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

БОБРОВА Е.В., ЛЯХОВЕЦКИЙ В.А. — 2013 г.

Исследовали возрастные особенности моторной кратковременной памяти при воспроизведении запомненной последовательности шести движений правой или левой руки двумя группами испытуемых (правши 18–25 и 35–60 лет). Показано, что средние величины всех ошибочных движений достоверно выше в группе старших испытуемых. Более подробный анализ показывает, что степень ошибочности увеличивается с возрастом только для ведущей правой, но не субдоминантной левой руки. Данные соответствуют сведениям о возрастном уменьшении межполушарной асимметрии и более выраженном ухудшении точности движений ведущей руки. Анализ данных в рамках гипотезы о межполушарной специфичности кодирования информации о движениях (специализация правого полушария на абсолютном позиционном кодировании, левого – на относительном векторном, т.е. кодировании движений) дает основания предполагать, что с возрастом ухудшается функционирование левополушарной системы относительного кодирования.

БОБРОВ П.Д., МОКИЕНКО О.А., ФРОЛОВ А.А., ЧЕРНИКОВА Л.А. — 2013 г.

Физиологические механизмы, лежащие в основе процесса воображения движения, во многом сходны с механизмами двигательного контроля, что можно использовать для реабилитации пациентов с двигательными нарушениями. У пациентов с грубым парезом воображение движения может быть единственным методом, направленным на двигательное восстановление. В связи с этим в последнее десятилетие возрос интерес к изучению функции воображения движения. Контролировать тренировки воображения движения можно с помощью технологии интерфейс мозг – компьютер.

САУЛЬСКАЯ Н.Б., ТЕРЕХОВА Е.А. — 2013 г.

На крысах линии Спрег-Доули методом прижизненного внутримозгового микродиализа и высокоэффективной жидкостной хроматографии показано, что предъявление во время исследовательского поведения тона, ранее сочетавшегося с болевым раздражением, снижает исследовательскую активность и тормозит вызываемый исследовательским поведением подъем уровня внеклеточного цитруллина (со-продукта синтеза NO) в медиальном отделе прилежащего ядра. Введения в медиальный отдел прилежащего ядра антагониста ГАМКА-рецепторов бикукуллина (20 мкМ), во-первых, частично восстанавливают вызываемый исследовательским поведением подъем уровня внеклеточного цитруллина в этой структуре, заторможенный тоном, ранее сочетавшимся с болевым раздражением, во-вторых, предотвращают торможение исследовательского поведения этим звуковым сигналом опасности. Полученные данные впервые свидетельствуют, что торможение сигналами опасности исследовательского поведения и вызываемой ею активации нитрергической системы медиального отдела прилежащего ядра опосредуется ГАМКА-рецепторными механизмами.

2013

АГАПОВА Т.Ю., АГНИУЛЛИН Я.В., КОЛОМИН Т.А., ЛИМБОРСКАЯ С.А., МЯСОЕДОВ Н.Ф., СЛОМИНСКИЙ П.А., ШАДРИНА М.И., ШРАМ С.И. — 2013 г.

В настоящей работе проведена оценка влияния однократного и курсового введения синтетического аналога тафтцина – пептида селанк (Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro) в дозе 200 мкг/кг на транскрипционный профиль клеток гиппокампа крысы с использованием технологии кДНК-микрочипов. Показано, что после однократного введения селанка более чем в 2 раза изменился уровень мРНК 36 генов, после курсового введения – 20 генов. При этом большинство из них кодируют белки, ассоциированные с плазматической мембраной (в том числе трансмембранные белки), что позволяет говорить о способности селанка регулировать ионный гомеостаз клеток гиппокампа и, тем самым, модулировать на молекулярно-генетическом уровне различные ион-зависимые процессы, к которым относятся процессы обучения и формирования памяти.

КОЗЛОВ М.К., ЧЕРЕМУШКИН Е.А., ЯКОВЕНКО И.А. — 2013 г.

