Мозг представляет собой сложное объединение взаимодействующих нейронных контуров.'''Читайте также''': [[Анатомия центральной нервной системы]]

Самые крупные отделы головного мозга — два его полушария. Разделение коры больших полуша-рий полушарий на отдельные зоны возможно по нескольким принципам: 1) по функции — чувствительные (соматосенсорные, зрительные, слуховые, обонятельные), двигательные и ассоциативные, 2) по расположению — лобные, височные, теменные и затылочные, 3) по особенностям клеточного строения (величине, форме и расположению нейронов), позволяющим выделить различные цитоархитектонические поля. В пределах отдельного цитоархитектонического поля кора имеет более или менее одинаковое клеточное строение. Простейшим функциональным элементом коры считаются колонки, объединяющие около ста расположенных друг под другом нейронов. Функции той или иной зоны коры определяет взаимодействие на ее колонках различных сигналов: поступающих из других областей коры (корково-корковые связи) или от других структур мозга (корково-подкорковые связи) (Mountcastle, 1997). Колонки могут временно объединяться в более крупные системы обработки информации. При [[Болезнь Альцгеймера (препараты)|болезни Альцгеймера ]] происходит разрушение связей как внутри колонок, так и между ними (Morrison and Hof, 1997; гл. 22).

Лимбическая система — устаревшее название группы структур, расположенных с внутренней стороны больших полушарий, вокруг ствола мозга. Это гиппокамп, миндалевидное тело, прозрачная перегородка, обонятельная луковица и обонятельный бугорок, базальные ядра и некоторые ядра промежуточного мозга. Все эти структуры причастны к регуляции эмоциональных и мотивационных процессов. Современная нейрофизиология избегает термина лимбическая система. Во-первых, перечисленные структуры не функционируют как отдельная система и не являются такой системой анатомически. Во-вторых, некоторые из этих структур имеют самостоятельную и вполне определенную специализацию. Так, базальные ядра (хвостатое ядро, скорлупа, бледный шар) — главные звенья экстрапирамидной системы, которая дополняет функции пирамидной, ответственной за произвольные движения. При поражении базальных ядер страдает способность начинать произвольные движения, появляются тремор и ригидность ([[Болезнь Паркинсона (препараты)|болезнь Паркинсона]]) или насильственные движения ([[Болезнь Гентингтона (препараты)|болезнь Гентин-гтонаГентингтона]]) — гл. 22. Гиппокамп — ключевая структура в формировании вторичной памяти: его обширное двустороннее разрушение приводит к утрате этой функции. Память нарушается также при болезни Альцгеймера — в результате дегенерации нейронов гиппокампа и лобной коры (Squire, 1998).

Структура, через которую один нейрон передает информацию другому, называется синапсом. Функция центральных синапсов, в принципе, та же, что и у нервно-мышечных синапсов или синапсов вегетативной нервной системы. Морфологически центральные синапсы отличаются скоплениями в так называемых активных зонах специализированных белков, которые играют роль в высвобождении, метаболизме и действии медиаторов (Liu and Edwards, 1997; Geppert and Sudhof, 1998). Специализированные участки пресинаптической и постсинаптической мембран, обеспечивающие выделение медиатора и реакцию на него, были названы стаптолеяшой (Bodian, 1972). Пресинаптические окончания центральных синапсов, как и периферических синапсов, содержат скопления крошечных (500—1500 ангстрем) синаптических пузырьков. Мембранные белки синаптических пузырьков играют роль в захвате медиатора, в слиянии пузырьков с пресинаптической мембраной, в потенциалзависимом и кальций зависимом высвобождении [[Медиаторная передача в ЦНС|медиатора (гл. 6) ]] и в восстановлении пузырьков после их дегрануляции (Augustine et al., 1999).

