В работе над симулятором нервной системы пока мы касались только с хорошо изученными аспектами её работы. Но сложность моделирования нервной системы и причина, по которой до сих пор не создан искусственный интеллект – это отсутствие полного представления о том, как работает нервная клетка. Подробно описаны многие процессы, протекающие в нервной клетке и нервной системы в целом, но нет четкого алгоритма их работы, который можно было бы перенести в модель или компьютерную программу.
Простая идея алгоритма работы нейрона позволила решить эту проблему.
Оглавление
1.
2.
3. Симулятор нервной системы. Часть 3. Ассоциативный нейроэлемент
4.
5.
6.
7.
Мне нравится аналогия о составлении теории работы мозга с собиранием пазла из книги Джеффа Хокинса «Об интеллекте». При составлении этого пазла у нас отсутствуют некоторые элементы, а некоторые элементы от другой головоломки, но мы имеем большой массив данных о нервной системе и мозге, что значит у нас в наличии почти собранная головоломка, поэтому мы можем примерно представить всю картину, и, используя наше воображение определить недостающие элементы.
Моя цель создание логической модели работы нервной системы, можно сказать создание наброска того, что изображено на незаконченном пазле, причем он должен соответствовать и не противоречить всем имеющимся элементам головоломки и при этом быть логически законченным. Чтобы заполнить пробелы была создана некоторая теоретическая основа, которая возможно некоторым покажется спорной. Но для модели на данном этапе, главное это то, что она позволяет эмулировать как внутренние, так и внешние наблюдаемые явления, протекающие в нервной системе. В рамках полученной модели возможно объяснение многих явлений, таких как память и консолидация памяти, эмоции, специализация нейронов и многое другое.
Во второй части мы выяснили, что существуют три типа рефлекторной деятельности установленной академиком И.П. Павловым. Если с биологическими механизмами привыкания и сенсибилизации всё предельно ясно, то с образование условных рефлексов не все так просто как кажется. Дело в том, что широко изучены и описаны внешние проявления этого механизма, нет объяснения того как это происходит на клеточном уровне.
К примеру, мы знаем, что при сочетании активности двух нервных центров со временем между ними формируется рефлекторная дуга. Т.е. впоследствии при активации одного нервного центра будет, происходит передача возбуждения к другому нервному центру. Если мы образно разделим такую рефлекторную дугу на сегменты, и рассмотрим такие сегменты как отдельные элементы. То можно говорить, что при образовании рефлекторной дуги условного рефлекса в каждом сегменте происходит коммутация направленного характера. Каждый сегмент выбирает определенное направление, в котором будет, происходит передача нервного возбуждения при его активации. Конечно, стоит отметить, что данное направление не определено четко для сегмента, а может коррелироваться в определенных значениях. Даже можно говорить об усилении передачи в определенном направлении и ослаблении в других направлениях.
При укреплении рефлекса многократными повторениями можно говорить об уточнении и усилении передачи в направлении для каждого сегмента. Эта концепция приводит к выводам, что ели мы разделим всю кору на подобные сегменты, то будем наблюдать в каждом некую ориентацию по направлению с различной точностью и силой. Каждый сегмент будет, вялятся частью какой-то рефлекторной дуги условного или безусловного рефлекса. Предположительно эта ориентация в процессе обучения может уточняться или меняться.
Если обратится к нейронной парадигме, то в ней не предусматривается ориентация по направлению. У нас есть мембрана и дендриты, принимающие сигналы и аксон, по которому сигнал передается далее к другим клеткам после пространственно-временной суммации, то есть сигнал передается в одном направлении по аксону к его окончаниям. Но при этом мы все равно наблюдаем формирование направленного распространения возбуждения в мозге, при образовании условных рефлексов.
Парадигма нейрона
Такое представление об нейроне скорее сформулировано кибернетиками чем нейрофизиологами, но и среди физиологов оно входу. Всё несколько сложнее. Во-первых, нейроны бывают и афферентными, т.е. их аксон приносит нервный импульс к телу клетки и естественно дальше он распространяется по дендритам. Во-вторых, помимо аксо-дендритных синапсов существуют и дендро-дендритные. В-третих, существую нейроны и без аксонов. Скорее всего нейрон работает в любых направлениях, его мембрана - это приёмник, в том числе мембрана на дендритах. Дендриты подобно корням разрастаются в различных направлениях в поисках других нейронов, на их кончиках есть передающие синапсы. Если нейрон будет активирован, причем не важно в какой части мембраны, то будет происходить активация всех синапсов дендритов и аксона. Но количество выделяемого медиатора будет различной в разных синапсах иногда и вообще отсутствовать.
Если рассматривать не отдельную клетку как функциональную единицу направленной коммутации, а небольшую область клеток, то можно увидеть, что клетки и их отростки очень плотно переплетены, причём в разных направлениях. Это дает элемент направленной коммуникации с множеством входов и выходов в различных направлениях.
Форма нейрона обусловлена эволюционными изменениями. Форма клетки сформировалась в нервных системах, в которых осуществлялся только простейший функционал нервной деятельности. Когда же развитие жизни на Земле потребовало добавить в набор функций нервной системы образование уловных рефлексов, то эволюция пошла по пути не перестройки клетки, а увеличению их количества и плотному переплетению их отростков.
Таким образом, свойство направленной коммутации распределено в группах нейронов, в изменении силы их синапсов. Ассоциативный нейроэлемент является в моделировании функциональной единицей и поэтому аналогом в биологии для него является группа нейронов, для которой будет выражено явление направленной коммутации.
Мы выяснили, что для нас важно направление распространение возбуждения, но как происходит определение этого направления для каждого функционального элемента. Известно, что возбуждение стремится распространиться к другому источнику возбуждения, причем более сильный и масштабный очаг возбуждения притягивает к себе более слабые (заключение Павлова И.П.). Т.е. если функциональный элемент получит возбуждение, то каким-то образом он должен определить направление, которое впоследствии сформируется и сохранится в его структуре.
