научный журнал по биологии Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова ISSN: 0044-4677

ПАНЧИН Ю.В., ПОПОВА Л.Б. — 2012 г.

В работе исследованы свойства одного нейрона (CPB3c), участвующего в ритмических движениях у беспозвоночного животного – морского крылоногого моллюска Clione limacina. Интернейрон CPB3c – церебропедальный нейрон “с”, тело которого расположено в области B3 церебрального ганглия, а отростки направлены в педальные ганглии. Исследована работа этого интернейрона при локомоции и при раздражении одиночных рецепторных клеток органов равновесия – статоцистов. Интернейрон CPB3c получает сигналы от статоцистов и от локомоторного генератора и может обеспечивать передачу локомоторного паттерна активности на мотонейроны хвоста клиона. Таким образом, один интернейрон имеет все небходимые связи и идеально подходит для выполнения координационной функции.

ИСМАЙЛОВА Х.Ю., МЯДЖИДИ М.Б. — 2012 г.

Однократное введение селективного блокатора обратного захвата серотонина флуоксетина крысам-самцам линии Вистар с разной индивидуальной реактивностью нервной системы позволяло изучать влияние повышенного уровня серотонина в некоторых поведенческих моделях. Показано, что у толерантных к аудиогенному стрессу крыс препарат приводил к ослаблению исследовательского поведения и к усилению эмоционального напряжения в тесте “открытое поле”, в то время как у судорожно-чувствительных, характеризующихся повышенной предрасположенностью к аудиогенным судорогам, препарат приводил к снижению эмоционального напряжения и к ослаблению выраженности судорожных реакций. Полученные результаты свидетельствуют о возможных анксиогенных, анксиолитических и противосудорожных эффектах исследуемого препарата у крыс линии Вистар с различным фенотипом нервной системы и разным исходным уровнем моноаминов головного мозга.

ЗАЛЕШИН А.В., КУЛЕШОВА Е.П., МЕРЖАНОВА Г.Х., СИДОРИНА В.В. — 2012 г.

В опытах на кошках была исследована одиночная и сетевая деятельность клеток зрительной, сенсомоторной, фронтальной областей коры и дорзальной части хвостатого ядра стриатума в условиях выбора ценности пищевого подкрепления в зависимости от времени задержки его получения. Все исследованные животные не отличались друг от друга по поведению, а при осуществлении либо коротко-, либо длиннолатентных рефлексов получали разное по ценности пищевое подкрепление (малоценное и высокоценное соответственно). Cетевая деятельность клеток зрительной и фронтальной коры, о которой мы судили по числу взаимодействий между нейронами, показала меньшее число возбудительных связей при длиннолатентных рефлексах по сравнению с коротколатентными, что свидетельствует в пользу формирования тормозных нейронных сетей. При этом анализ одиночной активности клеток фронтальной коры выявил достоверное усиление торможения фронтальных нейронов при длиннолатентных реакциях в период задержки. Сетевая деятельность клеток сенсомоторной коры и дорзальной части хвостатого ядра была сходной при реализации коротко- и длиннолатентных рефлексов. Межструктурная организация характеризовалась взаимодействием клеток всех исследованных образований мозга, но при этом была выявлена устойчивая связь между фронтальной корой и дорзальной частью хвостатого ядра при длиннолатентных реакциях в отличие от других типов поведения. Результаты показали, что оба типа оценки клеточной деятельности выявили разницу в организации ансамбля и дали картину специфического реагирования нейронов при разных типах поведения животных.

МОРОЗОВ А.А., ПРОКОФЬЕВ А.О., СТРОГАНОВА Т.А., ЧАЯНОВ Н.В. — 2012 г.

В опытах на 16 здоровых добровольцах исследовали магнитные ответы мозга, вызванные произвольным движением указательного пальца левой или правой руки. Вызванный моторный ответ получали усреднением относительно момента, связанного с началом движения, который определяли по актограмме. Результаты дипольного моделирования показали, что при групповом усреднении максимум поля готовности (Bereitschaftspotential) объясняется источником, локализующимся в контралатеральных движению областях коры, соответствующих по анатомическим маркерам представительству кисти руки в первичной моторной коре. Поле готовности у отдельных испытуемых локализовалось как в пре-, так и в постцентральной извилине. Выявленные межиндивидуальные различия в локализации этого поля могут быть связаны с одновременной активацией зон коры, составляющих сенсомоторный комплекс. Исследование показало, что однодипольное моделирование может быть использовано для локализации сенсомоторного комплекса в целом, однако недостаточно для разделения его компонентов у отдельных испытуемых.

