Ещё до появления компьютерных игр и ярких игрушек проблема сосредоточения внимания была едва ли не основной среди всех трудностей в работе учителей. И если пару веков назад лучшим средством были розги и рассыпанный в углу горох, то конец прошлого столетия вместе с защитой детей был отмечен прогрессом фармацевтической промышленности.
Теперь синдром дефицита внимания — проблема фармакологов. За что им очень благодарны 5% американских школьников, ежедневно принимающих таблетки и куда лучше справляющихся со школьной программой.
Рэнди Блейкли и его коллеги из Медицинского центра американского Университета имени Вандербильта нашли одну из причин подобных расстройств — гиперактивный белок-переносчик, буквально выталкивающий сигнальную молекулу дофамина из нейронов.
(от греческого «рукопожатие») – место контакта между двумя нейронами, или между нейроном и эффекторной клеткой, получающей сигнал. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, в ходе которого сигнал может подвергаться изменению.
Термин был введен в 1897 году английским физиологом Чарльзом Шеррингтоном.
Типичный синапс – аксо-дендритический химический. Такой синапс состоит из двух частей: пресинаптической, образованной булавовидным расширением окончанием аксона передающей клетки и постсинаптической, представленной контактирующим участком цитолеммы воспринимающей клетки (в данном случае – участком дендрита).
Между обеими частями имеется синаптическая щель, края которой укреплены межклеточными контактами. Часть аксолеммы булавовидного расширения, прилежащая к синаптической щели называется пресинаптической мембраной. Участок цитолеммы воспринимающей клетки, ограничивающий синаптическую щель с противоположной стороны называется постсинаптической мембраной.
В синаптическом расширении имеются мелкие везикулы, т. н. синаптические пузырьки содержащие медиатор (вещество-посредник в передаче возбуждения) или фермент, разрушающий этот медиатор. В постсинаптическую мембрану встроены молекулярные рецепторы к тому или иному медиатору.
При прохождении импульса по синаптической мембране повышается её проницаемость, а из синаптических пузырьков освобождается медиатор, который выходит в синаптическую щель и соединяется с молекулярными рецепторами постсинаптической мембраны, индуцируя на ней возникновение нервного импульса. Медиатор действует в течение очень короткого времени, после чего из синаптических пузырьков освобождается фермент, разрушающий медиатор в синаптической щели. Одновременно часть медиатора перемещается через постсинаптическую мембрану (прямой захват) и в обратном направлении через синаптическую мембрану (обратный захват).
Открыты два механизма высвобождения, с полным слиянием везикулы с плазмалеммой (клеточной мембраной), и так называемый «поцеловал-и-убежал» (англ. kiss-and-run), когда везикула соединяется с мембраной, и из нее в синаптическую щель выходят небольшие молекулы, а крупные остаются в везикуле. Второй механизм, предположительно, быстрее первого, по нему происходит синаптическая передача при высоком содержании ионов кальция в синаптической бляшке.
Следствием такой структуры синапса является односторонее проведение нервного импульса. Существует так называемая синаптическая задержка – время, нужное для передачи нервного импульса. Ее длительность – 0,5 мс.
Когда дофамина в синапсах в избытке, соответствующие нервные пути активируются, заставляя ребенка отвлечься от основной задачи. Именно этим было вызвано нарушение внимания у двух братьев, ставших для учёных основным объектом для исследования. Точечной мутации в гене переносчика, обычно закачивающего дофамин из синапса в клетку, оказалось достаточно, чтобы заставить трансмембранный белок работать в противоположном направлении, повышая концентрацию «медиатора удовольствия» в синаптической щели.
Точно так же работает амфетамин, вызывающий у здоровых людей гиперактивность, паранойи и психоз.
«Как будто эти дети всё время находятся под действием амфетамина», — пояснил Аурелио Галли, соавтор опубликованной в Journal of Neuroscience работы.
одна из форм проявления минимально-мозговой дисфункции, то есть очень легкой недостаточности мозга, который проявляется в дефиците определенных структур и нарушении созревания более высших этажей мозговой деятельности. Подобную дисфункцию относят к категории функциональных нарушений, обратимых и нормализуемых по мере роста и созревания мозга.
