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

КИЧИГИНА В.Ф., ПОПОВА И.Ю., СИНЕЛЬНИКОВА В.В. — 2008 г.

У бодрствующих морских свинок регистрировали ЭЭГ гиппокампа и медиальной септальной области в контроле и при повторной стимуляции перфорирующего пути. Анализировали изменения в корреляции активности этих структур во время вызванных стимуляцией судорог (модель острой эпилепсии) и в процессе эпилептогенеза при киндлинге (модель хронической эпилепсии). Высокая корреляция фоновой активности гиппокампа и медиальной септальной области, выявленная в контроле, резко снижалась при возникновении острых и хронических судорог. Киндлинг приводил к возникновению у септальной области способности к независящей от гиппокампа генерации полевых судорожных разрядов. В процессе киндлинга наблюдалась постепенная дезинтеграция активности гиппокампа и септум, свидетельствующая о нарушении функционирования септо-гиппокампальной сети во время эпилептогенеза.

БОНДАРЬ А.Т., ФЕДОТЧЕВ А.И. — 2008 г.

Предложен метод коррекции функциональных нарушений у человека, вызванных стрессом, который основан на двух контурах обратной связи от узкочастотных ЭЭГ-осцилляторов индивида. Первый контур представляет собой обычный контур биоуправления, в котором сигналы обратной связи от узкочастотного ЭЭГ-осциллятора воспринимаются пациентом осознанно и служат ему ориентиром для подавления/активации этих компонентов собственной ЭЭГ. Второй контур является дополнительным контуром резонансной стимуляции, который помогает пациентам преодолевать трудности осознания и активного использования сигналов обратной связи. В нем параметры аудио-визуальных воздействий автоматически настраиваются на частоту доминирующего у пациента узкочастотного ЭЭГ-осциллятора (из того же или другого частотного диапазона ЭЭГ) с целью его резонансной активации. Дается научное обоснование метода, приводятся результаты его экспериментального тестирования.

КОРШУНОВ В.А. — 2008 г.

Предложена конструкция миниатюрного предварительного усилителя для регистрации электрофизиологической активности у свободноподвижных мелких животных. Предусилитель сравнительно прост в изготовлении и эксплуатации и позволяет дифференциально регистрировать нейронную активность, ЭЭГ и вызванные потенциалы по нескольким каналам. В случае необходимости конструкция легко разбирается для ремонта. Тонкий и гибкий кабель и “мягкая” система подвеса не мешают животному свободно передвигаться. Конструкция достаточно легка и позволяет регистрировать электрофизиологическую активность у мышей даже во время их плавания в бассейне Морриса.

ГЛАСКО А.В. — 2008 г.

Предлагается новая модель процесса восприятия элементарного внешнего стимула, основанная на динамике внимания субъекта восприятия. Вводится локальная количественная мера внимания на основе связи внимания с возбудимостью анализатора. Проводится сравнение решения предлагаемой модели с результатами эксперимента по исследованию изменения распределения возбудимости зрительного анализатора в процессе восприятия. Предлагается также формула связи внимания с амплитудой вызванного потенциала как функцией времени. Теоретическая динамика амплитуды сравнивается с экспериментальной. Приводится пример восстановления вызванного потенциала на основе предлагаемой теории. В рамках модели выводится закон Пьерона – Забродина–Лебедева. Вытекающая из модели зависимость реакции от интенсивности стимула соответствует закону Стивенса.

МУРЗИНА Г.Б. — 2008 г.

Наличие влияния активности рецепторов одного кластера друг на друга делает возможным активацию большинства рецепторов этого кластера при меньшей концентрации медиатора, чем у некластерных рецепторов. Этим могут объясняться такие являения, как активация нейрона низкими концентрациями медиатора, преимущественные изменения постсинаптической мембраны при синаптической модификации, активация одного нейрона другим, не связанным с первым непосредственно.

ЛЕВШИНА И.П., ШУЙКИН Н.Н. — 2008 г.