ЗАЧЕПИЛО Т.Г., ШВЕЦОВ А.В. — 2012 г.

В обзоре обобщены работы, направленные на поиск нейроанатомической основы ассоциативного обучения (обонятельный условный пищевой рефлекс вытягивания хоботка) у медоносной пчелы. Представлены данные о строении мозга пчелы. Показаны параллельные пути, участвующие в ответе на условный и безусловный стимулы. Отражен вклад различных структур мозга и конкретных нейронов (VUMmx1, РЕ1) в формирование условного рефлекса.

ДЬЯКОНОВА В.Е., ДЬЯКОНОВА Т.Л. — 2012 г.

Ранее было показано, что один из вариантов координации центрального буккального генератора моллюска Lymnaea stagnails с ритмом нейрона В2, управляющего моторикой пищевода, связан с появлением на нейронах В2 гигантских волн гиперполяризации. В настоящей работе мы описываем новые нейроны, которые, по-видимому, являются источником этих волн на нейроне В2. Стимуляция этих клеток вызывает глубокое и длительное прямое несинаптическое торможение нейрона В2. Кроме того, найденные нейроны могут вызывать учащение буккального ритма и деполяризовать участвующий в буккальном ритме мотонейрон В4, а оксид азота усиливает их эффекты. Полученные результаты свидетельствуют о том, что идентифицированные нейроны могут координировать моторные пищевые ритмы по механизму объемной передачи (volume transmission).

ДЬЯКОНОВА В.Е. — 2012 г.

Известно, что выбор поведения зависит от контекста, т.е. от разнообразных внутренних и внешних факторов: предыдущего опыта, поведенческого состояния, наличия пищи и других. Как транслируется на клеточный уровень вся совокупность факторов, определяющих выбор поведения? В обзоре приведены данные нейроэтологии, которые свидетельствуют о том, что на клеточном уровне контекст выражается составом нейроактивных молекул в экстраклеточной среде, которая управляет функционированием соответствующих нейронных ансамблей.

АХАДОВ Т.А., БАРХАТОВА А.Н., КАЛЕДА В.Г., ЛЕБЕДЕВА И.С., СЕМЕНОВА Н.А., СИДОРИН С.В. — 2012 г.

Определяли структурно-функциональные особенности дорзолатеральной префронтальной коры и колена мозолистого тела, а также их взаимосвязи с электрофизиологическими маркерами процессов избирательного внимания у 18 психически здоровых испытуемых и 22 больных юношеской шизофренией на этапе становления ремиссии и в ремиссии. Не выявлено статистически значимых межгрупповых различий по уровню N-ацетиласпартата и холинсодержащих веществ (определенных методом протонной магнитно-резонансной спектроскопии), в то время как величина фракционной анизотропии (определенной методом диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии) в колене мозолистого тела была ниже в группе больных. Отсутствие статистически значимых корреляций между нейровизуализационными характеристиками и оценками выраженности психопатологических расстройств, а также единичные их корреляционные взаимосвязи с параметрами Р300 предполагают слабое вовлечение тестируемых структур в процессы, определяющие когнитивные нарушения у больных юношеской шизофренией.

АНОХИН К.В., КУПЦОВ П.А., ПЛЕСКАЧЕВА М.Г. — 2012 г.

Для оценки активности гиппокампа у мышей линии C57BL/6 при обследовании нового пространства разной степени сложности и обучении использовали нейрокартирование с помощью индуцируемого нервной активностью белка c-Fos. Подсчет c-Fos-иммунопозитивных нейронов осуществляли на восьми уровнях, расположенных вдоль всей ростро-каудальной оси гиппокампа. В эксперименте 1 мышам в течение 6 попыток одного дня давали находить выход в “домашнюю клетку” через один из рукавов модифицированного 8-рукавного радиального лабиринта. Животных группы активного контроля в день эксперимента 6 раз выпускали в “домашнюю клетку” через изолированный рукав. У мышей, тестированных в 8-рукавном лабиринте, обнаружено неравномерное увеличение экспрессии с-Fos вдоль ростро-каудальной оси: активация в каудальной части полей СА1, СА3 и зубчатой фасции была значительно выше, чем в ростральной. В эксперименте 2 животных тестировали в новом для них “открытом поле”. В этом случае прирост экспрессии в каудальной части поля СА1 был выше, чем в ростральной, однако в поле СА3 и зубчатой фасции активация усиливалась равномерно на всем их ростро-каудальном протяжении. В обоих экспериментах выявлены положительные корреляции между плотностью с-Fos-положительных нейронов и показателями исследовательской активности. Полученные данные свидетельствуют о том, что пребывание животных в новом пространстве неравномерно активирует поля гиппокампа вдоль его ростро-каудальной оси.

