. Также мозг является топически упорядочной организацией его структур, где преобразование многомерной информации проходит через определенные ступени – конвергенции, дивергенции, инверсии и вычленения (Оленев C.H., 1995).
В целом функционирование нервной системы обеспечивает адаптивное взаимодействие организма с внешней средой.
Рецепция
В общую неврологию входит оценка феномена рецепции, которая является совокупностью всех афферентных систем, со специфической обработкой чувствительных сигналов до ощущений, далее с перекодированием в восприятие, которое трансформируется в представление, до субъективного осмысления объективного мира в факте сознания.
Чувство есть познавательный процесс и образ, а именно, как вид чувствительности и как эмоционального переживания.
Древнегреческий мыслитель Аристотель в рецепции определил пять чувств: зрение, слух, обоняние, вкус, осязание.
Рецепция преобразовывает различные виды энергии раздражения рецепторов в биоэлектрический потенциал нервного импульса, несущего информацию о воздействии на организм раздражителя. Выделяют три вида перцептивных чувств: гаптическое (кинестетическое) – обусловленное движением, так называемое пространственно-временное свойство, зрение (симультантно-пространственное) и слух (сукцессивно-временное) в виде первичных сенсорных чувств. Далее через перцептивные (вторичные) зоны эти сигналы обрабатываются в трех модальностях, как окципитальные (зрительные), темпоральные (слуховые), постцентральные (соматосенсорные и кинестетические).
В зависимости от вида чувствительности, основанной на определении места возникновения раздражений, выделяют экстероцепторы, проприоцепторы, интероцепторы. В клинической практике неврологов принято деление чувствительности на поверхностную, к которой отнесены экстероцепторы, и глубокую – к ней относят проприоцепторы и интероцепторы.
Все это невозможно было без эпохального понимания концепции об анализаторе, который предложил И.П. Павлов.
Анализатор – это функциональное объединение структур периферической и центральной нервной системы, осуществляющее восприятие и анализ информации о явлениях, происходящих как в окружающей, так и во внутренней среде организма. Периферические нервные окончания представляют собой специальные образования для определенного вида чувствительности и переработку данного вида энергии в информационное сознание.
Каждый анализатор имеет периферическую часть, проводниковый путь и корковый отдел головного мозга.
Необходимо отметить, что понятие об анализаторе – это концепция о рецепции, которая включает в себя и особое понятийное представление о чувствительности. На практике мы предлагаем чаще рассматривать частные вопросы расстройства чувствительности при поражении нейрона в его дендритно-аксонной проводниковой части.
Концепция Ивана Петровича Павлова была изложена с позиций физиологии и неврологии, что в дальнейшем расценивалось последователями разных школ и направлений более в широком смысле, и идеи были привнесены не только в естественно-научные дисциплины, но и в социально-политические науки.
И.П. Павлов был из семьи священнослужителей, но потом в течение всей жизни проповедовал воинствующий материализм. В университете в Санкт-Петербурге он под руководством И.Ф. Циона выполнил научную работу и в 1874 году в свои двадцать пять лет доложил на заседании общества естествоиспытателей по теме "Физиологии гортанных нервов на кровообращение и физиологию нервов поджелудочной железы".
В 1875 году закончил университет, получив ученую степень кандидата естественных наук. Вслед за учителем И.Ф. Ционом он перешел работать ассистентом кафедры академии и одновременно поступил на третий курс данного учебного заведения для получения диплома доктора медицины.
Из-за ухода И.Ф. Циона из академии И.П. Павлов был вынужден отказаться от прежней должности и перейти на кафедру физиологии ветеринарного отделения Медико-хирургической академии, одновременно продолжая учиться. По рекомендации К.Н. Устиновича в 1877 году он побывал в Бреславле, используя свой заработок, где познакомился с работами физиолога Р. Гейденгайна. После этого он погрузился в экспериментальную работу, тратя все карманные деньги на подопытных животных. В 1883 году он успешно защитил докторскую диссертацию по теме "Центробежные нервы сердца". В дальнейшем используя свое право продолжить усовершенствование по научной стезе и по представлению С.П.Боткина, его направили в двухгодичную заграничную научную командировку.
И.П. Павлов являлся авторитарным и непреклонным ученым в своих изысканиях и в отстаивании научных концепций, которые были обоснованы экспериментальным путем.
В Институте экспериментальной медицины он выполнил работы по физиологии пищеварительных желёз, а в 1904 году стал лауреатом Нобелевской премии.
Его многие научные работы носили концептуальный характер, и одна из них стала общепризнанной научным сообществом – это концепция об анализаторе. Концептуальные расхождения с другими учеными в то время носили непримиримый характер, потому что каждый отстаивал прежде всего идейные позиции. Ученые могли работать над одной проблемой, но с разных методологических позиций. В XX веке в ученые сходились в одном, признавая за нервной системой главенствующую роль в регуляции жизнедеятельности как организма в норме, так и при формировании патологических процессов.
И.П. Павлов в противоположность учению локализационизма придерживался теории эквипотенционализма, считая, что состояние психической деятельности в равной степени зависит от всех полушарий большого мозга.
В дальнейшем, развивая учение о первой и второй сигнальной системе, по И.П. Павлову были введены в обиход неврологов понятия доминанта, ассоциация и функциональная асимметрия головного мозга, где психофизиологической основой признается временная нервная связь условного и безусловного рефлекса.