Интеллектуальные способности математиков привели к созданию числовых систем, среди которых особое место занимает множество действительных чисел. Наглядного визуального представления систем чисел, позволяющего различать множества рациональных и действительных чисел, нет. Тем не менее теория множества действительных чисел понята и признана математиками.

ХАНАНАШВИЛИ М.М. — 2008 г.

Тема настоящей статьи, посвященной памяти П.С. Купалова, избрана по нескольким соображениям. Во-первых, вопрос об общем функциональном состоянии головного мозга и механизмах его условнорефлекторной регуляции занимал центральное место в исследованиях П.С. Купалова и его учеников в течение многих лет. Во-вторых, этот вопрос позволяет коснуться и других важных аспектов исследований П.С. Купалова, таких, как укороченные условные рефлексы, ситуативные условные рефлексы, ряд других, сыгравших важную роль в формировании современного уровня знаний об условном рефлексе. В-третьих, этот вопрос остается актуальным, приобретая все возрастающее значение для таких областей знаний, как психология, космическая биология и медицина, спортивная медицина и ряд других. В статье говорится только о некоторых исследованиях, проведенныех П.С. Купаловым, а также исследованиях его учеников и последователей, в том числе осуществляемых в настоящее время, чем подчеркивается актуальность идей П.С. Купалова, их значение в дальнейшем развитии учения о высшей нервной деятельности. Основные исследования были выполнены П.С. Купаловым в Физиологическом отделе И.П. Павлова Института экспериментальной медицины – в этой цитадели учения о высшей нервной деятельности, которой он руководил после И.П. Павлова в течение 36 лет, а также, частично, на кафедре физиологии Первого ленинградского медицинского института им. И.П. Павлова, которой он также руководил в течение многих лет.

БРАГИН А.В., ОСАДЧУК А.В., ОСАДЧУК Л.В., САЛОМАЧЕВА И.Н. — 2008 г.

У самцов трех инбредных линий мышей BALB/cLac, CBA/Lac и PT сравнивали половое поведение и гормональную реакцию семенников, индуцированную половой стимуляцией, в период полового созревания (45-й день жизни) и у взрослых (90-й день). Оценивали поведение самца у перфорированной перегородки, за которой находилась рецептивная самка (по числу подходов и времени, проведенному около нее), и после удаления перегородки (по числу садок и обонятельных контактов с самкой). Повышение уровня тестостерона в сыворотке крови и его содержания в семенниках служило индексом гормональной активации семенников на хемосигналы самки. Показано влияние генетических и возрастных факторов на прекопуляторное поведение и хемосенсорную стимуляцию гормональной функции семенников. Среди исследованных линий самцы BALB/cLac характеризовались более ранним формированием “взрослого” паттерна полового поведения и гормональной реакции на хемосигналы рецептивной самки. У самцов линии PT поведенческие показатели были выражены значительно слабее по сравнению с самцами двух других линий, а гормональные ответы на рецептивную самку отсутствовали в оба исследованных периода. Самцы линии CBA/Lac показали достоверное увеличение с возрастом половой мотивации, обонятельного поведения по отношению к самке и гормональной реакции на самку, а также наивысший уровень половой активности, но умеренную гормональную реакцию на самку в период половой зрелости. Полученные данные предполагают асинхронное созревание ольфакторной системы, гипофизарно-тестикулярной оси и нервных центров, контролирующих половое поведение, и независимый генетический контроль этих процессов. Набор исследованных инбредных линий мышей представляет удобную модель для изучения генетико-эндокринных аспектов полового поведения и хемосенсорной регуляции тестикулярного стероидогенеза.

ДУБРОВСКАЯ Н.М., ЖУРАВИН И.А. — 2008 г.

