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

КРИВОЛАПЧУК И.А. — 2014 г.

У подростков 13–14 лет с высокой и низкой стрессовой реактивностью был проведен анализ комплекса психофизиологических показателей в условиях информационных нагрузок различной степени сложности. Показано, что в обеих группах выполнение тестовых заданий вызывает повышение уровня активации ЦНС, сдвиг вегетативного баланса в сторону преобладания активности симпатического отдела вегетативной нервной системы и стимуляцию системной гемодинамики. Выявлено, что на начальных стадиях полового созревания у мальчиков обеих исследованных групп отмечается повышенная психофизиологическая реактивность в условиях напряженной информационной нагрузки. Это отражает высокую физиологическую цену адаптации и низкие функциональные возможности организма подростков, находящихся на II и III стадиях полового созревания. Установлено, что между подростками с высокой и низкой стрессовой реактивностью на всех рассматриваемых стадиях полового созревания имеются значимые различия, обусловленные, по-видимому, спецификой корково-стволовых и лимбико-ретикулярных механизмов регуляции функционального состояния.

БИРЮКОВА Е.В., НИКИТИНА И.А., ПАВЛОВА О.Г. — 2014 г.

Для хронической регистрации движений лопатки у собаки с помощью электромагнитной системы trakSTAR представлен простой и атравматичный способ крепления датчика. Накожное крепление датчика на время опыта осуществлялось с помощью капроновой нити, пропущенной через дельтовидную мышцу на середине лопатки. Стабильные записи смещений лопатки на протяжении 2.5 мес. получены в опытах на четырех собаках с выученной координацией движений головы и передней лапы.

АЛЕКСАНДРОВ Л.И., КОРНЕЕВА Е.В., РАЕВСКИЙ В.В., СИТНИКОВА Е.Ю., ХРАМОВ А.Е. — 2014 г.

Исследовали особенности электрической активности головного мозга у 11-суточных птенцов мухоловки-пеструшки при разных формах поведения. Проведен вейвлетный анализ ЭЭГ, зарегистрированной в симметричных областях каудомедиального нидопаллиума (высший центр слуховой системы птиц) в состоянии покоя, пассивного и активного бодрствования и двигательной активности. Показано, что во всех состояниях главная ритмическая компонента ЭЭГ лежит в диапазоне низких частот. Значимо отличалась от других состояний только двигательная активность снижением мощности в диапазоне 1–3 Гц и увеличением в диапазоне 5–20 Гц. В диапазоне 3–5 Гц при всех состояниях была обнаружена межполушарная асимметрия спектральной мощности, что могло быть следствием асимметричного развития зрительных проекций в эмбриогенезе птиц. Во время активного бодрствования и двигательной активности обнаружены высокие положительные корреляции между спектральной мощностью ЭЭГ в левом и правом полушариях. В состоянии покоя наблюдались отрицательные значения корреляций. В состоянии пассивного бодрствования и покоя корреляции имели невысокие значения, что может свидетельствовать о дезинтеграции нервных связей.

VYAZOVSKIY VLADYSLAV V. — 2013 г.

The longer we are awake, the deeper is our subsequent sleep. On the other hand, the shorter and more fragmented is our sleep, the more difficult it is for us to maintain wakefulness and stable cognitive performance the next day. This relationship between wakefulness and subsequent sleep becomes especially apparent after sleep deprivation or during chronic sleep restriction, which is experienced by millions of people in our society, as well as in multiple neurological, respiratory and other chronic diseases. Invariably, poor sleep leads to fatigue, sleepiness, marked cognitive deficits and impaired mood. The crucial question is what happens to the brain after a period of being awake or asleep, and where in the brain and why do these changes occur. This review summarizes information about neurophysiological substrates of sleep homeostatic processes at the cellular and network levels. It is suggested that sensory, behavioral and cognitive deficits after sleep deprivation resulting from the imbalance between local and global neuronal interactions can be reversed only by physiological sleep.

IGOR TIMOFEEV — 2013 г.