На 35 здоровых взрослых испытуемых на основе вейвлет-преобразования исследовались изменения параметров бета-ритма при выработке установки на лицевую экспрессию в условиях нагрузки на рабочую память в виде удлинения интервала между целевым и пусковым стимулами до 8 с. Анализировали мощность бета-ритма: средний уровень и максимумы коэффициента вейвлет-преобразования. По числу ошибок опознания испытуемые разделились на три группы: от 1 до 5, от 5 до 30 ошибок и группа испытуемых с безошибочным опознанием лицевой экспрессии. Группа с безошибочным опознанием характеризовалась высокими значениями среднего уровня коэффициента вейвлет-преобразования бета-ритма на протяжении всего эксперимента, высокими показателями максимумов коэффициента вейвлет-преобразования бета-ритма на первом односекундном межстимульном интервале; наибольшим латентным периодом максимумов на стадии формирования, преобладанием максимумов коэффициента вейвлет-преобразования бета-диапазона в левом полушарии по сравнению с правым. У испытуемых с ошибочным опознанием наблюдались более низкие значения среднего уровня коэффициента вейвлет-преобразования, максимумов коэффициента вейвлет-преобразования и их латентных периодов на стадии формирования установки. У испытуемых этих двух групп по показателю максимумов коэффициента вейвлет-преобразования преобладало правое полушарие.

ПЕРФИЛЬЕВ А.М., РАЗУМНИКОВА О.М., СТУПАК В.В. — 2013 г.

Изучены изменения интеллекта и креативности при поражении мозга за счет развития объемных образований до оперативного вмешательства у 24 пациентов по сравнению с контрольной группой. Установлено, что при патологическом развитии объемных образований головного мозга показатели интеллекта, беглости и гибкости образного дивергентного мышления и оригинальности вербального мышления ниже, чем в контрольной группе. Эти различия в уровне интеллекта были максимальными при решении образных заданий и менее выражены при выполнении вербальных. Левосторонняя лобная локализация объемного образования приводила к снижению всех компонентов интеллекта, а также к тенденции уменьшения вербальной креативности и образной беглости. Снижение оригинальности

ПАСТУХОВ Ю.Ф. — 2013 г.

Приведены данные о нарушениях сна у пациентов с болезнью Паркинсона. Основное внимание уделено анализу синдрома парадоксального сна без мышечной атонии. Сообщается о создании моделей доклинической и клинической стадий болезни Паркинсона у крыс Вистар на основе умеренного и глубокого ослабления активности убиквитин-протеасомной системы – ключевого механизма старения и развития конформационных болезней. Обосновывается гипотеза об изменениях характеристик парадоксального сна как маркере стадий паркинсонизма, отражающем состояние компенсаторных и нейропротективных резервов нигростриатной системы.

КОСТАНДОВ Э.А., ПЕТРЕНКО Н.Е., ЧЕРЕМУШКИН Е.А., ЯКОВЕНКО И.А. — 2013 г.

У взрослых здоровых людей (n = 35) с помощью модели установки на опознание сердитого выражения лица показано: увеличение нагрузки на рабочую память путем удлинения интервала времени до 16 с между целевым (изображение лица) и пусковым (световое пятно) стимулами не приводит к существенному замедлению смены старой установки на новую. Обнаружены различия в величине индуцированной синхронизации альфа-ритма в межстимульном периоде у группы испытуемых, смена установок у которых сопровождается искажением восприятия эмоционального выражения лица и группы “без ошибок”. У последних синхронизация больше выражена. Динамика альфа-ритма показывает, что в процессе осуществления последовательных когнитивных актов происходит модуляция селективного внимания, которая на биоэлектрическом уровне проявляется в изменениях величины индуцированной синхронизации/десинхронизации потенциалов альфа-диапазона. Предполагаемый механизм “тормозного контроля” обеспечивает гибкость когнитивных процессов путем подавления влияния на корковые процессы нерелевантных факторов во время межстимульных пауз. Этим “защитным” механизмом, как мы считаем, объясняется незначительный эффект использованной в настоящей работе нагрузки на рабочую память.