У крыс, перенесших острую нормобарическую гипоксическую гипоксию (3 ч при концентрации О2 7%) на разных стадиях эмбриогенеза (Е14 или Е18) исследовали физиологическое развитие, двигательную активность и когнитивные функции. Обнаружено, что пренатальная гипоксия приводит к задержке физиологического развития и становления двигательного поведения в 1-й месяц постнатального онтогенеза. Эти изменения в большей степени проявляются у крыс, перенесших гипоксию на 14-е сутки внутриутробного развития, и нивелируются с возрастом. У взрослых крыс, вне зависимости от срока воздействия гипоксии (Е14 или Е18), ухудшается способность к обучению, нарушаются долговременная и кратковременная память. Можно полагать, что воздействие патогенного фактора в период преимущественной генерации и миграции нейробластов (Е14) является значимым как для физиологического развития и становления двигательного поведения животных, так и для реализации когнитивных функций мозга, в то время как период, когда в мозге преобладают процессы созревания и дифференцировки (Е18), является более важным для осуществления когнитивных функций.

КАМЕНКОВИЧ В.М., ШЕВЕЛЕВ И.А. — 2008 г.

Исследовали опознание человеком формы полутоновых и контурных изображений естественных объектов при их латерализованном тахистоскопическом предъявлении и разной степени шумовой маскировки (“капли дождя”). По средним групповым данным для 15 испытуемых обнаружено значительно и достоверно лучшее опознание контурных изображений бытовых предметов левым полушарием мозга по сравнению с правым при всех степенях маскировки. При усилении маскировки опознание последовательно и достоверно ухудшается по сравнению с контролем (опознание незамаскированной фигуры). При этом опознание контурных изображений при всех степенях маскировки значительно и достоверно лучше, чем опознание тех же полутоновых фигур. У мужчин достоверных различий между полушариями нет ни при разных уровнях маскировки, ни для разных типов стимулов. Обсуждаются нейрофизиологические механизмы и функциональное значение обнаруженных эффектов.

ГРИГОРЬЯН Г.А., ДОЛБАКЯН Э.Е., КУЛЕШОВА Е.П., МЕРЖАНОВА Г.Х. — 2008 г.

В поведенческих опытах кошки, поставленные в ситуацию выбора между ценным задержанным во времени и малоценным немедленным пищевым подкреплением, выбирают – ожидать лучшее вознаграждение (способность к “самоконтролю”) или немедленно получить худшее (импульсивное поведение). На основании выбранной стратегии поведения кошки были разделены на три группы – “импульсивные”, “амбивалентные” и способные к “самоконтролю”. Кросскорреляционным методом анализа оценивали сопряженную деятельность клеток прилежащего ядра (n. accumbens), отражающую характер взаимодействия близлежащих нейронов. Установлено, что у кошек, способных к “самоконтролю”, межнейронные взаимодействия проявлялись в достоверно большем числе случаев, чем у “импульсивных”. В сочетаниях с проявлением длиннолатентных реакций кошек, как способных к “самоконтролю”, так и с импульсивным поведением, частота встречаемости межнейронных взаимодействий достоверно не различалась. Число межнейронных взаимодействий было больше при ошибочных по отношению к правильно выполненным реакциям у животных разных групп. Полученные данные предполагают ключевую роль взаимосвязанной деятельности нейронов прилежащего ядра в организации паттерна длиннолатентной реакции, характеризующей “самоконтролируемое” поведение.

КУЛИКОВ М.А., СТАШКЕВИЧ И.С. — 2008 г.

На крысах (линия Вистар) с разным моторным предпочтением исследовались особенности реализации пищедобывательного навыка – доставание пищи из узкой горизонтальной трубки-кормушки. Показано, что при использовании предпочитаемой конечности крысы-левши быстрее выполняют задачу (включающую как предварительные движения, так и заключительное успешное), чем крысы-правши. При сравнении времени выполнения навыка предпочитаемой и непредпочитаемой лапами обнаружено, что навык выполнятся быстрее при использовании левой лапы и левшами и правшами, т.е. независимо от того, является она предпочитаемой или нет. На завершающем этапе реализации навыка (взятие и извлечение пищи), предпочитаемая лапа оказалась более успешной, чем непредпочитаемая и у правшей и у левшей. Предполагается, что организация общей стратегии выполнения данной сложной поведенческой задачи определяется функциональной неоднородностью правого и левого полушарий мозга крыс, не связанной с предпочтением конечности. В основе же выбранного предпочтения лежат специфические двигательные и точностные способности предпочитаемой лапы, и специальная роль в их реализации принадлежит контралатеральному полушарию – левому у правшей и правому у левшей.