Neuronal activity mediating EEG slow waves consists of synchronous alternation of intracellular active and silent states. Recent data demonstrate that each active state of a sleep slow wave originates in a particular cortical location and propagate to involve other cortical areas. Preferential sites of origin of these waves are: the frontal cortex in adult humans, the associative cortex in cats and the somatosensory cortex in mice. In the site of origin of these slow waves any neuron can initiate a particular cycle, however there are neuronal groups with high likelihood of triggering a particular cycle. In epileptic patients, these neurons are mostly located in superficial layers, but in healthy experimental animals, populations of intrinsically bursting neurons with a high probability of triggering spontaneous active states have been found in deeper cortical layers.

КОЖЕМЯКИНА Р.В., НАУМЕНКО В.С., ПЛЮСНИНА И.З., ПОПОВА Н.К. — 2013 г.

Целью работы было выявление связи между экспрессией рефлекторной реакции испуга и вызванной страхом агрессии. На взрослых и 15-дневных крысах-пасюках, селекционированных в течение 70 поколений на высокий уровень вызванной страхом агрессии по отношению к человеку и на ее отсутствие, изучены выраженность агрессивной реакции на человека и амплитуда акустического рефлекса вздрагивания. Взрослые крысы агрессивной линии демонстрировали высокую агрессивность и значительно бoльшую амплитуду рефлекторного вздрагивания по сравнению с крысами, селекционированными на отсутствие агрессивности. Обнаружено, что в отличие от 15-дневных крысят неагрессивной линии крысята высокоагрессивной линии проявляют отчетливую агрессию, направленную на человека, хотя и выраженную слабее, чем агрессивная реакция взрослых крыс этой линии. Различий в амплитуде акустического рефлекса вздрагивания между агрессивными и неагрессивными крысятами не обнаружено. У взрослых агрессивных крыс наблюдается существенное угашение амплитуды акустического рефлекса вздрагивания при последующих предъявлениях звукового стимула, тогда как у 15-дневных крысят агрессивной линии амплитуда акустического рефлекса вздрагивания не изменяется. Как у взрослых, так и у 15-дневных неагрессивных крыс амплитуда акустического рефлекса вздрагивания при последующих предъявлениях звукового стимула существенно снижается. Таким образом, защитно-оборонительная агрессия у крыс, генетически предрасположенных к вызванной страхом агрессии, проявляется достаточно рано – к моменту открытия глаз они проявляют выраженный агрессивный ответ, направленный на человека. Рефлекторная реакция испуга является одним из элементов сложной поведенческой формы – защитно-оборонительной агрессии, причем элементом, не играющим значительной роли в агрессивности молодых крысят, но участвующим в происходящем с возрастом усилении агрессивности.

ВИНОГРАДОВА Е.П., ЖУКОВ Д.А., НЕМЕЦ В.В. — 2013 г.

Исследован эффект хронического умеренного непредсказуемого стресса на поведение крыс с противоположными стратегиями поведения – активной и пассивной. В популяции аутбредных животных были выделены особи с противоположной стратегией поведения на основании теста условного рефлекса активного избегания (УРАИ). Животные двух групп были подвергнуты хроническому умеренному стрессу в течение 30 дней и протестированы на проявление депрессивноподобного поведения (тест вынужденного плавания и тест потребления 32%-ного раствора сахарозы). Также проводилась оценка уровня тревожности (тест приподнятый крестообразный лабиринт) и оценивалась способность к обучению (тест УРАИ). На основании поведенческих тестов было показано, что депрессивноподобное поведение после хронического умеренного стресса в большей степени проявляется у животных с активной стратегией поведения.

КУЛЕШОВА Е.П., МЕРЖАНОВА Г.Х., СИДОРИНА В.В. — 2013 г.

В зависимости от пищедобывательной стратегии кошек в поведенческой модели “права выбора” разного по пищевой ценности подкрепления животные были классифицированы как: “самоконтролирующие”, “амбивалентные” и “импульсивные” на основе достоверных различий в проявлениях разных типов рефлексов. Организация межнейронных взаимодействий во фронтальной, зрительной, моторной областях коры и дорзальной части хвостатого ядра оценивали при реализации коротко-, длинноотставленных рефлексов и ошибок. Анализировали сходство и различия в организации сетевой деятельности нейронов изучаемых структур мозга у кошек с разным типом поведения. Оказалось, что у “импульсивных” и “самоконтролирующих” животных только нейроны зрительной коры и хвостатого ядра работали сходно. При сравнении “импульсивных” и “амбивалентных” животных сходство было обнаружено в сетевой активности нейронов зрительной, моторной коры и хвостатого ядра. Различия в сетевой деятельности нейронов фронтальной коры были выявлены между животными всех трех групп при реализации длинноотставленных рефлексов.