ИВЛИЕВ Д.А., СТАШКЕВИЧ И.С. — 2013 г.

Описан метод высокоскоростной видеорегистрации пищедобывательных движений крыс (добывание пищи из узкой горизонтальной трубки – кормушки). Метод позволяет детально визуализировать выполнение движений и выявить характерные особенности каждого движения на разных этапах его выполнения. Вычленение в отдельных движениях различных компонентов позволяет одновременно оценить их временне показатели. С помощью этого метода появилась возможность расширить имеющиеся представления как о наличии отдельных фаз пищедобывательных движений, так и о характере их выполнения. Обсуждаются перспективы использования представленного метода для дальнейшего исследования и анализа тех закономерностей, которые участвуют в процессах обучения пищедобывательному латерализованному навыку и его реализации у крыс. е показатели. С помощью этого метода появилась возможность расширить имеющиеся представления как о наличии отдельных фаз пищедобывательных движений, так и о характере их выполнения. Обсуждаются перспективы использования представленного метода для дальнейшего исследования и анализа тех закономерностей, которые участвуют в процессах обучения пищедобывательному латерализованному навыку и его реализации у крыс.

ИВАНИЦКИЙ А.М., МАЙОРОВА Л.А., МАРТЫНОВА О.В., ПЕТРУШЕВСКИЙ А.Г., ПОРТНОВА Г.В., ФЕДИНА О.Н. — 2013 г.

Целью работы было описать топографию активных корковых зон и подкорковых образований при вербальном и пространственном мышлении, используя метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). В исследовании приняли участие 18 праворуких испытуемых. Предъявлялись четыре типа заданий: два основных – вербальное (анаграммы) и пространственное (поиск фигуры, дополняющей квадрат), а также два типа контрольных задач (слова и пространственная задача, где все фигуры идентичны). При решении вербальных заданий наблюдался больший объем активации левого полушария с вовлечением зоны Брока, при решении пространственных задач была активирована средняя лобная извилина справа. В затылочной области при решении пространственных задач более выражена была активация зрительного поля 18, а при решении анаграмм – активация поля 19, связанного с более высоким уровнем обработки зрительной информации. Мозжечок активировался в обоих заданиях в большей степени при решении пространственной задачи. Полученные данные фМРТ свидетельствуют о том, что вербальный и пространственный типы мышления обеспечиваются активностью узко специфичного набора структур мозга, в то время как более ранние электрофизиологические исследования указывают на распределенный характер процессов мозга при мышлении. Объединяя эти два подхода, можно прийти к заключению, что когнитивные функции обеспечиваются мозговыми процессами системного характера с выделением некоторых ключевых структур.

БАЛАБАН П.М., НИКИТИН Е.С. — 2013 г.

Одним из эффективных способов ответа нервной системы на разнообразие внешних и внутренних сигналов является повышение возбудимости отдельных нейронов, приобретаемое, например, в процессе обучения. На сегодняшний день достоверно установлено, что постоянная несинаптическая нейронная пластичность возникает после обучения и, как и синаптическая пластичность, может служить субстратом для долговременной памяти. Однако пока остается неизвестным, как именно несинаптическая пластичность вносит свой вклад в изменение состояния нейронных сетей, от которого напрямую зависит память. Объяснение того, как несинаптическая пластичность транслируется в модифицированное состояние нейронной сети и измененное поведение, является одной из важнейших задач современных исследований в области обучения и памяти. Также мало информации имеется о специфических нейронных компартментах, несущих пластические изменения, в контексте морфологических особенностей конкретного нейрона и механизмах регуляции эффективности его входных и выходных синапсов при несинаптических изменениях в клетке. В настоящем обзоре рассматриваются важнейшие проблемы компартментализации несинаптической пластичности и влияния несинаптических пластических изменений на эффективность синапсов нейрона.

