УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2004, том 35, № 1, с. 105-108
_ ОБЗОРЫ
И РЕЦЕНЗИИ
РЕЦЕНЗИЯ НА КНИГУ "ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СТРУКТУР МОЗГА: ПРИНЦИПЫ, ВАРИАНТЫ, МОДЕЛИРОВАНИЕ"
(Н.С. ПОПОВА, Л.М. КАЧАЛОВА. М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2001. 178 с.)
Проблема интегративной физиологии - центральная в физиологии - объявляется перспективой развития физиологических наук, ей посвящаются всемирные конгрессы, симпозиумы и межди-сиплинарные встречи представителей нейронаук, математиков, физиков, психологов. Кажется, что успехи нейронаук столь внушительны и убедительны, что они могут ответить, наконец, на "вечные вопросы": каковы механизмы работы "разумного" мозга, каков объем информации, воспринимаемой мозгом, хранимой в памяти, способной к реализации и воспоминанию? Как никто другой, академик Н.П. Бехтерова имела право написать справедливые и горькие слова: "XX век внес много ценного в копилку фундаментальных знаний о мозге человека. Часть этих знаний уже нашла применение в медицине, но сравнительно мало используется в воспитании и обучении. Человек как индивидуум уже пользуется достижениями фундаментальных наук о мозге, Человек, как член общества имеет мало "профита" и для себя, и для общества, что связано в большей мере с консерватизмом общественных устоев и трудностью формирования общего языка между социологией и нейрофизиологией (Н.П. Бехтерева. "Наука и жизнь", 2001, № 7).
Но именно разработка представлений об интеграции как естественно-научном и общественном феномене могла бы помочь преодолеть этот консерватизм. Правда, не столько плодотоворными, сколько разочарующими были попытки использовать физиологическое понимание соподчинен-ности в работе структур головного мозга в организации общественных отношений.
Последние десятилетия впечатляют успехами в области молекулярной биологии, интеграции нейрохимических закономерностей работы мозга (Н.П. Ашмарин и соавт. Биохимия мозга). Завершено не только научное нейрохимическое картирование известных со времен Возрождения анатомических путей мозга и нейрохимическая идентификация отдельных нейронов и систем нейронов, но и разрабатываются представления об интеграции различных нейромедиаторных и модуляторных регуляторных систем клетки на уровне генов-белков предшественников медиаторов и нейропептидов, генов-рецепторов к ним, а следо-
вательно, сложной мозаики экспрессии генов (более 2000) в ядрах нервных клеток, связанных между собой аксональными (синаптическими) связями. Положение клетки в той или иной нервной сети мозга (ядре, области коры и т.д.) становится химической детерминантой, ее анатомическое местоположение, завершающееся в процессе онтогенетического "блуждания" и миграции при развитии мозга, становится достаточным и необходимым условием ее нейрохимической специализации. Вместе с тем реальные анатомические связи являются основанием для экспериментального поиска функциональных отношений между структурами, связанными в нервные круги. Не в этом ли убедительность наших теорий о работе лимбических нервных кругов, и в частности круга Пейпца. Напомним, что для признания существования и работы лимбических нервных кругов много сделано методами регистрации и анализа ВП. (Сошлемся в том числе и на наши исследования внутриамигдалярных связей и базального амигда-лярного круга Питера Яковлева (С.А. Чепурнов, Н.Е. Чепурнова. Миндалевидный комплекс мозга. 1980).
Другие реалии межцентральных отношений -межклеточные нервные сигналы и различные по физической природе суммарные биоэлектрические процессы, отражающие появление и распространение разрядов потенциалов действия в волокнистых системах мозга, дендритных отделах клеток, в физических полях совокупности нервных клеток и глии. Физиология достигла высокого совершенства в регистрации и анализе таких сигналов, менее - в толковании их природы и функционального значения.
Монография Н.С. Поповой и Л.М. Качаловой -итог многолетних исследований, выполненных в Институте мозга РАМН. Они отражают традиционный подход - параллельный анализ биоэлектрических показателей и поведения. Понимая, что процессы интеграции и памяти, и обучения находят в ЭЭГ свои объективные эквиваленты, авторы доказывают высокую информативность вызванных потенциалов (ВП) "как определенный среднестатистический показатель когерентности крупных популяций нейронов, т.е. как объективный критерий вовлечения мозговых образований
в системные процессы. Пионерские работы член-корр. РАН A.M. Иваницкого о гетерогенности вызванных ответов, физиологических механизмах оценки сигналов мозгом человека и о глубокой корреляции между психологическими и физиологическими феноменами [A.M. Иваницкий. "Мозговые механизмы оценки сигналов". M.: Медицина. 1976] также были основаны на изучении вызванных ответов, определении их роли в выявлении нарушений сознания и тяжести психопатологических симптомов.