В своей работе по моделированию я отталкивался от идеи , и эта идея дала ответы на множество загадок о мозге, дала теорию и модель, объясняющую многие аспекты работы нервной системы.
Нервный импульс во всей нервной системе имеет одинаковую форму, и по аналогии с ним ассоциативный нейроэлемент имеет свойство заряд характеризующее изменение совокупного заряда на поверхности мембран функциональной единицы. Т.е. задан определенный закон изменения некоторой характеристики именуемой заряд.
Так задан закон в программе, шкала по горизонтали это время в сотых секунды, по вертикали заряд в относительных единицах. Он несколько отличается от графика спайка тем, что часть максимума более продолжительна по времени. Это связано с тем, что значения спайка определяются в одной точке нервной ткани при прохождении возбуждения, а график заряда это отражение заряда по всех поверхности клетки или группы клеток. Так же за ноль по шкале заряда принято состояние покоя нервной ткани. Следует отметить, что закон изменения заряда так же отражает следовой потенциал, который ранее считался следствием некого колебания или выравнивания зарядов разделенных мембраной, но для модели такое поведение заряда оказалось очень важным.
На рисунке выше представлена схема ассоциативного нейроэлемента. Сигналы от синапсов прямого действия (X1, X2, X3 … Xn) поступают в сумматор (а). И если результирующая сумма превысит определенный порог (б), то произойдет активация нейроэлемента. При активации нейроэлемента его заряд начнет изменяться в соответствии с установленным законом (в). Информация об этих изменениях и местоположения самого элемента будет доступна всей системе. Далее в определенный момент времени запускается механизм определения вектора предпочитаемого направления распространения возбуждения (г). Это происходит путем получения некого среднего положения заряда всех активных нейроэлементов, т.е. центра масс зарядов, характеризуемой точкой в пространстве. Данную точку назовем точкой паттерна, потому что для каждой комбинации активных клеток и состояния их зарядов в вычисляемый момент времени для каждого нейроэлемента, положение этой точки будет своё. Проще говоря, заряды нейроэлементов влияют на определение вектора направления предпочитаемого распространения возбуждения, положительный заряд притягивает возбуждение, отрицательный заряд отталкивает.
Для определения вектора предпочитаемого распространения возбуждения подобрано правило:
Где r вектор начало которого находится в центре нейроэлемента для которого определяется вектор, а конец в центре n-ного нейроэлемента.
Правило и закон изменения заряда подбирался эмпирическим путем, так чтобы имитировать образование условных рефлексов. .
После получения вектора предпочитаемого направления распространения возбуждения (T), происходит вычисления силы синапсов (Y1, Y2, Y3 … Yn). Каждый синапс охарактеризован вектором синапса (S), начало которого лежит в центре нейроэлемента а конец связан с центром целевого нейроэлемента на который осуществляется передача сигнала. Основной параметр синапса это его сила F, значение силы ограниченно в определенных рамках, к примеру, побудительный синапс может иметь значения от 0 до 10.
Представим, что вектор Т формирует вокруг себя некий конус вершина которого находится в центре нейроэлемента, а плоскость основания перпендикулярна вектору T, если вектор синапса попадает в область ограниченную данным конусом, то значение силы синапса будет увеличено на определенное значение. И соответственно, если вектор синапса оказывается за пределами области конуса, то происходит уменьшение силы синапса, но при этом значения силы не выходит за пределы установленного максимума и минимума.
Область конуса вокруг вектора T охарактеризована углом при вершине данного конуса, этот угол называется фокус. Чем меньше фокус, тем точнее будет определено направление передачи возбуждения в нейроэлементе. Как говорилось ранее при повторении организмом одного и того же условного рефлекса происходит его уточнение. Поэтому для модели был выбран следующий метод изменения фокуса, при вычислении вектора Т происходит сравнение его с предыдущим его значением, и если вектор измен незначительно то фокус уменьшается на некоторое значение, но если вектор был изменён сильно, то фокус возвращается к своему максимальному значению. Это приводит к постепенному уменьшению фокуса при многократном повторении одних и тех же условий.
Здесь очень важный момент, это то, насколько будет изменяться сила синапсов при каждой активации. Это определяется параметром нейропластичность P.
Формула нового значение силы синапса, будет иметь вид:
Fnew = Fold + I × P × (Fmax - Fmin);
Fmin ≥ Fnew ≥ Fmax;
где P - нейропластичность (0 ≥ P ≥ 1);
I – параметр определяющий находится ли вектор синапса в пределах области повышения силы синапса (I = 1) или в области понижения силы синапса (I = -1);
Fold – предыдущее значение силы синапса;
Fmin – минимальное значение силы синапса;
Fmax – максимальное значение силы синапса.
Нейропластичность в биологии характеризует то, насколько нейрон податлив к изменениям своей структуры под влиянием внешних условий. Для различных областей мозга характерна своя степень пластичности, так же она может изменяться в зависимости от некоторых факторов.
Это пример позволяет понять, как на основе ассоциативных нейроэлементов формируются условные рефлексы. Белые нейроэлементы формируют рефлекторную дугу безусловного рефлекса с заголовком “R” и ответом “1”. Эти нейроэлементы не изменяют значений сил своих синапсов. Синие нейроэлементы не участвуют изначально ни в каких рефлекторных актах, они как бы заполняют все остальное пространство нервной системы, и они случайно связаны между собой посредством синапсов. Поэтому если мы будем активировать один такой нейроэлемент связанный с рецептором “Q”, то возникнет некоторый очаг возбуждения имеющий случайный характер распространения и зациклившись сам на себя через некоторое время он потухнет, не создав никого ответа. Если мы будем сочетать примерно в одинаковом временном интервале безусловный рефлекс с заголовком “R” и активацию рецептора “Q”, то сформируется рефлекторная дуга условного рефлекса. И уже активация просто рецептора “Q” будет приводить к ответу “1”.
