Введение в хронобиологию. Гормональная система синхронизации (ГСС) генераторов Тэнд

Гормональная система синхронизации (ГСС) генераторов Тэнд
Свойства:
Есть центр и перифер-е осцилляторы (эпифиз, гипофиз, н/п, гонады), связанные прямыми и обратными +/- связями;
Cетевая самоорганизующаяся система с осциллирующими свойствами;
Clock-белки !экспрессию генов гормонов и
явл посредниками действия горм-в в клетке;
Гормоны регулируют разные типы Т-процессов.

Потенциация разных (по Э, Инф, Т) эффектов локально секретир-х гормонов;
При воздействиях факторов нестабильности ГСС стабилизирует базальный уровень секреции опр гормона;
Интеграция влияний экзо/эндогенных задатчиков ритма (Мт) и других Систем синхронизации (фото- и нутриент-чувств);
ГСС обеспечивает взаимодействие между разными системами синхронизации и переключения, адаптивно функциональному состоянию (ОТ);

Временнáя система синхронизации. Функции времени.
Для реализации синхронизирующего влияния Время (Тсубст, БВ) должно обладать «активными свойствами»(Козырев, 1985), что отражено в его функциях.
Свидетельства функций времени многообр:
1. Т-зависимая регуляция метаболических, синаптических/ информационных процессов:
- сезонные изменения метаболизма;
- f-зависимая синаптическая пластичность: изм числа шипиков, R, КП и РП, структуры синапса, экзо-/ ретроэндоцитоза, Т-порог;

2. Смена запуска разных пакетов Т-процессов
эстрадиол ! быстрые и медленные i/c процессы;
Т-зависимое изменение сайтов фосф-ния разными протеинкиназами в молекуле IRS 1 изменяет эффекты инсулина;
Т-зависимый переход от одного типа кодирования Инф в ЦНС (по скорости ИА) к другому (по длительности разряда);
Переход от асинхронии (>Vinf воспринимается)-- к синхронии (

3. Включение информационно значимых сигналов (о простр, метаболизме, Т) во временной контекст:
Информация, связанная с НВ или с ПВ, вызывала разные характерные ИА-ответы нейронов гиппокампа;
Опережающий запуск Т-процессов прежде повторного воздействия сигнала или при его отсутствии.
Если сигнал (зрит, слуховой) повторялся в опр ритме, то – временнóе опережение как уменьшение латентности в каждом последующем ответе (считывание Т-структуры воздействия).

4. Время как регулятор информационного, метаболического и энергетического гомеостазиса
В силу зависимости от времени всех иных систем синхронизации Т-процессов.
Т- СС опосредует влияние совокупности
Т-пр-в (Тэнд) по обратной связи на генераторы разных структурных уровней, что стабилизирует хронотоп организма и
обеспечивает его адаптацию к Тэнд и Тэкз и
гомеостазис Тэнд.

Гомеостатирование Тэнд
В соответствии с выражением
Т = (Еинф+Едисс)/m
будем считать Тэнд гомеостатированным (относительно постоянным),
если соблюдены законы сохранения:
-- оптимального объема информации,
-- оптимального уровня Е-потенциала, достаточного для поддержания опт объема инф и его процессинга;
-- при относительно постоянном (оптим) значении m, характеризующем интенсивность метаболизма в течение определенного периода

Если ГР для Тэнд существует, на что она м.б. направлена?
1) на регуляцию соответствия реального онтогенеза организма его темпоральным параметрам, закодированным в геноме;
2) на коррекцию Тэнд относительно экзогенного времени, что необходимо для подстройки временной структуры организма к динамике внешних потоков энергии, информации и Т;
3) на поддержание так наз «уставной точки» Тэнд или его “set point”,

Для гомеостатирования Тэнд необходимы:
Механизмы выявления отклонений от set point Тэнд и их оценки;
Механизмы регуляции Тэнд в соответствии с законами и типами ГР ;
Механизмы коррекции его регуляции

для Тэнд организма как интегральной ГК подобная «set point» должна быть не точкой, но диапазоном оптимальных темпоральных параметров для определенного Т-процесса на уровне клетки, ткани или физиологической системы, а в рамках организма, набором диапазонов, например, длительностей, скоростей и т.д.

Т.е. соблюдаются ли законы гомеостатической регуляции для Тэнд?
-закон Дришеля
-закон фона
- закон гиперкомпенсации
Является ли Тэнд гомеостатической константой (ГК)?

Факторы ГР Тэнд и поддержания s.p.
1. генераторы Т-процессов разных уровней
2. саморегуляция Тэнд через изменение соотношения асимметричных и симметричных Т-процессов
3. цикл или ритм как временной стереотип, «образ уставной точки».
4. регуляция плотности Тэнд и Тэкз: роль стереотипов
5. соотношение объемов экзо- и эндогенной информации, сопряженной с Тэкз и Тэнд (ГР субъективного времени)

Мех-мы выявления изм-й Тэнд в НС для оценки его отклонений от s. p. :
-- смена комплекса лигандов;
--изменение латентного периода ответной реакции;
--измененный МИИ между 2-3 ПД— Т-код-е i/c геномных и внегеномных процессов,
а также Са-экзоцитоз медиатора—передача Инф-ции;
--изменения постоянной времени мембраны нейрона;

Врожденные информационно-временные стереотипы как механизмы «уточнения/коррекции» Тэнд :
Врожденные моторные стереотипии:
Саккады;
Моторика ПЩТ, ЭКГ;
Ритмы ЭЭГ- тета-ритм как фильтр информации и механизм отсчета внутренних интервалов времени

– Изменение длительности/скорости постсинаптических процессов;
Смена Т-параметров i/c кодов информации;
–– смена параметров тонической импульсной активности (как тенденции), появление фазной активности (монофазный процесс) или осцилляторной активности (ритма) нейрона;
– изменение скорости распространения возбуждения;

– в локальной нервной сети – изменение длительности реверберации возбуждения или параметров синхронизации сетевых процессов;
– изменение скорости процессинга информации в состоянии бодрствования и сна или на разных фазах сна.

Модели отсчета времени в нервных сетях
Осциллятор, влияния которого распространяется по сети: он «издает» события, интегрируемые для обеспечения линейной метрики Т (сек диапазон) (Т-клетки);
Модель для кодирования (и прочтения) Т-интервалов длительностью не менее сотен сек, - М. связана с представлением о популяции осцилляторов с различными базовыми частотами;

Кортикальные н.сети «называют» Т в результате Т-зависимых изменений самой сети относительно ее предшествующего состояния.
Т- процесс как результат суммации
Т-зависимых свойств нейрона и нервных сетей. «Эта модель способна выделить простые интервалы времени в мсек диапазоне, а также сложные пространственно-временные паттерны»(Karmakar, Buonomano(2007)

Мех-мы выявления изм-й Тэнд в ГС для оценки его отклонений от s. p. :
Сдвиг ритма секреции/концентрации опр гормона или гормонального модуля (Мт, 5-НТ);
Изменение Т-параметров доминирующего Т-процесса в ГС;
Изменение сроков появления «окон респонсивности» в онтогенезе;
При стресс-ответе – смена паттернов гормонов на разных стадиях ОАС, и т.д.

Ритмы Per-1 в АН, СХЯ, Э, Г днем (верхняя кривая) и ночью (нижняя)