ПИГАРЕВА М.Л. — 2008 г.

У самок крыс Wistar, небеременных и на разных стадиях беременности, регистрировали показатели сна – бодрствования с 10:00 до 14:00 в течение 2 дней. Затем крыс подвергали депривации сна в течение 3 ч (11:00–14:00) 3 дня подряд. Для депривации сна применяли следующие манипуляции: шуршание сухим кормом, открывание крышки клетки, перемещение крысы на другое место или горизонтальный поворот клетки. В той же комнате в отдельных клетках находились контрольные небеременные крысы или крысы на соответствующей стадии беременности, но их сон не нарушали. В среднем небеременные крысы спали 65% времени. Эпизоды сна были в основном короткими (< 1 мин) или средними (1–15 мин). По мере развития беременности общее количество сна, а также длительность и глубина его отдельных эпизодов возрастали. Использованный метод депривации сна позволял почти полностью лишить сна небеременных крыс. Большее число и интенсивность манипуляций были необходимы для депривации сна беременных крыс, и эти показатели значительно увеличивались по мере развития беременности. Возрастание количества сна и затруднение депривации сна свидетельствуют о существенном возрастании потребности сна у крыс во время беременности.

ЗАРАЙСКАЯ И.Ю., ЛОБАНОВ А.В., МУРАШЕВ А.Н., ХОХЛОВА О.Н. — 2008 г.

Актуальной задачей экспериментальной нейробиологии является создание фармакологических моделей, позволяющих устанавливать взаимосвязь между вызванной патологией развития мозга и изменениями в поведенческом фенотипе. Цитозинарабиноза является антипролиферативным агентом, введение которого в критические сроки эмбрионального формирования коры приводит к нарушениям развития данного отдела мозга. Целью нашего исследования было оценить соматическое и сенсомоторное обеспечение созревающих поведенческих актов в раннем постнатальном периоде у мышей в условиях фармакологического нарушения созревания коры, вызванной цитозинарабинозой. Введение вещества осуществляли беременным мышам C57BL/6 на 12.5–13.5-е сутки беременности. Поведение потомства изучали с помощью модифицированной батареи Фокса на 1–21-е постнатальные сутки. У мышей, получавших цитозинарабинозу в пренатальном периоде, были выявлены нарушения в сенсомоторном развитии на фоне незначительных соматических нарушений. Характер обнаруженных патологий указывает на взаимосвязь особенностей развития поведенческого фенотипа с нарушениями развития коры. Данная экспериментальная модель может быть использована для нейробиологических и фармакологических исследований.

СИЛЬКИС И.Г. — 2008 г.

На основании известных данных литературы о различной концентрации нейромодуляторов в мозге при парадоксальном сне и бодрствовании и данных о влияниях нейромодуляторов на эффективность синаптических входов к гиппокампальным нейронам сделано заключение, что во время парадоксального сна повышение концентрации ацетилхолина, кортизола и дофамина и одновременное снижение уровня серотонина и норадреналина могут синергично приводить к существенной депрессии эффективности передачи в полисинаптическом пути через гиппокамп (т.е. в перфорирующем пути к нейронам зубчатой извилины, в пути из зубчатой извилины в поле СА3, из поля СА3 в СА1 и из СА1 в субикулюм), но к потенциации эффективности перфорирующего входа к пирамидным нейронам полей СА1 и СА3 и увеличению эффективности ассоциативных связей между нейронами поля CA3. Указанный характер изменений функционирования цепей гиппокампальной формации может лежать в основе различий в запоминании и извлечении информации из памяти при парадоксальном сне по сравнению с бодрствованием.