Для наглядности и оптимизации работы модели было применено динамическое создание нейроэлементов, которое эмулирует заполненное пространство нервной системы случайно связанными между собой элементами. Здесь не моделируется какой-то рост новых нейронов, или новых связей, все изменения происходят только в силе синапсов, просто нейроэлементы ранее не вовлеченные в какой либо рефлекторный акт не показаны.
Следующий пример показывает, как ведет себя возбуждения при активации различных центров при равных условиях и при абсолютной пластичности (P = 1).
Изменение направления распространения возбуждения под влиянием двух центров возбуждения, когда пластичность абсолютна (P = 1):
И при низкой пластичности (P = 0.1):
На этом мы закончили рассматривать основы модели нервной системы. В следующей части мы рассмотрим прикладные вещи, как все это использовать, что бы имитировать память, эмоции, специализацию нейронов.
Стимуляторы - семейство наркотиков, которые улучшают настроение, самочувствие, повышают энергию и сосредоточенность. Сюда входят такие наркотики как кокаин, метамфетамин, метилфенидат, никотин и MDMA, больше известный как экстази.
- Кокаин бывает двух видов: порошок и гидрохлоридная соль. Крэк - вид кокаина, который можно курить.
- Метамфетамин - мощный стимулятор, происходящий от амфетамина. Выглядит как кристаллическая пудра, которая легко растворяется в воде или алкоголе.
- Амфетамин часто выглядит как таблетка, и часто выписывается врачами при синдромах дефицита внимания и гиперактивности.
- Метилфенидат (Риталин) выписывается врачами при тех же диагнозах.
Длительное употребление подобными препаратами приводит к необратимым изменениям химического строения мозга, потере веса, физических и умственных способностей.
Это всего лишь короткий перечень препаратов, которые вызывают зависимость и приводят к серьезным изменениям в организме, ухудшению здоровья и даже смерти. Их количество огромно, а последствия опасны и непредсказуемы. Просвещение населения в этой области является очень важным фактором в борьбе с наркоманией.
Каковы уличные названия стимуляторов?
Кокаин: удар, К, Чарли, кокс, дьявольская перхоть, маршевый порошок, перлы, снег, свисток, французская свобода.
Амфетамин : кости, черный красавец, улёт, адреналин, хрусталь, диксеры, диетические пилюли, открывалки глаз, крышки, упс, гетры, пробуждение, мет.
Экстази: Адам, бутерброды, дискотечное печенье, голуби, эхо, экстаз, экспресс, иллюзия, оконное стекло.
Как употребляют стимуляторы?
Ими злоупотребляют несколькими путями, в зависимости от вида наркотика:
- глотают в виде таблеток;
- вдыхают порошок через нос, чтобы наркотик впитался в кровь через носовые капилляры;
- вводят внутривенно, используя шприцы и иглы, чтобы наркотик поступал непосредственно в кровь;
- разогревают кристаллики и курят, или вдыхают в легкие.
Если наркотик вводят внутривенно или курят, это вызывает быстрый “приход”, потому что он быстро поступает в кровь. Если его вдыхать или нюхать, “кайф” приходит позже, но длится дольше.
Кокаиновый порошок обычно вводят внутривенно, нюхают или втирают в десна. Уличные дилеры часто разбавляют его тальком, мукой или сахаром. Иногда в него добавляется анестетик или другие виды наркотика.
Метамфетамин глотается, вдыхается через нос, вводится внутривенно и курится. “Лед” - курительная форма метамфетамина, выглядит как большие прозрачные кристаллы.
Каково кратковременное действие стимуляторов?
При кратком действии они могут вызывать чувство невероятного удовольствия, продлевать бодрое состояние и уменьшать аппетит. Люди, употребляющие стимуляторы, становятся более разговорчивыми, энергичными, тревожными и раздражительными. В некоторых случаях повышается температура тела, пульс, кровяное давление. Отставание в учебе и на работе, тошнота, размытое зрение, мышечные спазмы и дезориентация также являются последствиями употребления стимуляторов. Сужение кровеносных сосудов приводит к тому, что сердцу приходится усерднее работать, чтобы качать кровь по всему телу. Работа сердца настолько усложняется, что естественный ритм его работы может временно сбиться. Этот процесс называется фибрилляция, и может быть очень опасным, так как прекращает циркуляцию крови по организму.
Каковы долгосрочные последствия действия стимуляторов?
Длительное употребление наркотиков приводит к необратимым изменениям в строении нейронов мозга. Это приводит к параноидальным состояниям, агрессивности, анорексии, затруднению мыслительных процессов, визуальным и аудиальным галлюцинациям, бреду и ужасным стоматологическим проблемам.
Постоянное употребление стимуляторов приводит к выработке толерантности к эйфорическому эффекту, что приводит к необходимости постоянно увеличивать дозу, что в свою очередь увеличивает риск смертельного исхода от передозировки.
Постоянное употребление метамфетамина вызывает резкие перепады настроения, психозы, беспорядочную половую активность, паранойю, которая приводит к убийствам или самоубийствам. Такое поведение становится причиной преступлений и распространению СПИДа.
Могут ли стимуляторы быть смертельными?
Да, в редких случаях, внезапная смерть может быть вызвана первым употреблением кокаина. Также, как и многие другие виды наркотика, стимуляторы приводят к смерти от передозировки.
Можно ли вылечить зависимость от стимуляторов?