ВАРЛАМОВ А.А., СТРЕЛЕЦ В.Б. — 2013 г.

Анализ данных литературы, посвященной анализу когерентности ЭЭГ при депрессивных расстройствах, показывает, что наиболее устойчивым изменением когерентности ЭЭГ, связанным с депрессией, является снижение межполушарной когерентности для фронтальных отведений, которое наблюдается при депрессии вне зависимости от этиологии расстройства и преобладающей симптоматики. В обзоре рассмотрены перспективы использования анализа когерентности ЭЭГ в клинической практике, в первую очередь при оценке потенциальной резистентности пациентов к терапии различными антидепрессантами, показано, что в ряде случаев когерентность ЭЭГ может выступать предиктором эффективности различных схем медикаментозной терапии. Особое внимание уделяется использованию математических методов классификации, а также сочетанному использованию когерентности и других методов анализа ЭЭГ.

БУЛУШЕВ Е.Д., ГЕРБЕК Ю.Э., КОЖЕМЯКИНА Р.В., КОНОШЕНКО М.Ю., ОСЬКИНА И.Н., ПЛЮСНИНА И.З., ТАРАНЦЕВ И.Г. — 2013 г.

Материнское поведение, от качества которого в значительной мере зависит способность потомства адаптироваться к изменениям внешней среды, включает большое число компонентов. В работе проводилось изучение материнского поведения методом автоматизированной видеорегистрации у ручных и агрессивных серых крыс, селекционированных на отсутствие и усиление агрессивности по отношению к человеку, с 1-го по 21-й день вскармливания в разное время суток. Показано увеличение частоты нахождения вне гнезда, уменьшение частоты “аркообразного” типа кормления и уменьшение частоты вылизывания крысят, особенно в 1-ю неделю вскармливания у самок ручной линии по сравнению с агрессивными. Самки ручной линии реже демонстрировали “заботу” о гнезде, чаще “отдыхали” вне гнезда и проявляли аутогруминг. Начиная с 1-й недели вскармливания, у самок ручной линии повышалась частота нахождения вне гнезда как в утреннее (09:00), так и в вечернее время (18:00 и 22:00), в то время как у самок агрессивной линии наблюдалось увеличение активности только в 22:00. К 3-й неделе вскармливания у самок агрессивной линии устанавливаются сходные с самками ручной линии изменения суточной динамики активности. Предполагается, что сниженная тревожность самок ручной линии по сравнению с агрессивными может вызывать у них ослабление материнского поведения.

КОТЕНЕВ А.В., КУЛАИЧЕВ А.П., МОИСЕЕВА В.В., СЛАВУЦКАЯ М.В., ШУЛЬГОВСКИЙ В.В. — 2013 г.

Для исследования процесса принятия решения при программировании саккады использовалась модификация экспериментальной схемы “двойной шаг”, в которой два коротких стимула предъявляются последовательно в противоположных полуполях (puls overshoot – схема). Показана зависимость количества саккад на зрительные стимулы, паттерна ответа (две саккады или одна саккада на второй стимул) и величины латентного периода саккады от длительности первого стимула (150 или 50 мс), пространственного расположения стимулов и индивидуальных особенностей испытуемых. Полученные данные свидетельствуют о взаимосвязи процессов внимания и принятия решения при программировании саккады и указывают на возможное влияние прогностических процессов в предстимульный период на “паттерн” саккадического ответа в экспериментальной схеме “двойной шаг”.

ПИГАРЕВ И.Н. — 2013 г.

