В лаборатории П. Г. Костюка разработан метод внутриклеточного диализа одиночной
гигантской нервной клетки. Он состоит в следующем: механически изолированную
гигантскую нервную клетку помещают в соответствующем солевом растворе в камеру с
плоскими стенками, на дне которой имеется коническая пора; ее широкая часть
(обращенная в этот сосуд) может пропустить клетку, а узкая нет. Стенки поры покрыты
клейкой массой. Под камерой, содержащей клетку, находится другая аналогичная камера
(с тем же солевым раствором), имеющая сообщение с первой только через упомянутую
коническую пору. Клетку подводят к поре и "засасывают" в нее, понижая
гидростатическое давление в нижнем сосуде. При этом части клетки, вошедшие в пору,
прилипают к ее стенкам. Часть клетки, выступающая в нижнюю камеру, разрушается
пропусканием через нижнюю камеру безкальциевого раствора. После этого
гидростатическое давление в нижней камере и среду в ней возвращают к норме. В итоге
получается препарат соматической мембраны, омываемой снаружи жидкостью верхней
камеры, а изнутри жидкостью нижней камеры. Внутриклеточные структуры при этом
вымываются. На этом препарате соматической мембраны при его электрическом
раздражении, как показали опыты, могут быть получены полноценные ПД. Удалось
осуществить кламп потенциала такой мембраны, изучить трансмембранные токи при ее
активации, а при уменьшении площади препарата даже получить характеристики токов
отдельных мембранных каналов.
МПП сомы невелик (-40------50 мВ) и имеет механизм, в общем сходный с известным для
аксонов. ПД имеет овершут и достигает 100 и более милливольт (мВ). По форме он схож с
аксонным. Но ионные механизмы ПД мембраны сомы нейрона моллюска имеют
существенные отличия от известных для нервных волокон. Главное отличие состоит в
том, что ПД здесь генерируется не только за счет входящего натриевого тока (как в
аксоне), но и за счет входящего кальциевого тока. В соматической мембране имеются
сходные с натриевыми, но независимые от них специальные кальциевые каналы,
открываемые деполяризацией. Ток Са
2+
через них осуществляется по электрохимическому
градиенту. Эти каналы не блокируются тетро-дотоксином (ТТХ), но блокируются
кобальтом, верапамилом и препаратом Д-600. Кальциевый ток развивается медленнее
натриевого и гораздо медленнее инактивируется (много секунд!).
В соматической мембране нейрона моллюсков обнаружены, кроме того, особые
"быстрые" потенциалозависимые калиевые каналы (очень быстро активирующиеся и
инактивирующиеся). Эти каналы почти не участвуют в формировании МПП и ПД, ибо
они уже инактивированы при МП = 70 мВ, т. е. при МПП. Но эти каналы принимают
участие в регулировке МП на фоне следовой гиперполяризации, тем самым определяя в
какой-то мере частоту ритмического разряда в ответ на то или иное воздействие.
Калиевые каналы, участвующие в ПД, т. е. каналы "задержанного" выходящего тока, здесь
также имеют особенность - они инактивируются быстрее, чем в аксоне. За счет этого у
соматических ПД, следующих ритмически, прогрессивно удлиняются нисходящие фазы,
но удерживается величина амплитуды, ибо ослабление калиевого шунта компенсирует
ослабление натриевых токов от натриевой инактивации. Особенности ионных каналов
соматической мембраны, вероятно, имеют значение не только для электрогенеза. Можно
думать, что они существенны и для обеспечения интенсивно протекающих в соме
метаболических реакций, чувствительных к [Са
2+
], [К
+
]и [Na
+
] внутри клетки. Однако у
разных животных эти характеристики перикарионов не одинаковы. В телах нейронов
спинномозговых ганглиев крыс, исследованных по такой же методике, не обнаружилось
кальциевых каналов, участвующих в генерации ПД, вместо них там были найдены особые
"медленные" натриевые каналы.