Несколько видов терапии являются эффективным средством в лечении этой зависимости. Необходимо научить человека иначе мыслить, изменить свое поведение и надежды, научить самостоятельно справляться с жизненными стрессами, без помощи наркотиков.
За помощью необходимо обратиться к специалистам центров лечения от наркозависимости.
СТИМУЛЯТОРЫ
стимуля́торы (от лат. stimulo подгоняю, поощряю), лекарственные средства, усиливающие функции организма или отдельных его систем в пределах физиологических показателей. С. действуют очень длительно и без какого-либо отрицательного влияния на организм. К С. относятся препараты витаминов, гормонов, специфической сыворотки, аминокислоты, кровь и другие ткани животных, некоторые антибиотики и др.
В животноводстве широко используют стимуляцию роста и развития животных. Это позволяет увеличить привесы животных и улучшить их развитие, снизить затраты корма на единицу привеса и себестоимость животноводческой продукции. В качестве С. роста и развития животных чаще применяют антибиотики ( , гризин, флавомицин). Иногда используют тетрациклиновые антибиотики, но они не должны оставаться в мясе, а поэтому их исключают из рациона за 6 суток до убоя животного. Благоприятно влияют витаминные препараты: цианкобаламин, тиамин, рибофлавин, никотинамид, пропионовоацидофильная бульонная культура; гормональные препараты: инсулин, тиреостатики. Эстрогены для стимуляции применять не рекомендуют. С. эффективны только на фоне сбалансированного обеспечения животных как питательными веществами, так и витаминами, электролитами, антиоксидантами.
Стимуляция плодовитости даёт возможность получать физиологически полноценный приплод в оптимальном количестве. С. пищеварения усиливают обмен веществ и понижают потребность корма на единицу привеса, С. резистентности значительно повышают устойчивость животных к воздействию различных неблагоприятных факторов. Большое значение имеет стимуляция центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, дыхания, секреторных функций, гемопоэза, регенерации тканей, функции яичников и др.
Ветеринарный энциклопедический словарь. - М.: "Советская Энциклопедия" . Главный редактор В.П. Шишков . 1981 .
Смотреть что такое "СТИМУЛЯТОРЫ" в других словарях:
СТИМУЛЯТОРЫ - см.Ингибиторы (отрицательные катализаторы). Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
Стимуляторы - см. Управляющие параметры … Экономико-математический словарь
стимуляторы - stimuliatoriai statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Stimuliuojantys prietaisai, pvz., širdies stimuliatoriai. kilmė plg. stimulas atitikmenys: angl. stimulators vok. Stimulans, n rus. стимуляторы … Sporto terminų žodynas
стимуляторы - stimuliatoriai statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Vaistai, didinantys budrumą, mažinantys nuovargį, galintys ne tik dirbtinai gerinti sportinius rezultatus, bet ir sukelti nepageidaujamų reiškinių (agresyvumą, nerimą, organizmo… … Sporto terminų žodynas
Стимуляторы - … Википедия
Стимуляторы - – определенные наркотики, ускоряющие работу организма, в частности работу мозга и центральной нервной системы. Сюда относятся кофеин, табак, амфетамин, анаболические стероиды и КОКАИН … Словарь-справочник по социальной работе
СТИМУЛЯТОРЫ РОСТА РАСТЕНИЙ - природные или синтетические вещества, стимулирующие рост растений путем ускорения деления клеток или их растяжения в длину. К природным стимуляторам роста растений относятся фитогормоны ауксины, гиббереллины, цитокинины, к синтетическим их… … Большой Энциклопедический словарь
СТИМУЛЯТОРЫ РОСТА - см. Ростовые вещества. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 … Экологический словарь
Стимуляторы в бетоне - – вещества, находящиеся в бетоне и увеличивающие скорость коррозии стальной арматуры. Стимуляторами в бетоне могут быть ионы хлора, серная кислота и другие. [Портик А. А. Все о пенобетоне. – СПб.: 2003. – 224 с.] Рубрика термина: Общие… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Стимуляторы (stimulants) - В низких дозах С. вызывают подъем настроения, эйфорию, повышение бодрости, снижение утомляемости, подавление аппетита и двигательное возбуждение; высокие дозы могут провоцировать раздражительность и тревогу. Часто используемые С. (кокаин,… … Психологическая энциклопедия
Книги
- Удобрения, биодобавки и стимуляторы роста для вашего урожая , О. С. Безуглова. В книге доктора биологических наук, профессора кафедры почвоведения и агрохимии Ростовского государственного университета О. С. Безугловой в доступной форме изложены обширные сведения по…
Стимуляторы нервной системы – группа фармакологических препаратов, усиливающих возбуждение нервной системы.
Лекарственные средства, стимулирующие нервную систему, способны увеличивать артериальное давление, умственную и физическую работоспособность, повышать скорость реакции, уменьшать сонливость и усталость, усиливать внимание, повышать настроение, временно уменьшать необходимость сна. Действуют не избирательно, то есть в высоких дозировках стимулируют всю центральную нервную систему, независимо от точки своего основного приложения. Относятся к допингам.
Сферами применения стимуляторов нервной системы на сегодняшний день являются геронтология (сосудистые и дегенеративные заболевания ЦНС у стариков). Лечение различных нарушений мозгового кровообращения (инсульты, хронические нарушения), детская неврология (лечение постнатальной энцефалопатии, пирамидных нарушений, синдрома сниженной концентрации внимания). К сожалению, стоит отметить, что стимуляторы нервной системы при всех вышеперечисленных состояниях не подвергались большим рандомизированным исследованиям и причислены к препаратам с недоказанным действием
. Спорным остается вопрос о назначении препаратов в детской практике, особенно вопрос о назначении производных фентамина, при лечении болезни Альцгеймера у пожилых. Обосновано применение препаратов группы аналептиков при лечении артериальной гипотонии, рефлекторных остановках дыхания, психостимуляторов в лечении депрессий, нарколепсии.