БОБРОВА Е.В., ЛЯХОВЕЦКИЙ В.А., СКОПИН Г.Н. — 2012 г.

Анализировали успешность воспроизведения последовательностей движений правой и левой руки по шести случайно расположенным на плоскости положениям. Две группы испытуемых выполняли задание в течение шести дней сначала одной рукой, а затем другой. Показано, что ошибки точности движения уменьшаются лишь в группе испытуемых, начинающих выполнение задания правой рукой. Ошибки перестановок положений руки реже возникают при работе правой рукой после левой; количество же ошибок перестановок направлений движений меньше, когда левая рука выполняет задание после правой. Результаты свидетельствуют в пользу представлений о различной роли позиционного и векторного способов кодирования информации при регуляции движений (кодирование положений и движений), специфичных для правого и левого полушарий, и дают основания предполагать, что обучение воспроизведению последовательностей происходит только при активизации векторного способа кодирования, обеспечиваемого преимущественно структурами левого полушария головного мозга человека.

ГОЛЬТЯЕВ М.В., КИЧИГИНА В.Ф., ЛОСЕВА Е.В., СИНЕЛЬНИКОВА В.В., ШУБИНА Л.В. — 2012 г.

При исследовании механизмов развития височной эпилепсии важно определить динамику вовлечения различных структур мозга в патологический процесс, вызванный действием повреждающих факторов. В настоящей работе использовали экспериментальную модель эпилептического статуса, вызываемого введением хлорида лития и пилокарпина. В качестве индикатора активирующихся после начала эпилептического статуса нейронов головного мозга использовался метод иммунохимической детекции немедленного раннего гена c-fos. Экспрессию c-Fos определяли через 30, 60 и 90 мин после введения пилокарпина. Было обнаружено увеличение иммунорективности в нейронных популяциях ряда структур мозга во время развития эпилептического статуса, при этом степень и время вовлечения в процесс активации различались для различных структур мозга. Структурами, в которых в первую очередь регистрировалась c-Fos иммунореактивность, были пириформная кора, обонятельный бугорок, ядра таламуса, латеральные ядра уздечки и хвостатое ядро. Далее в процесс активации вовлекались гиппокамп, септальная область, миндалина и базальные ганглии. Позже остальных структур c-Fos выявлялся в гипоталамических областях. Полученные данные вносят вклад в понимание механизмов височной эпилепсии и поиск подходов для ее терапии.

КУДРЯВЦЕВА Н.Н., СМАГИН Д.А. — 2012 г.

Известно, что у агрессивных самцов мышей с длительным опытом побед после двухнедельного периода, в течение которого они были лишены возможности участвовать в межсамцовых агонистических взаимодействиях (период депривации), происходит усиление агрессивности. Целью эксперимента было исследовать возможное влияние потребления раствора сахарозы в период депривации на агрессивность и на некоторые психоэмоциональные составляющие поведения самцов мышей, в частности уровень тревожности. Показано, что потребление раствора сахарозы в постдепривационный период ослабляет проявление агрессивности у самцов мышей, причем сахароза снижает уровень тревожности, оказывая анксиолитический эффект. Установлены отрицательные корреляции между потреблением раствора сахарозы и уровнем агрессивности у самцов. Обсуждаются возможные механизмы ослабляющего влияния сахарозы на агрессивность самцов мышей.

ГЕЛЬМАН В.Я., ДМИТРИЕВА Е.С., ЗАЙЦЕВА К.А., ОРЛОВ А.М. — 2012 г.