Нейроны — не единственные клетки ЦНС. По подсчетам, различных вспомогательных элементов нервной ткани в десять раз больше, чем нейронов (Cherniak, 1990). Прежде всего это глия, а также клетки сосудов мозга, сосудистых сплетений, вырабатывающих СМЖ. и мозговых оболочек, окружающих мозг и образующих полость для СМЖ. Основной тип глиальных клеток — макроглия. К нему относятся астроциты, располагающиеся между нейронами и капиллярами, часто окружая отдельные синаптические комплексы. Астроциты выполняют трофические функции (в том числе поставляя нейронам энергетические субстраты) и удаляют из внеклеточного пространства избыток медиатора (Magistrettiet al., 1995). Другие клетки макроглии — олигодендроциты, образующие миелиновую оболочку. Мембрана олигодендроцитов многократно обертывает участки нервного волокна и обеспечивает его изоляцию, необходимую для более быстрого проведения импульсов. Наименее изучены клетки микроглии. Полагают, что они имеют мезодермальное происхождение, развиваются из моноцитов и относятся к макрофагам (Aloisi, 1999; Gonzdlez-Scarano and Baltuch, 1999). Постоянно в головном мозге присутствует лишь небольшое количество микроглии, но в случае воспаления, вызванного инфекцией или травмой, в мозг поступают дополнительные клетки микроглии. Мозг реагирует на воспаление иначе, чем другие ткани (Anderssonetal., 1992; Raberetal., 1998;Schnelletal., 1999),что, возможно, и объясняет его уникальную восстановительную способность (см. ниже). Рисунок 12.1. Синапс и точки приложения фармакологических средств. В центре изображено тело нейрона, на котором аксон другого нейрона образует контакт: аксосоматический синапс (относительно размера нейрона сильно увеличен). К аксону пресинаптического нейрона подходит аксон еще одного нейрона и образует на нем аксо-аксональный синапс. Точки приложения средств, влияющих на синаптическую передачу, могут быть следующими: 1) микротрубочки, обеспечивающие двусторонний транспорт молекул между телом и отростками нейрона, 2) электровозбудимая мембрана, 3) системы захвата и хранения медиатора синаптическими пузырьками, 4) системы захвата медиатора нервными окончаниями или глиальными клетками, 5) системы, отвечающие за высвобождение медиатора, 6) постсинаптические рецепторы, цитоплазматические органеллы и белки, которые обеспечивают либо немедленный ответ постсинаптического нейрона, либо длительное изменение его состояния, 7) пресинаптические рецепторы близлежащих нервных окончаний, 8) пресинаптические рецепторы основного нервного окончания. По краям рисунка — схемы основных типов синапсов ЦНС. Bodian, 1972; Cooper et al., 1996.

Концентрация лекарственного средства в мозге всегда ниже, чем в крови, если только препарат не введен непосредственно в ЦНС (гл. 1). Это обусловлено наличием так называемого гематоэнцефалического [[Барьеры организма|барьера]]. Гематоэнцефалический барьер не имеет точной анатомической локализации. Это своего рода защитная граница, препятствующая диффузии веществ из крови в мозг (Park and Cho, 1991; Rubin and Staddon, 1999). В головном мозге есть структуры, где гематоэнцефалический барьер выражен слабо: это гипоталамус, а также небольшие образования, расположенные на дне 3-го и 4-го желудочков. — самое заднее поле (area postrema), шишковидное тело, субфорникальный орган, субкомиссуральный орган. Пока не ясно, есть ли соответствующий барьер между кровью и структурами периферической нервной системы. Помимо барьера, препятствующего диффузии макромолекул, существуют избирательные барьеры для мелких молекул — медиаторов, их предшественников и метаболитов, а также некоторых лекарственных средств. Переход таких молекул через гематоэнцефалический барьер зависит от двух условий: 1) проницаемости для них сосудистой стенки (она зависит от молекулярной массы, заряда и липофильности молекул данного вещества), 2) наличия или отсутствия системы активного транспорта. Диффузионный барьер сдерживает проникновение веществ как из мозга в кровь, так и из крови в мозг; активный транспорт некоторых веществ также идет в обоих направлениях. Метаболиты медиаторов выводятся в СМЖ через транспортную систему сосудистых сплетений (Cserr and Bundgaard, 1984; Strange, 1993). Вещества, не проходящие через гематоэнцефалический барьер, могут быть доставлены в мозг путем прямого введения в СМЖ. При определенных условиях гематоэнцефалический барьер можно временно устранить, например для того, чтобы доставить в ткань мозга противоопухолевые средства (Emerich etal., 1998; Granholm et al., 1998; LeMay etal., 1998). Целость гематоэнцефалического барьера нарушается при ишемических и воспалительных поражениях мозга — тогда на мозг начинают действовать те вещества, для которых он обычно недоступен.