Необоснованным признано и применение любых
стимуляторов нервной системы у здоровых лиц с целью повышения работоспособности, концентрации внимания, способности к обучению.
Препараты, стимулирующие нервную систему
Стимуляторы нервной системы подразделяются на следующие группы.
I. Психостимуляторы.
Ускоряют обменные процессы в органах и тканях, в первую очередь, в гловном мозге. Повышают артериальное давление и увеличивают частоту сердечных сокращений. Ускоряют энергообмен тканей. При высоких дозировках и длительном приеме истощают организм. Вызывают синдром отмены, рикошета, привыкание и пристрастие.
1. Психомоторные
(адреномиметики непрямого или смешанного действия). Применяются при депрессиях, нарколепсии. Вызывают выраженные зависимости.
Производные пурина: кофеин-бензоат натрия. Усиливает утилизацию энергоресурсов за счет чего достигается эффект стимуляции организма.
Фенамин (амфетамин). Производное фенилалкиламина. Увеличивает восстановление в головном мозге аденозинтрифосфорной кислоты, нормализующей обмен в клетках сердечной мышцы и головном мозге. Стимулирует серотониновые и адренорецепторы. Увеличивает влияния норэпинефрина и дофамина, тормозя их обратный захват.
Сиднокарб. Производное сиднонимина.
2. Психометаболические
(ноотропы) ускоряют обмен веществ в нейроцитах, воздействуют только на патологически измененные ткани. Применяются при нарушениях обменных процессов в нервных клетках головного мозга (лечение черепно-мозговых травм, инсульты, энцефалопатии различного происхождения, хронические нарушения мозгового кровообращения).
Рацетамы: ноотропил (пирацетам), анирацетам, ролзирацетам.
Производные гаммааминомасляной кислоты: фенибут, пантогам, пикамилон.
Полипептиды: кортексин, церебролизин;
Нейропептиды: семакс.
II. Аналептики.
Стимуляторы сосудодвигательного и дыхательного центров, расположенных в продолговатом мозге. Главное применение - стимуляция дыхания.
1. Прямого действия.
Бемегрид. Стимулятор дыхательного центра. Применяется для стимуляции дыхания при отравлениях фторотаном, барбитуратами.
Этимизол. Обладает малой токсичностью. Препарат выбора для детской практики. Применяется при угнетении дыхания.
2. Рефлекторного действия.
Цититон. Применяется при отравлениях угарным газом, как и лобелин.
Симптол. Мягкий периферический циркуляторный аналептик.
3. Смешанного действия.
Ницетамид (кордиамин). Диэтиламид никотиновой кислоты. Действует возбуждающе как на дыхательный центр, так и на рецепторы каротидного синуса, повышая артериальное давление и стимулируя дыхание.
III. Стимуляторы спинного мозга.
Усиливают рефлекторные реакции, улучшают вкус, зрение, слух, осязание. Повышают тонус скелетных мышц. Возбуждающе действуют на сосудодвигательный и дыхательный центры.
Назначаются при гипотонии, ослаблении сердечной деятельности на фоне интоксикаций, при парезах и параличах.
Стрихнин.
Секуренин. Алкалоид.
IV. Адаптогены
(общетонизирующие препараты) улучшают приспособляемость организма к окружающей среде, в том числе ее неблагоприятным воздействиям.Способствуют стабилизации состояния организма при воздействии физических, химических, биологических компонентов. Помогают организму справляться со стрессом. Эти эффекты достигаются за счет использования резервных сил организма. При длительном и бесконтрольном применении способны приводить к физическому и психическому истощению, срыву гормональных, иммунных механизмов адаптации. В связи с этим применение адаптогенов должно проводиться под врачебным контролем.
1. Животные.
Пантокрин.
Рантарин.
Апилак.
2. Растительные.
Препараты элеутерококка, лимонника, женьшеня, радиолы розовой, аралии.
В зависимости от точки приложения их действия стимуляторы нервной системы подразделяются на:
1. Препараты, действующие на центральную нервную систему непосредственно.
а) стимуляторы коры головного мозга (фенамин, сиднокарб, меридол);
б) стимуляторы дыхательного и сосудодвигательного центров в продолговатом мозге (ницетамид, бемегрид, этимизол);
в) стимуляторы спинного мозга (стрихнин, секуренин).
2. Препараты с рефлекторным действием на ЦНС (никотин, лобелин, вератрум).
Стимуляторы нервной системы вызывают синдром отмены при резком прекращении приема и синдром рикошета при больших дозировках и длительном приеме: возбуждение ЦНС сменяется угнетением. Вызывают зависимости. При длительном и бесконтрольном приеме истощают сердечно-сосудистую систему, вызывают психические расстройства. Самостоятельный прием стимуляторов нервной системы недопустим. Обязательна консультация врача перед началом приема препарата. Должны строго соблюдаться дозировки и курсы. Масса побочных осложнений, привыкание и зависимости – расплата за бесконтрольный прием стимуляторов нервной системы.
Стимуляторы (психостимуляторы) – термин, который включает многие лекарства, в том числе, средства, которые увеличивают активность организма, вещества, которые улучшают настроение и бодрят, или препараты, которые оказывают симпатомиметическое действие. Стимуляторы широко используются во всем мире как лекарственные средства, отпускаемые по рецепту, а также без рецепта (легально или нелегально) в качестве препаратов для повышения спортивной эффективности или как рекреационные наркотики. Наиболее часто выписываемыми стимуляторами в 2013 году были лизексамфетамин, и . По оценкам, доля населения, злоупотребляющая стимуляторами амфетаминового ряда (например, амфетамином, и т. д.) и , составляет от 0,8% до 2,1% .