В этот период произошло эпохальное открытие в неврологии, которое разорвало дружбу двух ученых, которые независимо друг от друга, проживающие в одном городе Санкт-Петербурге, в 1903 году одновременно представили научной общественности концепции рефлекторного пути. Это были И. П Павлов и В.М. Бехтерев. По Павлову, рефлекс "условный", а по Бехтереву рефлекс "сочетательный", которые по своей сути являются по их определению рефлексом приобретенным в процессе индивидуальной жизни, в результате которого индифферентный раздражитель становится биологически значимым.
При определении приоритета открытия окончательно произошло разъединение на два лагеря двух великих ученых И.П. Павлова и В.М. Бехтерева, а в дальнейшем и их учеников, которые в течение полувека оставались непримиримыми, как и их учителя. Это положение дел в научных школах в последующем нанесло урон в динамическом развитии отечественной неврологии.
В.М. Бехтерев положил начало развитию рефлексологии, объясняя, что все психологические процессы проявляются объективными физиологическими актами рефлекторного характера. Необходимо отметить, что В.М. Бехтерев признавал учение о связи его личностных и психических особенностей с определенными участками коры большого мозга.
В научном мире допустимы дискуссия и критическое отношение к домыслам и вымыслам. Так, например, научное сообщество критически отнеслось к учению о френологии, о связи психических и моральных свойств со строением его черепа, а тем более о биологических предпосылках, в частности особенностей строения черепа, черт лица, к совершению преступных действий (по Чезаре Ломброзо), которое не выдержало критики действительности и осталось чуждым научным представлениям о нервно-психической деятельности человека.
В неврологии определяющим феноменом клинической оценки стала рефлекторная дуга, осуществляющая рефлекс через рецептор, эффектор и соединяющие их нервные связи, формирующие центростремительную и центробежную часть рефлекторного кольца. Началась новая эра открытий в обосновании рефлексов отечественными и зарубежными неврологами, эпонимические названия которых используются в настоящее время при топической диагностике неврологического заболевания.
Владимир Михайлович Бехтерев, выдающийся представитель мировой неврологии и психиатрии, им в 1881 году была защищена докторская диссертация в клинике профессора И.П. Мержеевского, и в 1884 году по решению конференции академии отправился в заграничную командировку в Берлин, потом в Лейпциг, Париж, Мюнхен, Вену, где познакомился с работами К.Ф.О. Вестфаля, Э. Дюбуа-Реймона, у профессора П. Флексига овладел новым эмбриологическим методом изучения проводящих путей, также занимался у физиолога К. Людвига и психолога В. Вундта, а Ж. Шарко помог освоить методику гипноза. Он ознакомился с работой лаборатории Б.Гуддена и Мейнерта.
Восемь лет он проработал на кафедре психиатрии в Казанском университете и подготовил научное издание "Проводящие пути мозга" (1893).
С 1893 по 1913 годы проработал в Военно-медицинской академии. В те годы в научном сообществе было принято перепроверять даже прорецензированные опубликованные работы, и, если было возможно, то дополнительно разрабатывали новые методы для усовершенствования новых подходов к изучению нервной системы. В эти годы Бехтерев В.М. подготовил классические труды: "Проводящие пути спинного и головного мозга" (в 2 томах), "Основы учения о функциях мозга", "Объективная психология", "Неврологические и психиатрические наблюдения" (2 тома), "Внушение и его роль в общественной жизни", "Психика и жизнь", "Гипноз, внушение и психотерапия и их лечебное значение", "Общая диагностика болезней нервной системы".
Бехтерев создал уникальную мировую школу неврологов, психиатров, психологов, которые продолжают традиции, заложенные еще сто лет назад.
В 1918 году его назначили директором Института по изучению мозга и психической деятельности, и в этом же году выходят в свет "Общие основы рефлексологии".
В.М. Бехтерев не был популяризатором научных идей, а наоборот, истинным ученым, который дал свое решение проблемы рефлексологии, объясняющее поведение человеческой личности с объективной биосоциальной точки зрения, соотносительной деятельности организма, обусловленной совокупностью сочетательных рефлексов.
В настоящее время очевидно, что В. Бехтерев и И. Павлов открыли путь в неврологию, создали концептуальные теории о существовании условных рефлексов и корковых анализаторов и динамической локализации функций нервной системы.
Второй этап неврологии ознаменовался разработкой методики клинического исследования и топической диагностики заболеваний нервной системы. В основе исследования о состоянии нервной системы у человека оценивался вид рефлекса. Нервная система исследовалась с позиции детерминированного материализма. Даже рецепция рассматривалась как первичное звено рефлекса. Это действительно имеет место, но в клиническом понимании "выпадение" или "раздражение" принято расценивать как проекцию страдания рецепторной зоны и проводниковой части или проекционной зоны коры головного мозга.
Рецепция – понятие более широкое, чем определение значения чувствительности. Некоторые авторы предлагали классификации, например, основанные на определении места возникновения раздражений. Чувствительность условно поделили на экстероцепторы (контактцепторы: болевые, температурные, тактильные; дистантсцепторы: свет, звук), проприцепторы: суставно-мышечное чувство, вибрационное чувство, стереогностическое чувство, связанные с функцией сохранения положения тела или движения, и интероцепторы, которые воспринимают раздражения от внутренних органов. Данный раздел отнесен к висцеральной иннервации.