МАРКИНА Н.В., ПЕРЕПЕЛКИНА О.В., ПОЛЕТАЕВА И.И. — 2008 г.

Мышам линий DBA/2J, 101/HY и СВА/Lac/Sto в возрасте 2–7 дней вводили (подкожно) кофеин (200 мг/кг), пирацетам (50 мг/кг) или дистиллированную воду. Эти воздействия изменили зависимым от генотипа образом интенсивность и временны?е показатели аудиогенных судорожных припадков этих животных в возрасте 1 мес. Неонатальное введение кофеина мало изменило интенсивность аудиогенного приступа у линии DBA, не изменило ее у СВА, но достоверно усилило у линии 101/HY. Неонатальное введение дистиллированной воды (контроль неонатальной болевой стимуляции) незначительно снизило тяжесть аудиогенного приступа (в условных баллах) по сравнению с интактными животными, причем этот эффект был более четким у животных линии DBA, слабее у линии 101/HY и отсутствовал у СВА. Неонатальное введение пирацетама ослабило интенсивность приступов у мышей линии DBA, но усилило ее у линии СВА и в особенности у 101/HY. Отмечается связь генотипических особенностей отдаленных эффектов неонатальных воздействий с различиями в механизмах аудиогенных приступов у мышей разных линий.

НОВОТОЦКИЙ-ВЛАСОВ В.Ю., РЕБРЕЙКИНА А.Б., СТРЕЛЕЦ В.Б. — 2008 г.

Исследовали вызванные потенциалы, точнее “потенциалы, связанные с событиями” на хорошо знакомые слова, незнакомые слова и недавно выученные слова. Вызванные потенциалы записывали у 20 праворуких студентов, недавно прослушавших курс по физиологии сенсорных систем, в условиях обычной учебной деятельности при выполнении двух тестов: “Теста по переработке разных типов слов” и “Теста по сенсорным системам”. В первом тесте испытуемым предъявляли три типа слов: хорошо знакомые, относящиеся к заданной категории; хорошо знакомые, не относящиеся к заданной категории, и незнакомые слова. Испытуемые должны были нажатием соответствующей кнопки отвечать, относится ли предъявляемое слово к заданной категории и уверены ли они в своем ответе. Во втором тесте предъявляли слова из недавно пройденного материала, относящиеся и не относящиеся к заданной сенсорной системе. Испытуемые также должны были ответить, относится ли слово к заданной категории и уверены ли они в своем ответе. Значимые различия вызванных потенциалов были получены для поздних компонентов. В первом тесте компонент N400 был выше на незнакомые слова, чем на знакомые слова, и на не относящиеся к заданной категории слова, чем на относящиеся. Этот компонент оказался одинаковым в “Тесте по сенсорным системам” на хорошо и плохо усвоенные слова. Поздний позитивный компонент (LPC), напротив, был более выражен на хорошо знакомые и на усвоенные слова в обоих тестах. В статье на основе полученных данных обсуждаются мозговые механизмы переработки различных типов слов.

АЛЫМКУЛОВ Д.Э., ПОЛЯНСКИЙ В.Б., РАДЗИЕВСКАЯ М.Г., РУДЕРМАН Г.Л., СОКОЛОВ Е.Н. — 2008 г.