Эффекты
Кратковременные
Стимуляторы в терапевтических дозах, например, применяемых при , повышают способность фокусироваться, бодрость, общительность, либидо и могут повышать настроение. Однако, в более высоких дозах, стимуляторы могут фактически уменьшать способность фокусироваться, принцип Закона Йеркса-Додсона. В более высоких дозах, стимуляторы также могут вызывать , энергию и снижать потребность во сне. Многие, но не все, стимуляторы, имеют эргогенные эффекты. Наркотики, такие как , псевдоэфедрин, и , имеют хорошо документированные эргогенные эффекты, тогда как имеет противоположный эффект. Усиление нейрокогнитивных функций при помощи стимуляторов, в частности, модафинила, амфетамина и метилфенидата, были зарегистрированы у здоровых подростков, и это широко распространенная причина использования стимуляторов среди потребителей запрещенных наркотиков, особенно среди студентов. В некоторых случаях, может возникнуть психиатрический феномен, такой как стимуляторный психоз, паранойя и суицидальные мысли. Сообщалось, что острая токсичность связана с убийствами, паранойей, агрессивным поведением, двигательной дисфункцией и бессмысленным манипулированием предметами. Жестокое и агрессивное поведение, связанное с острой токсичностью стимуляторов, может быть частично вызвано паранойей. Большинство препаратов, классифицируемых как стимуляторы, являются симпатомиметиками, то есть, они стимулируют симпатический отдел вегетативной нервной, что приводит к таким эффектам, как мидриаз, повышенная частота сердечных сокращений, увеличению артериального давления, частоты дыхания и температуры тела. Когда эти изменения становятся патологическими, их называют аритмией, гипертонией и гипертермией. Они могут приводить к рабдомиолизу, инсульту, остановке сердца или судорогам. Однако, учитывая сложность механизмов, которые лежат в основе этих потенциально фатальных исходов острой токсичности стимуляторов, невозможно определить, какая доза может быть смертельной.
Хроническое воздействие
Оценка воздействия стимуляторов является актуальной, учитывая, что большая часть населения в настоящее время принимает стимуляторы. Систематический обзор сердечно-сосудистых эффектов рецептурных стимуляторов не обнаружил никакой связи этих эффектов с использованием стимуляторов у детей, но обнаружил корреляцию между использованием рецептурных стимуляторов и ишемическими сердечными приступами . Обзор за четырехлетний период показал, что наблюдалось мало отрицательных эффектов приема стимуляторов, но подчеркнул необходимость долгосрочных исследований. Обзор продолжительного периода применения стимуляторов по рецепту у пациентов с СДВГ показал, что сердечно-сосудистые побочные эффекты были ограничены только временным повышением артериального давления. Инициирование приема стимуляторов у пациентов с СДВГ в раннем детстве, по-видимому, приносит пользу во взрослой жизни в отношении социального и когнитивного функционирования и представляется относительно безопасным. Злоупотребление стимуляторами, отпускаемыми по рецепту (не следуя инструкциям врача) или нелегальными стимуляторами связано с множеством рисков для здоровья. Злоупотребление кокаином, в зависимости от пути введения, увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта и сепсиса . Некоторые эффекты стимуляторов зависят от пути введения, при этом внутривенное введение связано с передачей многих заболеваний, таких как гепатит С, ВИЧ / СПИД, и потенциальными проблемами со здоровьем, такими как инфекции, тромбоз или псевдоаневризм, в то время как ингаляция (вдыхание) может быть связана с увеличением риска инфекций нижних дыхательных путей, рака легких и патологического ограничения лёгочной ткани. Кокаин также может увеличивать риск развития аутоиммунных заболеваний и повреждать носовой хрящ. Злоупотребление метамфетамином вызывает сходные эффекты, а также выраженную дегенерацию дофаминергических нейронов, что приводит к повышенному риску .
Медицинское использование
Стимуляторы используются в медицине для лечения многих заболеваний, включая ожирение, нарушения сна, расстройства настроения, расстройства импульсного контроля, астму, заложенность носа, а также используются в качестве анестетиков. Препараты, используемые для лечения ожирения, называются аноректиками и обычно включают препараты, которые входят в общее определение стимулятора, но в этом классе существуют и другие препараты, такие как антагонисты рецептора CB1. Лекарства, используемые для лечения расстройств сна, таких как чрезмерная дневная сонливость, называются евгероиками, и включают такие стимуляторы, как . Стимуляторы используются при расстройствах импульсного контроля, таких как СДВГ, и, помимо одобренных показаний, при расстройствах настроения, таких как клиническая депрессия, для увеличения энергии, внимания и повышения настроения. Стимуляторы, такие как , теофиллин и сальбутамол, перорально используются для лечения астмы, но вдыхаемые адренергические препараты теперь предпочтительнее из-за менее системных побочных эффектов. Псевдоэфедрин используется для облегчения заложенности носа или пазух, вызванных простудой, синуситом, сенной лихорадкой и другими респираторными аллергиями; он также используется для облегчения застоя в ухе, вызванного воспалением или инфекцией уха.
Химия
Классификация стимуляторов является затруднительной, из-за большого количества классов этих веществ, и того факта, что они могут принадлежать к нескольким классам; например, экстази можно классифицировать как замещенный метилендиоксифенэтиламин, замещенный амфетамин и, следовательно, замещенный фенэтиламин. Основные классы стимуляторов включают фенэтиламины и их дочерние классы, замещенные амфетамины.