КИРЕНСКАЯ А.В., МЯМЛИН В.В., СТОРОЖЕВА З.И., ТКАЧЕНКО А.А. — 2013 г.

В обзоре рассматривается концепция эндофенотипов шизофрении как теоретическая основа для изучения патобиологических механизмов заболевания и формирования комплекса инструментальных методов диагностики. Приведен обзор современного состояния проблемы и наиболее значимые результаты исследования трех нейрофизиологических эндофенотипов шизофрении: торможения вызванного потенциала Р50, предстимульного торможения акустической стартл-реакции и теста с антисаккадами. Описаны имеющиеся сведения относительно нейрофизиологических и нейрохимических механизмов, вовлеченных в выполнение каждого из указанных нейрофизиологических тестов. Рассмотрены результаты исследований ассоциации эндофенотипов с полиморфизмом генов, оказывающих влияние на риск развития шизофрении. Показана высокая степень независимости рассмотренных эндофенотипов. Учитывая данные об относительно невысокой степени специфичности каждого из эндофенотипов для шизофрении по сравнению с другими психическими расстройствами, авторы уделяют отдельное внимание модели многомерного эндофенотипа как инструмента для научных исследований и диагностики.

МАЧИНСКАЯ Р.И., СЕМЕНОВА О.А., СУГРОБОВА Г.А. — 2013 г.

В работе представлен междисциплинарный подход к исследованию мозговых механизмов трудностей обучения у детей младшего школьного возраста. Комплексный электроэнцефалографический (ЭЭГ) и нейропсихологический анализ был использован для выявления нейрофизиологических факторов познавательных дефицитов у детей 7–8 и 9–10 лет с признаками синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). Записи ЭЭГ спокойного бодрствования у детей с признаками СДВГ значимо чаще, чем у детей контрольной группы, содержали паттерны, характерные для неоптимального состояния фронто-таламической регуляторной системы в виде билатерально-синхронных групп фронтальных тета-волн, а также локальные отклонения электрической активности коры правого полушария. Кроме того, у детей с признаками СДВГ чаще, чем в контрольной группе, были выявлены изменения ЭЭГ, указывающие на дефицит общего уровня активации со стороны ретикулярной формации ствола мозга в виде гиперсинхронного альфа-ритма и/или групп тета-волн в каудальных отделах. У детей с признаками СДВГ была обнаружена связь между особенностями познавательных дефицитов и наличием одного из трех типов отклонений на ЭЭГ. Дети обеих возрастных групп с ЭЭГ-признаками неоптимального состояния фронто-таламической системы демонстрировали выраженный дефицит функций программирования, регуляции и контроля деятельности (управляющих функций) наряду с трудностями выполнения слухоречевых заданий. У детей с локальными отклонениями электрической активности правого полушария дефицит управляющих функций сочетался с трудностями выполнения невербальных заданий. Снижение уровня неспецифической активации сказывалось преимущественно на работоспособности и темпе выполнения когнитивных заданий в обеих возрастных группах. В 7–8 лет у детей с признаками снижения активации отмечались также трудности обработки невербальной информации. Таким образом, результаты междисциплинарного исследования позволили выявить по крайней мере три типа отклонений функционального состояния мозга, которые могут вызывать снижение эффективности различных компонентов познавательной деятельности у детей с СДВГ.

ДЕМЕНТИЕНКО В.В., ДОРОХОВ В.Б., ЛАВРОВА Т.П., СИЛЬКИС И.Г., ТКАЧЕНКО О.Н. — 2013 г.