Исследовали изменения амплитуды вызванных потенциалов зрительной коры бодрствующего кролика при заменах вспыхивающих линий разной ориентации (0–90 град.), но постоянной интенсивности; линий разной интенсивности и постоянной ориентации, а также комплексных стимулов, где одновременно менялась и ориентация, и интенсивность вспыхивания. Обработка результатов с помощью факторного анализа показала, что анализ пика N85 вызванного потенциала на замены стимулов с разной ориентацией при постоянной интенсивности выявляет двумерное сенсорное пространство ориентаций. Хорошо выявляется также ахроматическое сенсорное пространство при заменах линий разной интенсивности, но одной ориентации. При заменах комплексных стимулов было два варианта опытов. В первом варианте четыре стимула начальных ориентаций (0–38.58 град.) имели интенсивность 5 кд/м2, остальные стимулы (с ориентациями 51.44–90 град.) подавались с интенсивностью 15 кд/м2. На плоскости сенсорного пространства, образованной первыми двумя значимыми факторами, стимулы с разными интенсивностями находились в разных квадрантах окружности, а непосредственно в самих квадрантах стимулы располагались согласно их ориентациям – от меньших значений к большим. Предполагается, что в данном варианте на одной плоскости сенсорного пространства наблюдается взаимодействие атрибутов ориентации и интенсивности с явным преобладанием фактора интенсивности. Другой вариант опытов включал в себя также восемь комплексных стимулов, при этом каждый комплекс имел свою ориентацию (одну из восьми в диапазоне 0 – 90 град.) и свою интенсивность (также одну из восьми в диапазоне 5–21 кд/м2). Во всех опытах с заменой комплексных стимулов после факторного анализа выявлялось три-четыре значимых фактора. В подавляющем большинстве случаев выявлялась только плоскость сенсорного пространства ХI, Х2, образованная двумя значимыми факторами. На такой плоскости стимулы располагались в порядке изменения интенсивности. Последнее может быть связано с тем, что кролик – сумеречное животное и для него более значима прежде всего яркость стимула. Однако в ряде случаев потенциалы мозга кролика демонстрируют и одновременную обработку двух атрибутов зрительного стимула – интенсивности и ориентации. Это может свидетельствовать об анализе в первичной зрительной коре сложных комплексных стимулов.

СИЛЬКИС И.Г. — 2008 г.

Существующие данные об участии гиппокампа в контекстуальной памяти и тот факт, что в сновидениях при парадоксальном сне контекстуальная память нарушена, позволили нам предположить, что одной из причин этого нарушения является изменение эффективности синаптической передачи в гиппокампе вследствие увеличения по сравнению с бодрствованием концентрации ацетилхолина, дофамина и кортизола, а также отсутствия серотонина и норадреналина. Проведенный нами ранее анализ показал, что при парадоксальном сне во всех звеньях полисинаптического пути через гиппокампальную формацию может индуцироваться длительная депрессия, а на входах из энторинальной коры в поля СА1 и СА3 гиппокампа и в ассоциативных связях в поле СА3 – потенциация. Выдвинута гипотеза, что для корректного функционирования эпизодической памяти необходима эффективная передача сигналов в каждом звене полисинаптического пути через гиппокамп, позволяющая создать в нем нейронное представление контекста. В состоянии бодрствования при воспроизведении контекста эпизода совместно активируются нейронное представление контекста, запомненное в гиппокампе, и нейронные представления деталей эпизода, запомненные в тех областях коры мозга, где они обрабатывалась. Из предложенного механизма следует, что любой нейромодулятор или нейропептид, способствующий длительной потенциации во всех звеньях полисинаптического пути через гиппокамп, может улучшить эпизодическую память. Поскольку следствия предлагаемого механизма согласуются с экспериментальными данными, он может использоваться для поиска препаратов, улучшающих эпизодическую память.

ПЛЕСКАЧЕВА М.Г. — 2008 г.

Обзор посвящен исследованиям пространственной памяти и обучения птиц, проведенным с использованием методики радиального лабиринта. Даны описания различных его вариантов (стандартный и “гигантский” лабиринты туннельного типа, а также неструктурированные “аналоги”), обсуждаются методические проблемы тестирования птиц. Проводится сравнение показателей поведения птиц и лабораторных крыс как “эталонного” объекта радиального лабиринта. Сопоставляются особенности пространственного обучения птиц разных систематических групп (голуби, синицы, врановые, куры и др.). Особо рассматриваются исследования, посвященные изучению пространственной памяти близкородственных видов птиц, различающихся по экологическим признакам: по способности к запасанию корма и отысканию кладовок через длительные интервалы времени, а также немногочисленные сведения о результатах опытов с птицами-мигрантами и почтовыми голубями.