нейробиология

ПРОГРАММА к вступительному экзамену в магистратуру
Специальность: Магистр биологии
Специализация 510616– нейробиология
Предмет и задачи нейробиологии. Понятие физиологической функции. Методы
исследования в физиологии и нейробиологии. История физиологии: этапы
развития. Открытие Гарвея (1628). Декарт - представления о рефлексе. Гальвани доказательство существования "животного электричества". Германская физиологическая
школа: Мюллер, Дюбуа-Реймон, Людвиг, Гельмгольц. Развитие физиологии в России:
Сеченов, Павлов, Введенский, Ухтомский. Казанская физиологическая школа:
Овсянников, Ковалевский, Миславский, Самойлов. История формирования современных
представлений о механизмах работы мозга.
Строение и функционирование основных систем органов животных и человека.
Принципы системной регуляции функций организма. Закономерности работы мозга.
Восприятие и переработка информации. Интегративная деятельность мозга.
Понятие о возбудимых тканях. Электрические процессы в живых тканях. Строение
плазматической мембраны возбудимых клеток.
Мембранный потенциал, потенциал покоя (ПП). Потенциал действия (ПД).
Порог и возбудимость. Закон “все или ничего”. Ионные токи.
Активация и инактивация натриевой системы. Абсолютная и относительная
рефрактерность. Временной ход ПД. Фазы деполяризации и реполяризации, следовые
потенциалы.
Межклеточная передача возбуждения. Химические и электрические синапсы.
Строение химического синапса. Особенности проведения возбуждения через нервномышечный синапс.
Физиология мышц. Типы мышечной ткани. Строение поперечно-полосатой мышцы.
Молекулярные механизмы сокращения. Роль АТФ. Локализация и механизм действия
ионов кальция. Одиночное мышечное сокращение. Суммация.
Мышечная механика. Изотоническое и изометрическое сокращение. Мышечная работа.
Энергетика мышечного сокращения
Гладкая мышца. Строение и электрические свойства. Роль инозитолтрифосфатных
рецепторов. Электромеханическое и фармакомеханическое сопряжения.
Понятие о соматических и вегетативных функциях. Регулирование функций в
организме. Нервные и гуморальные механизмы регуляции. Рефлекторный принцип
регуляции функций. Строение рефлекторной дуги. Моно- и полисинаптические рефлексы.
Соматические и вегетативные рефлексы.
Вегетативная нервная система. Анатомическое устройство. Пре- и постганглионарные
нейроны; медиаторы. Вегетативные ганглии. Эффекты возбуждения симпатических и
парасимпатических нервов. Общие механизмы торможения и возбуждения клетокмишеней. Эффекты вегетативных нервов на все, иннервируемые ими, внутренние органы.
Взаимодействие процессов возбуждения и торможения в ЦНС.
Центральные синапсы. Постсинаптические потенциалы - возбуждающие и тормозные.
Критический уровень деполяризации. Возникновение потенциала действия
в постсинаптическом нейроне. Пресинаптическое и постсинаптическое
торможение, механизмы. Реципрокное
торможение, возвратное торможение. Нейронные сети. Конвергенция и дивергенция.
Общий конечный путь. Пространственное облегчение и окклюзия.
Медиаторные системы мозга. Химическое многообразие медиаторов.
Общие принципы строения и функции сенсорных систем. Рецепция
и обработка информации. Классификация рецепторов. Кодирование основных
размерностей стимула. Процессы трансдукции и трансформации в рецепторах.
Строение и организация зрительной системы позвоночных и беспозвоночных. Глаз и
его диоптрический аппарат. Миопия и гиперметропия. Сетчатка, ее строение. Механизм
фоторецепции. Зрительные пигменты и их фотопревращения. Рецепторный потенциал .
Электрические явления в сетчатке. Свойства рецептивных полей ганглиозных клеток
сетчатки. Центральные зрительные пути, обработка сигналов в различных отделах
зрительной системы.
Цветовое зрение. Спектральная чувствительность и спектры поглощения пигментов.
Законы цветового зрения и смешение цветов. Теории цветового зрения.
Восприятие пространства: поле зрения, острота зрения, восприятие глубины.
Адаптация зрительной системы к условиям освещения. Роль движений глаз в зрительном
восприятии. Глазодвигательный аппарат.
Физиология слуха и вестибулярной системы. Физические свойства звукового стимула:
единицы уровня звукового давления и уровня громкости. Слуховые процессы во
внутреннем ухе. Центральные механизмы слуха. Слуховая ориентация в пространстве.
Вестибулярная система. Периферический сенсорный аппарат, возбуждение сенсорных
клеток. Естественные стимулы для отолитового аппарата и полукружных каналов.
Центральная часть вестибулярной системы, поддержание равновесия. Вестибулярные
рефлексы.
Вкусовая и обонятельная системы. Характеристика химических ощущений. Вкусовые
рецепторы. Реакция на специфические стимулы. Вкусовые ощущения и их биологическое
значение. Обонятельные рецепторы; их взаимодействие с химическими веществами.
Чувствительность обонятельных рецепторов, кодирование обонятельных стимулов.