Представлен обзор работ, выполненных с целью экспериментальной проверки предложенной автором висцеральной гипотезы сна, и независимых исследований, результаты которых согласуются с положениями этой гипотезы. Висцеральная гипотеза предполагает, что во сне центральная нервная система, в частности кора больших полушарий, переключается с анализа экстероцептивной информации на анализ сигналов, поступающих от интерорецепторов, распределенных во всех системах живого организма. Смена корковой афферентации в периоды сна предполагает одновременную смену направлений эфферентных кортикальных информационных потоков. В бодрствовании эти потоки направлены на структуры, обеспечивающие поведение в окружающей среде. Во время сна они переключаются на структуры, обеспечивающие эффективную работу всех висцеральных систем. Анализ положений висцеральной гипотезы сна показывает, что многие патологические состояния, связанные с циклом сон – бодрствование, могут быть объяснены нарушениями синхронности переключений потоков информации в кору мозга и из коры при переходе от бодрствования ко сну и обратно.

БАЗОВКИНА Д.В., НАУМЕНКО В.С., ПОПОВА Н.К., СЕМЁНОВА А.А., ЦЫБКО А.С. — 2013 г.

Мыши линии ASC, селекционированные на высокую предрасположенность к каталепсии, являются удобной генетической моделью для исследования центральных механизмов, связанных с нарушением двигательной регуляции. Целью настоящей работы было изучение влияния глиального нейротрофического фактора на каталепсию, двигательную активность, стереотипное поведение в тесте “закапывание шариков” и на уровень дофамина в стриатуме у мышей линии ASC. Показано, что глиальный нейротрофический фактор повысил двигательную активность, снизил выраженность каталепсии и стимулировал стереотипное обсессивно-компульсивное поведение. Выявлено, что эти изменения в поведении сопровождаются повышением уровня дофамина в стриатуме.

ВАНЕЦИАН Г.Л., ЗАЙЧЕНКО М.И., МЕРЖАНОВА Г.Х. — 2013 г.

Влияние препаратов агониста DOI – [(±)-1-(2,5-Dimethoxy-4-iodophenyl)-2-aminopropane hydrochloride] и антагониста кетансерина – (ketanserin-tartrate salt) серотониновых 5-НТ2-рецепторов исследовали на крысах с применением методики “права выбора” ценности подкрепления. В зависимости от предпочтения выбора пищевого подкрепления крысы были разделены на самоконтролирующих (выбирающих более ценное, но задержанное подкрепление) и импульсивных (предпочитающих малоценное немедленное подкрепление). За 1 ч до тестирования животным внутрибрюшинно вводили DOI и кетансерин в дозе 0.2 мг/кг. Оценивали параметры поведения крыс – число нажатий на ту или иную педаль, латентные периоды открывания шторки и нажатия на педаль и число пропусков реакций отодвигания шторки и нажатия на педаль. Введение кетансерина статистически значимо уменьшало выбор малоценного, немедленного подкрепления в группе импульсивных животных и не приводило к изменениям поведения самоконтролирующих. После введение DOI ни в одной из групп не происходило статистически значимых изменений в выборе подкрепления, однако при исследовании действия этого препарата на всех животных без разделения на типологические группы было выявлено статистически значимое снижение импульсивности. В некоторых случаях применение DOI уменьшало число пропущенных реакций, а кетансерина – латентное время реагирования.

ПАВЛОВА И.В., РЫСАКОВА М.П. — 2013 г.

Исследовали роль ГАМКергической системы миндалины в вегетативных и поведенческих проявлениях условнорефлекторного страха в группах “активных” и “пассивных” кроликов, отобранных на основании тестирования в “открытом поле” и “темно-светлой камере”. У животных вырабатывали условный рефлекс, сочетая свет (4 с) и электрокожное раздражение задних конечностей (1 с, 10 Гц). О степени условнорефлекторного страха судили по изменению частоты сердечных сокращений и дыхательных движений в ответ на условные и безусловные стимулы при сравнении с интервалами до сочетания. После обучения в правое или левое базальное ядро миндалины через канюли локально апплицировали раствор агониста (мусцимола, 0.1 мкг/1 мкл) или антагониста (бикукуллина метабромида, 0.5 мкг/1 мкл) ГАМКА-рецепторов. Введение мусцимола в миндалину вызывало более сильные вегетативные изменения у пассивных кроликов, чем у активных, при этом устранялось урежение частоты дыхательных движений в ответ на условный стимул, характерное для затаивания, а также, судя по частоте сердцебиений и дыхания, ослаблялась или изменялась реакция на электрокожное раздражение. Активация левой миндалины с помощью бикукуллина вызывала увеличение вероятности активных двигательных реакций у активных кроликов, а правой, наоборот, увеличение вероятности затаивания. Полученные результаты свидетельствуют о неравноценности ГАМКергической системы миндалины у животных с активной и пассивной стратегией поведения.