Амфетамины
Замещенные амфетамины представляют собой класс соединений, основанных на амфетаминовой структуре. Они включают все производные соединения, которые образуются путем замены одного или нескольких атомов водорода в структуре ядра амфетамина заместителями. Примерами замещенных амфетаминов включают сам амфетамин, метамфетамин, эфедрин, катинон, фентермин, мефентермин, бупропион, метоксифенамин селегилин, амфепрамон, пировалерон, MDMA (экстази) и DOM (STP). Многие вещества из этого класса действуют, в основном, путем активации следового аминсодержащего рецептора 1 (TAAR1), что, в свою очередь, вызывает ингибирование обратного захвата и отток или высвобождение дофамина, норадреналина и серотонина. Дополнительным механизмом действия некоторых замещенных амфетаминов является высвобождение везикулярных хранилищ моноаминовых нейротрансмиттеров через VMAT2, что увеличивает концентрацию этих нейротрансмиттеров в цитозоле или внутриклеточной жидкости пресинаптического нейрона. Стимуляторы амфетаминового типа часто используются благодаря их терапевтическому эффекту. Врачи иногда назначают амфетамин для лечения клинической депрессии, когда пациенты плохо реагируют на традиционные препараты СИОЗС, но доказательства, подтверждающие такое использование, являются слабыми / смешанными. Примечательно, что два недавних крупных исследования фазы III лиздексамфетамина (пролекарства к амфетамину) в качестве дополнения к СИОЗС или СИОЗН при лечении основного депрессивного расстройства не показали никакой дополнительной пользы по сравнению с плацебо в эффективности. Многочисленные исследования продемонстрировали эффективность таких препаратов, как Adderall (смесь солей амфетамина и декстроамфетамина), для контроля симптомов, связанных с СДВГ. Из-за их доступности и быстродействующих эффектов, замещенные амфетамины являются основными кандидатами на злоупотребление .
Аналоги кокаина
Были созданы сотни аналогов кокаина, причем все они обычно содержат бензилокси, соединенный с 3 углеродом тропана. Различные модификации включают замещения на бензольном кольце, а также добавления или замены вместо нормального карбоксилата на углероде тропана 2. Также были разработаны различные соединения с аналогичными кокаину отношениями структурной активности, которые технически не являются его аналогами.
Механизмы действия
Стимуляторы могут иметь самые разнообразные механизмы действия. Многие стимуляторы оказывают свое действие посредством воздействия на нейротрансмиссию моноаминов. Моноамины представляют собой класс нейротрансмиттеров, действующих в механизмах вознаграждения, мотивации, регуляции температуры и болевых ощущениях, и включают дофамин, норэпинефрин и серотонин. Стимуляторы обычно блокируют обратный захват или стимулируют отток дофамина и норадреналина, что приводит к увеличению активности их схем. Некоторые стимуляторы, особенно стимуляторы, которые обладают эмпатогенными и галлюциногенными эффектами, влияют на серотонинергическую нейротрансмиссию. Вмешательство в везикулярное хранение, активирование TAAR1 и обратное течение моноаминовых транспортеров могут играть роль в активности этих веществ. Адренергические стимуляторы, такие как эфедрин, могут действовать путем прямого связывания и активации рецепторов, с которыми обычно связываются норэпинефрин и адреналин (адренергические рецепторы), вызывая симпатомиметические эффекты. Некоторые вещества, такие как MDMA и его производные, могут уменьшать регуляторную способность путем антагонизма регуляторных предсинаптических авторецепторов. Кофеин является заметным исключением, поскольку он оказывает свое действие путем антагонизма аденозиновых рецепторов вместо прямого действия на моноамины.
Известные стимуляторы
Амфетамин
Амфетамин является мощным стимулятором центральной нервной системы (ЦНС) класса фенэтиламинов, одобренный для лечения синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и . Амфетамин был обнаружен в 1887 году и существует в виде двух энантиомеров: левоамфетамина и декстроамфетамина. Амфетамин содержит равные части энантиомеров, то есть, 50% левоамфетамина и 50% декстроамфетамина. Амфетамин также используется как эффективный усилитель физических и когнитивных функций и рекреационно как афродизиак и эйфоретик. Несмотря на то, что во многих странах амфетамин является рецептурным препаратом, несанкционированное хранение и распространение амфетамина часто контролируется из-за значительных рисков для здоровья, связанных с неконтролируемым или длительным использованием. Как следствие, амфетамин незаконно синтезируется подпольными химиками. Основываясь на конфискациях наркотика и его прекурсоров во всем мире, незаконное производство и оборот амфетамина гораздо менее распространен, чем незаконное производство и оборот метамфетамина. Первым фармацевтическим амфетамином был Benzedrine, ингалятор, используемый для лечения различных состояний. Поскольку декстро-изомер обладает более высокими стимулятивными свойствами, бензедрин постепенно прекращали выпускать, вместо этого продавая составы, содержащие полностью или в основном декстроамфетамин. В настоящее время, обычно выписывают Adderall, декстроамфетамин (например, Dexedrine) или неактивное пролекарство lisdexamfetamine (например, Vyvanse). Амфетамин, посредством активации рецептора следовых аминов, увеличивает активность биогенного амина и возбуждающего нейротрансмиттера в головном мозге, при этом, его наиболее выраженные эффекты нацелены на катехоламиновые нейротрансмиттеры норадреналин и дофамин. В терапевтических дозах, это вещество вызывает эмоциональные и когнитивные эффекты, такие как эйфория, изменение либидо, повышенное возбуждение и улучшенный когнитивный контроль. Подобным образом, это приводит к физическим эффектам, таким как снижение времени реакции, устойчивость к усталости и увеличению мышечной силы. Напротив, гораздо большие дозы амфетамина могут ухудшать когнитивную функцию и вызывать быстрое разрушение мышц. Зависимость от психоактивных веществ представляет собой серьезный риск, связанный со злоупотреблением амфетамином, но редко возникает при правильном медицинском использовании . Очень высокие дозы амфетамина могут вызывать психоз (например, бред и паранойя), что очень редко происходит при приеме терапевтических доз, даже при длительном применении. Поскольку рекреационное использование обычно намного более распространено, чем терапевтическое, рекреационное использование связано с гораздо большим риском серьезных побочных эффектов.