Исследованы время реакции и эффективность распознавания эмоциональных интонаций в бессмысленных коротких словах, различающихся одной фонемой, в условиях действия шумовой помехи и при ее отсутствии. Проведено сравнение с аналогичными параметрами, полученными ранее для осмысленных речевых высказываний. Выборка состояла из 49 слушателей 20–79 лет. Обнаружено, что восприятие эмоциональных интонаций на разных уровнях речевой деятельности (фонологическом и лексико-семантическом) имеет как общие черты, так и определенные особенности. Характеристики распознавания эмоциональных интонаций в зависимости от возраста и пола слушателей инвариантны относительно лингвистического уровня речевых стимулов. Выявлено, что в бессмысленных словах на восприятие эмоций, особенно в шумах, сильное влияние оказывает фонемный состав слова. Показано, что наиболее информативной акустической характеристикой, обеспечивающей восприятие эмоциональной просодики в коротких бессмысленных словах на фоне шума и при его отсутствии, является вариация частоты основного тона.

АЛЕКСАНДРОВА Е.А., БУРЕНКОВА О.В., ЗАРАЙСКАЯ И.Ю. — 2012 г.

Онтогенез оборонительного поведения лабораторных грызунов, лежащего в основе многих экспериментальных моделей, в настоящее время изучен мало. В настоящей работе с помощью методики обонятельной дискриминации и выделения состояний сна и бодрствования исследовали возрастные особенности поведения 8 и 12-суточных лабораторных мышей в ответ на предъявление запаха хищника. В качестве молекулярного маркера для картирования активности ретикулярной формации моста использовали транскрипционный фактор c-Fos. Согласно показателю доли времени, проведенного в отсеке с запахом хищника, ни предпочтения, ни отвергания мышатами этого запаха выявлено не было, однако на 8-е сутки установлено снижение двигательной активности и возрастание доли сна, что соответствовало данным экспрессии c-Fos в оральной части ретикулярного ядра моста. На 12-е сутки наблюдалось увеличение доли пассивного бодрствования, которое можно рассматривать как раннюю форму замирания. Таким образом, были выявлены возрастные особенности оборонительного поведения лабораторных мышей в раннем онтогенезе, а также динамика его формирования.

РЕБРЕЙКИНА А.Б., СТРЕЛЕЦ В.Б. — 2012 г.

Изучались особенности компонентов Р100/N100 и N170 на целевые и нецелевые знакомые и незнакомые испытуемым вербальные стимулы. Во время регистрации ЭЭГ испытуемые определяли, относится или нет предъявляемое на экране монитора слово к заданной категории. Были выявлены особенности динамики меж- и внутриполушарных различий компонентов Р100 и N170 при восприятии разных типов вербальных стимулов. Также было обнаружено, что амплитуда компонента N170 на целевые знакомые слова больше, чем на нецелевые знакомые и на незнакомые слова. Результаты позволили предположить, что мотивация испытуемых может оказывать влияние на относительно ранние этапы переработки воспринимаемой информации.

МЕНЬШАНОВ П.Н. — 2012 г.

В работе исследовали спонтанную двигательную активность крысят в первые две недели жизни. Показано, что повышенный уровень активности и последующее ее снижение в ходе тестирования могут быть выявлены уже на 6-й день жизни крысят и сохраняются у более взрослых животных. Обнаруженные поведенческие изменения происходят за счет одновременного увеличения подвижности не только передних, но и задних конечностей. Анализ динамики активности свидетельствует о том, что начиная с 6-го дня жизни более 84% вариабельности по данному показателю описывается двумя главными компонентами. Вторая компонента, объясняющая повышенный уровень активности крысят в 1-ю минуту теста и его последующее снижение, не зависит от первой компоненты, определяющей базальный уровень активности на 3–5-й минутах тестировании и ассоциированной с формированием пирамидного тракта.

БОБРОВА Е.В., ЛЯХОВЕЦКИЙ В.А., СКОПИН Г.Н. — 2012 г.

Ошибки перестановок элементов последовательности при ее воспроизведении позволяют получить важную информацию о внутреннем представлении последовательности движений руки в моторной рабочей памяти. На основании анализа ошибок перестановок показано, что при обучении запоминанию последовательностей движений левой руки совершенствуется система позиционного кодирования (кодирование положений), а при запоминании движений правой руки – система векторного кодирования (кодирование движений). Обучение запоминанию движений правой руки после левой происходит с использованием “навязанной” ей системы позиционного кодирования. Обучение запоминанию движений левой руки после правой происходит с использованием системы векторного кодирования. Нейросетевая модель, использующая либо векторное кодирование, либо совместно векторное и позиционное кодирование, описывает ошибки перестановок при воспроизведении последовательностей движений правой и левой руки.