Молекулярные основы восприятия вкуса и запаха. Центральная обработка вкусовой и
обонятельной информации
Соматовисцеральная чувствительность. Кожные механорецепторы, их классификация,
функциональное значение.
Проприоцепция, ее качества. Классификация проприоцепторов,
гистологическое строение, иннервация. Центральная интеграция проприоцептивных
стимулов. Схема тела.
Терморецепция. Ноцицепция.
Переработка сенсорной информации в ЦНС.
Спинальные двигательные системы. Управляющая функция мотонейрона. Понятие
«двигательная единица» (ДЕ). Дифференциация ДЕ - медленные и быстрые единицы.
Понятие «мотонейронный пул» и его управляющая функция. Проприорецепторы
(мышечные веретена). Двигательные рефлексы спинного мозга (кожные
и сухожильные). Альфа- и гамма-мотонейроны передних рогов спинного мозга.
Иннервация мышечных волокон и мышечных веретен. Полисинаптические двигательные
рефлексы. Сгибательный и перекрестный разгибательный рефлексы. Спинальные
локомоторные центры, шагательный рефлекс. Проводниковые функции спинного мозга.
Стволовой уровень регуляции моторных функций.
Статические и статокинетические рефлексы. Контроль тонуса мышц сгибателей
(красные ядра) и разгибателей (ядра Дейтерса). Децеребрационная ригидность.
Функции ретикулярной формации ствола мозга. Нисходящие влияния на активность
мотонейронов спинного мозга. Восходящие влияния на кору мозга.
Четверохолмие. Ориентировочные рефлексы.
Мозжечок, его функции и роль в двигательной системе мозга. Значение мозжечка в
поддержании тонуса мышц и позы. Роль в выполнении медленных и быстрых
целенаправленных движений. Симптомы повреждения мозжечка.
Базальные ганглии - полосатое тело, ограда,
миндалевидный комплекс, их функции в контроле движений. Признаки поражения
базальных ганглиев.
Первичная и вторичная двигательная кора. Строение, пирамидные нейроны,
пирамидные пути. Соматотопическая организация двигательной коры.
Промежуточный мозг. Таламус. Специфические и неспецифические ядра таламуса.
Гипоталамус. Особенности нейронных систем. Центры гипоталамуса, организующие
поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаз): центр терморегуляции, центр
голода и насыщения, центр жажды, центр регуляции полового поведения. Регуляция
работы гипофиза.
Физиология высшей нервной деятельности в ряду других наук.
Врожденное поведение. Безусловные рефлексы. Инстинкты: классификация.
Приобретенное поведение. Обучение: категории и формы. Импритинг. Условные
рефлексы. Классификация условных рефлексов. Формы условных рефлексов.
Нейрофизиологические механизмы условных рефлексов. Торможение условных
рефлексов.
Динамика нервных процессов. Явления иррадиации, концентрации и индукции
возбуждения и торможения.
Принцип доминанты. Динамический стереотип: формирование, значение. Теория
функциональных систем П.К.Анохина.
Потребности и мотивации. Биологические мотивации. Общие свойства
различных видов мотивации.
Сон как форма адаптивного поведения. Фазы сна. Электрофизиологические
корреляты различных стадий сна. Теории сна.
Эмоции. Функции эмоций. Физиологическое выражение эмоций. Нейроанатомия и
нейрохимия эмоций.
Память. Формы обучения: привыкание, сенситизация, импринтинг, подражание,
ассоциативное обучение (классические и инструментальные условные рефлексы),
когнитивное обучение. Виды и формы памяти. Современные представления о клеточных
и молекулярных механизмах памяти.
Интегративная деятельность головного мозга. Полушария головного мозга. Нейронн
ая организация коры. Электрические потенциалы головного мозга.
Ретикулостволовой уровень интеграции. Таламокортикальный уровень интеграции.
Характеристика таламопариетальной и таламофронтальной систем. Регуляция
целенаправленных действий.
Учение И.П.Павлова о сигнальных системахИнстинктивное поведение животных и
человека. Коммуникация у животных: врожденные средства обмена информацией с
помощью акустических, зрительных, химических, тактильных сигналов. Ритуализация как
форма врожденной коммуникации. Врожденная коммуникация у человека. Отличия речи
человека (второй сигнальной системы) от врожденной коммуникации.
Локализация психических функций в коре больших полушарий мозга человека.
История представлений о локализации функций:
локализационизм и эквипотенциальность. Межполушарная асимметрия.
Физиологические механизмы речи. Основные речевые центры, связи между ними. Модель
Вернике-Гешвиндта. Основные формы нарушения речи (афазии). Изучение элементов
интеллекта и сознания у животных. Рассудочная деятельность по Л.В.Крушинскому.
Орудийная деятельность. Способности к символизации, абстракции и обобщению у
животных как предпосылки развития интеллекта человека. Элементы сознания у
животных. Обучение человекообразных обезьян языкам-посредникам. Развитие мозга в
эволюции человека. Мышление и речь. Развитие мозга в ходе эволюции человека.
Формирование мышления, речи, сознания, материальной культуры современного
человека.