Проверяли выдвинутую нами ранее гипотезу о том, что одной из причин нарушений выполнения поведенческих задач при наступлении микросна является спонтанная генерация понто-геникуло-затылочных волн, приводящая к ухудшению проведения зрительной информации из сетчатки через наружное коленчатое тело в первичные зрительные области коры и в стриатум, в результате чего значительно затрудняется зрительное восприятие и снижается уровень внимания. Эксперименты проводили в ночное время суток. В ходе выполнения монотонной задачи (двухальтернативного психомоторного теста) у испытуемых повышалась вероятность наступления состояния, определяемого нами как микросон с открытыми глазами. Для каждого участника проведен сравнительный анализ спектральных мощностей ЭЭГ при совершении изолированной ошибки в состоянии микросна с открытыми глазами и в состоянии с нормальным уровнем бодрствования при безошибочном выполнении задания. Выявлены следующие тенденции изменений спектра ЭЭГ: увеличение мощности в нижней части альфа-диапазона и уменьшение в верхних частях альфа- и бета-диапазонов. Изменения в тета-, нижнем бета- и гамма-диапазонах были разнонаправленными. С учетом известных из литературы данных эти изменения указывают на уменьшение активации первичных зрительных областей. Полученные данные могут служить в пользу нашей гипотезы о причинах зрительно-моторных нарушений при микросне с открытыми глазами.

КОВАЛЬЗОН В.М. — 2013 г.

Рассматриваются некоторые дискуссионные вопросы современной сомнологии – раздела нейронаук, охватывающего регуляцию цикла бодрствование – сон, циркадианные и диурнальные биоритмы и другие смежные проблемы. Насколько чередование периодов активности и покоя у простых моделей – плоского червя, плодовой мушки и рыбки-зебры – сходны с чередованием бодрствования и сна у теплокровных организмов – птиц и млекопитающих? Какая связь между молекулярно-биологическими и электрофизиологическими явлениями в цикле бодрствование – сон? Какова роль быстрого сна в раннем онтогенезе? Каковы биохимические особенности медленного и быстрого сна? Эти и другие проблемы затрагиваются в данном обзоре.

ЛАРИОНОВА Е.В. — 2013 г.

В обзоре рассматриваются исследования, посвященные эффектам экзогенных каннабиноидов. Введение экзогенных каннабиноидов, вероятно, нарушает нормальное функционирование каннабиноидных рецепторов, а значит, и областей мозга, в которых они расположены, что отражается в изменении связанных с ними когнитивных функций. Особое внимание обращено на работы с использованием анализа электрической активности мозга при употреблении каннабиса. Эти исследования условно можно поделить на два направления – изучение острых и отставленных эффектов. Среди основных общих острых эффектов можно отметить нарушения продуктивности рабочей памяти, нарушения механизмов селективной фильтрации информации, снижение мощности тета-ритма ЭЭГ, а также уменьшение амплитуды компонента Р300 слухового и зрительного вызванных потенциалов. Результаты исследований отставленных эффектов довольно противоречивы: часть работ указывает на редукцию негативных последствий в когнитивной сфере при воздержании от употребления каннабиноидов. Тем не менее другие работы дают основания полагать, что когнитивные нарушения, связанные с хроническим употреблением этого типа наркотиков, будут устойчивыми и долговременными.

БАЗЯН А.С., БИРЮКОВА Л.М., КУДРИН В.С., КУЛИКОВ М.А., МИДЗЯНОВСКАЯ И.С., НАРКЕВИЧ В.Б., САРКИСОВА К.Ю., ФОЛОМКИНА А.А. — 2013 г.