КАШИРИНА Э.А., ОЛЬШАНСКИЙ А.С., СТАВРОВСКАЯ А.В., ШУГАЛЕВ Н.П., ЯМЩИКОВА Н.Г. — 2013 г.

Целью работы было исследование влияния нейротензина на поведение крыс с нейротоксическим повреждением серотонинергических структур черной субстанции мозга. Изучали изменения воспроизведения условных реакций пассивного избегания, а также последействия болевой стимуляции на двигательную активность крыс в “открытом поле”. Показано, что введение в черную субстанцию 5,7-дигидрокситриптамина нарушало воспроизведение реакций пассивного избегания и ослабляло угнетающее последействие болевой стимуляции. Подобное влияние на последействие болевой стимуляции оказывало введение в черную субстанцию антагониста серотониновых 5-НТ1А-рецепторов p-MPPF. Нейротензин при введении в хвостатое ядро перед нанесением болевой стимуляции предупреждал вызванные токсином нарушения оборонительного поведения и его последействие на двигательную активность. Введение нейротензина в черную субстанцию через 24 ч после болевой стимуляции не оказывало выраженного влияния на реакции пассивного избегания, но увеличивало двигательную активность на фоне их воспроизведения. Эффект введения нейротоксина в черную субстанцию связан с ослаблением угнетающего влияния болевого стресса на двигательную активность. Предупреж-дение развития этого эффекта у крыс после микроинъекций нейротензина в хвостатое ядро мозга может быть обусловлено восстановлением нарушенного нейротоксином воспроизведения реакций пассивного избегания и объясняется нормализацией баланса взаимоотношений серотонинергической (5-НТ) и дофаминергической систем мозга.

АКУЛОВА В.К., ОРДЯН Н.Э., ПИВИНА С.Г., РАКИЦКАЯ В.В. — 2013 г.

Работа посвящена изучению особенности действия -эстрадиола в отношении регуляции уровня тревожности и депрессивноподобного поведения в условиях экспериментального дефицита эстрогенов у самок крыс, родившихся от матерей, которых подвергали иммобилизационному стрессу в течение 1 ч при повышенной освещенности с 15-го по 19-й день беременности. С этой целью половозрелым контрольным и пренатально стрессированным овариоэктомированным самкам в течение 14 дней вводили -эстрадиол в дозе 0.5 мкг на животное. Показано, что овариоэктомия нивелирует различия между контрольными и пренатально стрессированными самками в уровне тревожности в приподнятом крестообразном лабиринте и времени иммобилизации в тесте “вынужденное плавание”. Введение -эстрадиола в указанной дозе не оказывало существенного влияния на поведение контрольных овариоэктомированных самок, тогда как у пренатально стрессированных животных инъекции гормона привели к достоверному снижению уровня тревожности и депрессивности поведения. Полученные данные свидетельствуют о большей чувствительности пренатально стрессированных самок к заместительной терапии -эстрадиолом.

ГРИГОРЧУК О.С. — 2013 г.

Работа отражает исследование центральных механизмов формирования положительных и отрицательных эмоциональных состояний у крыс с различной поведенческой активностью при микроионофоретическом подведении пептида, вызывающего дельта-сон, к отдельным нейронам дорзального гиппокампа. У 20 крыс Вистар при стимуляции положительной (латеральный гипоталамус) и отрицательной (вентромедиальный гипоталамус) эмоциогенных структур головного мозга было зарегистрировано 107 нейронов дорзального гиппокампа (57 нейронов у активных и 50 – у пассивных животных). У активных крыс количество нейронов дорзального гиппокампа, которые достоверно изменили частоту импульсной активности, оказалось меньше, чем у пассивных крыс, как при стимуляции латерального гипоталамуса, так и при стимуляции вентромедиального гипоталамуса. Предварительное подведение пептида, вызывающего дельта-сон, при стимуляции латерального гипоталамуса приводило к снижению числа нейронов дорзального гиппокампа, изменивших частоту импульсации, как у активных, так и у пассивных животных. Однако в условиях стимуляции вентромедиального гипоталамуса пептид, вызывающий дельта-сон, оказывал разнонаправленное действие на число нейронов дорзального гиппокампа у крыс с различными параметрами поведения: увеличение числа “отвечающих” нервных клеток у активных животных, но снижение – у пассивных особей.