ГРИШИН А.А., ИОФФЕ М.Е., КАЗЕННИКОВ О.В., КАСТЕЛЛОТЕ Х.М., ТАЛИС В.Л. — 2012 г.

Исследовали удержание уровня интегрированной электромиограммы в пределах 20 ± 5% и 40 ± 5% от интегрированной электромиограммы, соответствующей максимальной произвольной силе сокращения мышц тенара, сo зрительной обратной связью и без нее. Обследование проводили на здоровых испытуемых, выполнявших пять проб удержания заданной интегрированной электромиограммы со зрительной обратной связью в один день; пять проб удержания заданной интегрированной электромиограммы со зрительной обратной связью в течение 5 дней и воспроизведение заданного уровня интегрированной электромиограммы по памяти (без зрительного контроля) после выполнения пяти проб со зрением. Точность выполнения задания оценивали по относительному времени нахождения интегрированной электромиограммы вне указанной 10%-ной зоны (ОШИБКА), вариативности (ВАРИАТИВНОСТЬ) и сдвигу среднего уровня интегрированной электромиограммы (СМЕЩЕНИЕ СРЕДНЕГО) за 30 с пробы. Получено, что точность удержания уровня 20 ± 5% со зрительной обратной связью за пять проб улучшалась по всем параметрам у всех испытуемых. При 5-дневной тренировке ОШИБКА и ВАРИАТИВНОСТЬ уменьшались только в 1-й день, а в последующие дни улучшения выполнения задания не происходило. При воспроизведении 20%-ного уровня интегрированной электромиограммы по памяти ОШИБКА была более чем в 2 раза выше, чем при удержании этого уровня со зрительной обратной связью. Контроль 40%-ного уровня интегрированной электромиограммы не улучшался ни в течение 5 проб, ни в течение пяти дней тренировки со зрительной обратной связью. Воспроизведение 40%-ного уровня интегрированной электромиограммы по памяти приводило к увеличению параметра ОШИБКИ еще в 1.5 раза. Делается заключение, что моторная система и, в частности, моторная кора, может использовать зрительную обратную связь для поддержания заданного уровня мышечной активности.

АНОХИН К.В., БУРЦЕВ М.С., МИНЕЕВА O.A. — 2012 г.

Пластичность сетей нервных клеток – сложный процесс, определяемый изменениями физиологического состояния, экспрессии генов и фенотипа клетки. Детальное исследование динамики этого процесса требует одновременной регистрации электрической и геномной активности в сетях нейронов. Таким образом, в современной нейрофизиологии встает задача интеграции методов электрофизиологии и молекулярной биологии. В обзоре рассматриваются современные подходы к такой интеграции, а также выбора молекулярных маркеров для детекции процессов геномной и синаптической пластичности нейронов при помощи физиологической микросенсорной системы на основе нервных клеток, культивируемых на мультиэлектродной матрице.

БОГДАНОВ А.В., ГАЛАШИНА А.Г. — 2012 г.

В сенсомоторной коре кроликов при анализе сопряженной импульсной активности одновременно зарегистрированных нейронов рассмотрены 22 замкнутые нейронные цепочки, состоящие из 3 или 4 нейронов. В опытах с моделью оборонительной доминанты после навязывания кролику ритмической (2 с) активности через 1–3 недели анализировали распределение сопряженных импульсов в реальном времени. При анализе было выявлено, что события, при которых сопряженные импульсы нейронных пар возникают с 2-секундными интервалами, могут смещаться во времени и пространстве по замкнутой цепочке нейронов в одном направлении. 2-секундные интервалы между сопряженными импульсами соседних пар могли быть “сцепленными”, т.е. конец одного интервала в одной паре оказывался началом 2-секундного интервала в соседней паре. “Сцепленные” интервалы соседних нейронных пар могли способствовать “сквозному” переходу информации о свойствах раздражителя по замкнутой цепочке нейронов, совершая, таким образом, полный цикл прохождения по ней информации. В течение 1 мин таких циклов могло быть несколько. Самые длинные “сквозные” переходы длились от 10 до 12 с. Были выявлены сложные варианты передачи информации, при которых внутри цепочки нейронов отмечали не только сквозные переходы 2-секундного интервала от одной нейронной пары к другой, но и повторные возникновения сопряженных спайков с этим интервалом в какой-либо из пар, составивших анализируемую цепочку. Самые длинные переходы длились 16 и 22 с.