У крыс линии WAG/Rij и Wistar исследовали поведение в тестах свето-темнового выбора, открытого поля, потребления/предпочтения сахарозы и вынужденного плавания, содержание моноаминов и их метаболитов в шести структурах мозга (префронтальная кора, прилежащее ядро, стриатум, гипоталамус, гиппокамп, миндалина), а также плотность D2-подобных дофаминовых рецепторов в 21 области мозга. Крысы линии WAG/Rij проявляли симптомы депрессивноподобного поведения, такие как повышенная иммобильность в тесте вынужденного плавания и пониженное потребление/предпочтение сахарозы (агедония). Существенных изменений в тестах свето-темнового выбора и открытого поля, указывающих на повышенную тревожность, у крыс линии WAG/Rij не выявлено. В мозге у “депрессивных” крыс линии WAG/Rij по сравнению с “нормальными” крысами Wistar обнаружены нейрохимические изменения, свидетельствующие о гипофункции мезолимбической дофаминергической системы: пониженное содержание норадреналина, дофамина, 3,4-диоксифенилуксусной кислоты и 3-метокситирамина в прилежащем ядре, а также повышенная плотность D2-подобных дофаминовых рецепторов в прилежащем ядре и вентральной области покрышки. Пониженное содержание дофамина наблюдали также в стриатуме и префронтальной коре. В гиппокампе, гипоталамусе и миндалине существенных изменений в содержании моноаминов и их метаболитов не выявлено, так же как и в содержании серотонина и его метаболита 5-оксииндолуксусной кислоты во всех исследованных структурах мозга, за исключением повышенного содержания серотонина в миндалине. Результаты свидетельствуют о том, что гипофункция мезолимбической дофаминергической системы мозга (прилежащее ядро) является нейрохимическим механизмом депрессивноподобного поведения у крыс линии WAG/Rij.

ЗАВАЛКО И.М., КОВРОВ Г.В., ПОНОМАРЕВА И.П., ПОСОХОВ С.И., ПОСОХОВ С.С. — 2013 г.

Целью настоящей работы было изучение стабильности засыпания и продолжительности бодрствования во сне от ночи к ночи у лиц, находящихся в условиях 105-суточной изоляции (эксперимент “Марс-105”). Объектами исследования стали шесть здоровых испытателей, принимавших участие в эксперименте. Метод обследования включал регистрацию ночной полисомнографии у каждого испытателя в пяти ночах, распределенных относительно равномерно в течение всего эксперимента. Было показано, что среди здоровых испытателей выявляются две группы лиц (по три человека в каждой) с высокой (группа I) и низкой (группа II) степенями стабильности процессов засыпания и ночных пробуждений. У лиц группы II во сне отмечается увеличение “глубины” дельта-сна, а именно достоверное превалирование стадии 4 (47.3 мин) над стадией 3 (32.9 мин). В группе I значение стадии 3 было 44.9 мин, а стадии 4 – 26.6 мин. Предполагаем, что нестабильность в разные ночи скорости засыпания и продолжительности бодрствования во сне в сочетании с “углублением” дельта-сна (превалирование стадии 4 над стадией 3) есть особая индивидуальная форма адаптации сна к условиям хронического стресса (изоляции).

БОЙЦОВА Ю.А., ДАНЬКО С.Г., ИВАНИЦКИЙ Г.А., РОИК А.О., СОЛОВЬЕВА М.Л. — 2013 г.

Ранее было показано, что типы выполняемых испытуемыми пространственно-образных и вербально-логических заданий можно различать посредством обучаемого классификатора, используя индивидуальные для каждого испытуемого характеристики спектра мощности ЭЭГ. Проведено исследование с применением подмножества тех же заданий, но направленное на выявление обусловленных характером заданий различий спектральной мощности ЭЭГ, общих для группы испытуемых (31 человек). Контрастное распределение статистически значимых различий по частотным диапазонам качественно совпадает с ранжированием диапазонов по оценкам эффективности распознавания вида деятельности обучаемым классификатором, за исключением диапазона тета. Наиболее существенны различия в альфа-диапазонах. Результаты сопоставления общих (групповых) и индивидуальных показателей соответствуют представлениям о более значимом вовлечении механизмов семантической памяти в решение вербальных задач, а также указывают на возможные различия в балансе внутреннего и внешнего внимания при реализации вербально-логической и пространственно-образной деятельности.