КОРНЕЕВ А.А., КУРГАНСКИЙ А.В. — 2013 г.

В работе исследуется вопрос о характере нейронных кодов (перцептивном, абстрактном или моторном), используемых для внутренней репрезентации элементов последовательности движений в ЦНС. Представлены результаты двух экспериментов, в которых две независимые группы испытуемых (по 16 праворуких взрослых) выполняли задачу на воспроизведение с помощью графического планшета траекторий – незамкнутых ломаных, состоящих из отрезков прямой линии и заданных зрительным образцом. Использовались два вида зрительного предъявления траектории: статический (в виде рисунка) и динамический (в виде движущегося объекта). Показано, что: 1) в диапазоне задержек от 0 до 1 с латентное время отсроченного воспроизведения траектории, заданной зрительным образцом, больше в том случае, когда образец представляет собой движущийся объект, чем в том случае, если он задан статической картинкой. При задержке, равной 3 с, латентное время одинаково для двух режимов предъявления траектории; 2) латентное время экспоненциально уменьшается с ростом задержки от 0 до 3 с, причем времене константы убывания различаются в случае предъявления статического (377 мс) и динамического (656 мс) зрительного образца. Полученные данные находятся в согласии с представлениями о перцептивной природе внутренней репрезентации последовательности движений и о том, что преобразование в моторные коды происходит непосредственно перед выполнением движения. Высказано и обсуждается предположение, что наблюдаемое с ростом времени задержки экспоненциальное сокращение латентного периода двигательного воспроизведения траектории может быть связано с процессом преобразования исходной сенсорной информации о всей зрительной сцене в перцептивную репрезентацию траектории. е константы убывания различаются в случае предъявления статического (377 мс) и динамического (656 мс) зрительного образца. Полученные данные находятся в согласии с представлениями о перцептивной природе внутренней репрезентации последовательности движений и о том, что преобразование в моторные коды происходит непосредственно перед выполнением движения. Высказано и обсуждается предположение, что наблюдаемое с ростом времени задержки экспоненциальное сокращение латентного периода двигательного воспроизведения траектории может быть связано с процессом преобразования исходной сенсорной информации о всей зрительной сцене в перцептивную репрезентацию траектории.

АМЕЛЬЧЕНКО Е.М., АНОХИН К.В., БЕЗРЯДНОВ Д.В., ЗВОРЫКИНА С.В., ЧЕХОВ С.А. — 2013 г.

Консолидация памяти – термин, используемый для описания процесса стабилизации памяти из кратковременной лабильной формы в долговременную, устойчивую к нарушениям форму. Введение ингибиторов синтеза белка незадолго до или сразу после эпизода обучения вызывает амнезию, которую, как правило, считают необратимой. Однако в ряде работ была обнаружена возможность восстановления фармакологически нарушенной памяти. Целью настоящей работы было исследовать возможность восстановления памяти, нарушенной ингибитором синтеза белка, в модели условнорефлекторного замирания у мышей. Введение циклогексимида перед обучением вызывало существенное нарушение памяти в тесте на условный звуковой сигнал через 48 ч после обучения. Напоминание электрокожным раздражением через 24 ч после обучения приводило к градуальному восстановлению памяти у амнестичных животных до уровня животных с ненарушенной памятью в тесте через 24 ч. Полученные результаты свидетельствуют в пользу возможности восстановления специфической памяти на условный звуковой сигнал при предъявлении мышам безусловного стимула в качестве напоминания. Обсуждаются возможные механизмы репарации памяти, нарушенной введением ингибиторов синтеза белка при обучении.