Синдром характеризуется триадой признаков: гиперактивностью, дефицитом внимания, импульсивностью. Гиперактивность, или чрезмерная двигательная расторможенность, является проявлением утомления. Дефицит активного внимания есть неспособность удерживать внимание на чем-либо в течение определенного отрезка времени. Это произвольное внимание организуется лобными долями. Для него нужна мотивация, понимание необходимости сосредоточиться, то есть, достаточная зрелость личности. Импульсивность - неспособность оттормозить свои непосредственные побуждения. Такие дети часто действуют, не подумав, не умеют подчиняться правилам, ждать. У них часто меняется настроение.
К подростковому возрасту повышенная двигательная активность в большинстве случаев исчезает, а импульсивность и дефицит внимания сохраняются. По статистике поведенческие нарушения сохраняются у 70% подростков и 50% взрослых, в детстве страдающих дефицитом внимания.
Обычно белок-переносчик защищает синапс от перенасыщения дофамином, закачивая медиатор обратно в клетку и запасая его до следующего возбуждения. Эксперименты в культуре показали, что вопреки первоначальным предположениям учёных, мутировавший белок занимался тем же самым. Более того, он поддавался регуляции с помощью традиционных блокаторов и внутриклеточных сигнальных путей.
Блейкли и его коллеги не остановились и продолжили измерять концентрацию дофамина с помощью микроскопического углеродного волокна. Эти эксперименты показали, что переносчик тут же буквально выталкивает медиатор из клетки, причём в весьма больших количествах.
Учёные считают, что такое действие накоротко замыкает работу синапса.
«Вместо точного, квантового выделения медиатора из микроскопических пузырьков мы наблюдаем постоянную утечку, размывающую работу всей системы», — говорит Галли.
(2-амино-1-фенилпропан) – стимулятор центральной нервной системы. Фармакологически является аналогом гормонов адреналина и норадреналина. Амфетамин может рассматриваться как синтетический аналог эфедрина. Он был получен в 1932 году как средство, подавляющее аппетит, а вскоре после этого появились сообщения о злоупотреблении им. В США широкое распространение амфетамины получили c 1960-х до начала 1970-х годов.
Характер воздействия – стимулирующий. Эффект заключается в повышении активности и бодрости, снижении утомляемости, приподнятом настроении, к увеличении способности концентрировать внимание, понижении аппетита и снижении потребности во сне. Причиной возникновения этих эффектов является увеличение высвобождения норадреналина и дофамина в ЦНС. Периферические влияния амфетаминов опосредуются через выделение норадреналина и ведут к повышению систолического и диастолического давления, главным образом за счёт стимуляции α-адренорецепторов гладкой мускулатуры сосудов и β-адренорецепторов сердца.
Высокие дозы могут вызвать судороги, стереотипные (навязчиво повторяющиеся) движения или психоз. При окончании действия препарата за этими поведенческими реакциями всегда следуют депрессия и утомление. В целом, для всех стимуляторов подобного рода характерен эффект накопления усталости – при прекращении приёма проявляются подавленные препаратом потребности в еде и во сне. Это объясняется тем, что стимуляторы активируют «резервы» организма и после прекращения эффекта требуется их восстановление. Длительное применение способно привести к истощению как психическому, часто проявляющемуся в виде психозов, так и физическому, в виде слабости, сильного похудания. Кроме того возможно нарушение работы почек, печени, снижение иммунного ответа, ухудшение зрения. При злоупотреблении может отказать сердце.
В России оборот амфетамина и его прекурсоров ограничен. Несмотря на это, он часто применяется как стимулирующее средство, средство для повышения работоспособности (например студентами). Среди употребляющих амфетамин – в два раза больше мужчин. Способы применения различные: внутрь – в виде нелегально изготовленных таблеток или порошка, ингаляционно (порошок через нос, курение), внутривенно (раствор).
Амфетамин и его аналоги входят в состав ряда средств для контроля массы тела, не сертифицированных в России, а также содержатся во многих кустарных препаратах «для похудения», продаваемых под видом лекарств, биологически активных добавок и тому подобных снадобий. Амфетамин является популярным клубным наркотиком. Его используют отдельно или в дополнение к «экстази», так как сам по себе амфетамин оказывает скорее физическое, нежели психологическое воздействие на большинство потребителей.
Блейкли считает, что обнаруженное им и его коллегами явление может иметь и более масштабный эффект. Возможно, подобным образом возникают болезни, связанные с нарушениями транспорта адреналина и серотонина в синапсах головного мозга. Эффект лекарств, использующихся до сегодняшнего дня, может объясняться именно блокированием «утечки» медиаторов из клеток.