Кофеин
Эфедрин
Эфедрин – симпатомиметический амин, сходный по молекулярной структуре с известными препаратами фенилпропаноламин и метамфетамин, а также с важным нейротрансмиттером адреналином. Эфедрин обычно используется в качестве стимулятора, средства для подавления аппетита, для увеличения концентрации внимания и в качестве противозастойного средства, а также для лечения гипотонии, связанной с анестезией. В химическом отношении, это алкалоид с фенэтиламиновым скелетом, содержащийся в различных растениях рода Ephedra (семейство Ephedraceae). Он действует, главным образом, за счет увеличения активности норадреналина на адренергических рецепторах. Он чаще всего продается как гидрохлорид или сульфатная соль. Трава má huáng (Ephedra sinica), используемая в традиционной китайской медицине (TCM), содержит эфедрин и псевдоэфедрин в качестве основных активных компонентов. То же самое можно сказать о других растительных продуктах, содержащих экстракты других видов эфедры.
МДМА
Мефедрон
Никотин
Фенилпропаноламин
Фенилпропаноламин (PPA, Accutrim; β-гидроксиамфетамин), также известный как стереоизомеры норэфедрин и норпсевдоэфедрин, представляет собой психоактивный препарат из классов фенэтиламина и амфетамина, который используется в качестве стимулятора, противозастойного средства и аноректического вещества. Он широко используется в рецептурных и безрецептурных препаратах для лечения кашля и простуды. В ветеринарии, он используется для контроля недержания мочи у собак под торговыми названиями Propalin и Proin. В Соединенных Штатах, PPA больше не продается без рецепта из-за предполагаемого повышенного риска инсульта у молодых женщин. Однако, в нескольких странах Европы он по-прежнему доступен либо по рецепту, либо (иногда) без рецепта. В Канаде, вещество было отозвано с рынка 31 мая 2001 года. В Индии, использование PPA и его препаратов людьми было запрещено 10 февраля 2011 года.
Пропилгекседрин
Пропилгекседрин (гексагидрометамфетамин, обезин) является стимулятором, который продается без рецепта в Соединенных Штатах, как препарат от простуды Benzedrex. Препарат также использовался в качестве подавителя аппетита в Европе. Пропилгекседрин не является амфетамином, хотя он структурно подобен ему; вместо этого, он представляет собой циклоалкиламин и, следовательно, обладает стимулятивными эффектами, которые менее сильны, чем у аналогично структурированных амфетаминов, такие как метамфетамин. Потенциал злоупотребления пропилгекседрина довольно ограничен из-за его ограниченных путей введения: в Соединенных Штатах, Benzedrex доступен только как ингалянт, смешанный с маслом лаванды и ментолом. Эти ингредиенты вызывают неприятный вкус, и люди, постоянно принимающие препарат, сообщают о неприятных «ментоловых отрыжках». Было установлено, что инъекция лекарственного средства вызывает временную диплопию и дисфункцию ствола мозга.
Псевдоэфедрин
Псевдоэфедрин является симпатомиметическим препаратом классов фенэтиламина и амфетамина. Он может использоваться как противозастойное средство для носа / синуса, а также в качестве стимулятора или в качестве вещества, повышающего активное бодрствование. Гидрохлорид псевдоэфедрина и псевдоэфедрин сульфат обнаруживаются во многих безрецептурных препаратах, либо в виде единичного ингредиента, или (чаще) в комбинации с антигистаминами, гвайфенезином, декстрометорфаном и / или парацетамолом (ацетаминофеном) или другим НПВС (таким как аспирин или ибупрофен). Он также используется в качестве химического вещества-прекурсора при незаконном производстве метамфетамина.
Кат
Список стимуляторов и веществ, действующих подобно им:
| 2014/01/16 14:21 | Наталья | |
| 2014/11/02 15:28 | Наталья | |
| 2013/12/11 00:16 | Наталья | |
| 2013/11/26 22:30 | Pavel | |
| 2014/06/04 14:24 | Наталья | |
| 2014/06/04 14:38 | Наталья | |
| 2014/05/27 20:50 | Наталья | |
| 2014/05/27 20:46 | Наталья | |
| 2013/11/24 13:00 | ||
| 2015/01/16 14:30 | Наталья | |
| 2017/04/02 21:01 | ||
| 2014/05/22 16:49 | Наталья | |
| 2014/05/22 15:24 | Наталья | |
| 2013/11/26 23:06 | Pavel | |
| 2014/10/09 09:36 | Наталья | |
| 2015/03/17 16:24 | Наталья | |
| 2014/08/23 19:12 | Наталья | |
| 2013/12/06 01:43 | Наталья | |
| 2017/03/21 13:27 | ||
| 2015/05/10 21:45 | Наталья | |
| 2018/01/18 16:59 | ||
| 2013/11/23 23:58 | Pavel | |
| 2015/03/17 14:48 | Наталья | |
| 2014/06/04 14:15 | Наталья | |
| 2014/07/15 16:38 | Наталья | |
| 2016/05/13 16:18 | ||
| 2013/12/02 12:12 | Наталья | |
| 2015/03/11 14:35 | Яна | |
| 2014/05/18 13:48 | Наталья | |
| 2014/06/04 14:43 | Наталья | |
| 2014/05/30 15:16 | Наталья | |
| 2015/02/03 14:12 | Наталья | |
| 2013/11/26 22:28 | Pavel | |
| 2015/03/23 11:36 | Daniil Craciun | |
| 2013/11/26 21:05 | Pavel | |
| 2014/03/13 00:19 | Наталья | |