Опираясь на богатство теоретических построений в отечественной нейрофизилогии и неврологии, авторы отдают долг взглядам и теориям, ставших классическими в работах B.M. Бехтерева, A.A. Ухтомского, И.П. Павлова, И.Н. Филимонова, П.К. Анохина, K.B. Судакова, A.C. Бату-ева, М.Н. Ливанова, П.В. Симонова, Н.Н. Любимова, О.С. Адрианова. Будучи представителями школы О.С. Адрианова, авторы с особым вниманием рассматривают оригинальную концепцию соотношения микро- и макроуровней мозга "в архитектуре поведенческих реакций". Последние публикации выдающегся морфофизиолога О.С. Адрианова были посвящены пониманию "организованного мозга", церебральным взаимоотношениям познавательной и эмоциональной активности мозга [О.С. Адрианов Успехи физиол. наук. 1995. Т. 26, № 1 и 2].
В главе I рассмотрены методические подходы к изучению межцентрального взаимодействия. Показано, что межцентральные отношения можно оценить в период их формирования, причем общепринятым критерием может служить возникновение ВП в одной структуре при стимуляции другой, хотя несомненно, что при этом происходит многоканальная передача информации. ВП и изменения их параметров содержат также информацию о временной организации афферентных потоков. Исследования авторов выполнены на бодрствующих собаках с хронически вживленными электродами (от 12 до 36 !), причем сам процесс обучения был модифицирован с целью растянуть его во времени. Исследовались также аналоги ВП (воспроизведение конфигурации ВП в отсутствие сенсорного раздражителя). Они оказались ценным источником информации при патологических состояниях.
Межструктурное взаимодействие рассмотрено в главе II при процессе обучения. Выполнялась задача сопоставить изменения ВП в структурах анализатора (слуховой, зрительный) и в интегра-тивно-пусковом отделе коры в процессе формирования моторного ответа. В оптимальном варианте ответ будет опережать, но не завершаться раньше подачи подкрепляющего электрокожного раздражения.
Ранее Н.С. Поповой (1963, 1983) было отчетливо доказано, что изменения параметров ВП в этих отделах сходны, но приурочены к разным этапам обучения. Очевидна закономерность: в период, когда устанавливается сигнальное значение звука (щелчки) или света (вспышки), активна корковая зона соответствующего анализатора, а при закреплении моторного ответа активная роль переходит к интегративной пусковой зоне коры. В период, когда в интеграции доминирует анализатор сигнального раздражителя, в его корковой зоне регистрируются ВП простой конфигурации. Перенос фокуса максимальной активности на моторное поле коры сопровождается, напротив, усложнением конфигурации ВП в корковой зоне зрительного анализатора - за счет расщепления негативного компонента и появления дополнительных поздних негативных колебаний. Усложняется и конфигурация ВП в стволовых звеньях анализаторов. На всем протяжении обучения выявляется следующая тенденция: в начале активной выработки навыка длительность коркового ВП короче, чем стволового, затем они уравниваются, а при стабилизации навыка ВП на корковом уровне вновь становятся короче. Стволовые структуры рецепторных систем передачи сигналов соотносятся со своим корковым уровнем (первичное поле - ?) и с интегративно-пуско-вой зоной коры. Существенным в интеграции становится этап обучения, когда сенсорный стимул превращается в пусковой сигнал. Были выявлены также интересные изменения при переходе от перцептивного обучения к моторному.
Существенным достижением авторов является расшифровка констелляционных отношений в структурах стриопаллидарной системы. Изучены взаимоотношения хвостатого ядра, бледного шара, а также вентралатерального и интраламинар-ного ядер таламуса, прилежащего ядра. При всей сложной картине вовлеченности указанных стру-ктру в процессы моторного обучения становится закономерным разделение на сенсорный и моторный режимы интеграции. Этот плодотворный подход позволяет понять сущность стабилизации оборонительного навыка (сущность приобретенной защитной реакции на базе врожденных связей стриатума с анализаторными лемниско-выми проводящими системами - С.Ч.) Подчеркнем здесь опорную роль морфологических исследований авторов - Н.С. Поповой удалось показать гистологически прямые проекции хвостатого ядра на все звенья слухового и зрительного анализаторов [Глаголева, Н.С. Попова. 1979-1982]. Можно согласиться, что рассмотренные в монографии закономерности интеграции в рамках определенных структур и функций могут быть отнесены и к общебиологическим. К их числу можно отнести: 1) наличие двух функциональных режимов; 2) режим интеграции определяет
РЕЦЕНЗИЯ НА КНИГУ "ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
107
ведущая афферентация; 3) существует "ключевая структура" мозга, генетически закрепленная с ведущей афферентацией; 4) в интеграции реализуются разные функциональные возможности одной и той же структуры.
Оптимизация адаптивной деятельности осуществляется формированием опережающих ответных реакций. Эти закономерности представлены в главе III: "Системный анализ опережающей интеграции". В процессе формирования адаптивной деятельности возникают аналоги ВП. Изучение закономерностей изменения конфигурации ВП, как и аналогов ВП, позволяет судить не только о следовых
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.