Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Диэнцефальные механизмы регуляции сна у домлекопитающих

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Диэнцефальные механизмы регуляции сна у домлекопитающих"

'<•> -i г\ 9 в, %

академия наук ссср

;3 институт эволвдоннси физиологии

• И БИОХИМИИ Им.И.М.СЕЧЕНОЕА

На правах рукописи

ХОМУТЕЦЕСАЯ Ольга Ефимовна

УМ 612.821.7:598.186.

доэщшлшш механизш регуляции сна у домлекопитащис

03.00.13 - физиология человека и животпах

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

!

Ленинград .

"1992

Работа выполнена в Институте эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН.

Научный консультант - профессор И.Г.Нарманова

Официальные оппонента: академик РАН, профессор

■ А.Д.Ноздрачев член-корреспондент РАН, профессор

Г.А."Вартанян доктор медицинских наук, профессор Ю.Е.Москаленко

Ведущая организация - Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Защита диссертации состоится " 6 " октября 1992 г. в JQ чао. на заседании специализированного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора биологических наук при Институте эволюдаонноЛ физиология й биохимии им. U.M. Сеченова РАН /Санкт-Петербург, 199223, пр. М.Тореза 44/.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института эволюционной физиологии и биохимия им.ИЛ!.Сеченова РАН

Автореферат разослан

- У" 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор медицинских наук, профессор

М.Н.Маслова

БЙ5ЛИ ОТЕКА

1 IT игл

1

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность пройлемы. Сон представляется чувствительным индикатором физиологического состояния организма, т.к. нарушения сна часто являйся сопутствующим синдромом многих психофизиологических расстройств. В последнее время число людей, жалующихся на неудовлетворенность сном, прогрессивно возрастает во всем мире", что связано с увеличением количества стрэссорных воздействия на человека, ускорением темпов жизни 20 века (Вэйн,1974; Вейн, Хехт, 1989). В связи с этим, практические потребности медицины диктуют необходимость лучше понять шгоаоше, механизм этого состояния, представляющего собой сложу» интеграцию в деятельности многих функциональных систем.

Банным этапом в процессе изу . jния физиологии сна стало открытие парадоксальной фазы,впервые обнаружившее гетерогенность этого состояния (Aserinsky,Kleltnian,1953; DementfKleytman,1957). Стало очевидным,что медленяоволновая я парадоксальная фазы сна, сопряжении с разным электрофгаиологическим выражением, осуществляются разными нейрофизиологическими механизмами. Значительно® количество работ .лосвлценннх изучению регуляции сна у млекопитающих, выявило систему» организации структур центральной яэршой систем», ответственных за регуляции циклов сна. Шло показано, что сон-и сноподо-бныэ состояний вызываются электрической 'и химической стимуляцией многих областей центральной нервной системы. Например, стимуляция разных структур головного мозга у илекопктавдах может вызвать либо от, ;лыше призаки сна (такие как зевота, -поиски места для сна, принятие характерной позы и т.д.), либо отдельные фазы сна, либо общую картину сна с характерная его компонентами. Экспериментальными исследованиями Моруцци было показано наличие сянхронизярудаих структур в каудзлышх отделах ствола мозга, в зоне солидарного тракта (Monizzi,! 962., 1953). Ков ради и латеральнае этой синхронизирую' щей системы Моруцци таккэ были выявлена структуры, оказывающие на ЭЭГ сходные влияния (Bonvallet, А1Дал,1963). Сомногенше эффекта бичи получены и при низкочастотном раздражении n.caudatus (Buchwald, ffyers, Окша, Heuser, 1961; Favale et.al.,1961), структур ретикулярной формация покршки среднего мозга (Caspera, Winkel,

3

1954; Tavale et al., 1961; Proctor, Knlghton, Churchill, 1957; Jou-vet.1962). Наиболее значительная роль в механизмах интеграция сна принадлежит парадней груше ядер зрительных бугров и интралшинар-ной системе (Неэз, 1949, 1954; Koella, Hess, Akert, 1951; Koella, Hess, 1952; Haas, Koella, Akert, 1953, Akimoto, Yamaguchl et al., 1956; Jouvet, (962). Гишогенныэ влияния были обнаружены при раздражении гжпгокампа и fornix (Рожанский, 1957; Pai-meggyanl, 1960, 1961, 1962),

преоптической области и диагональной связки Брока (Sterman, Clemente, 1962 а,Ъ; Clemente, Sterman, 1963, 196Г).

Таким образом, на всех уровнях головного мозга, начиная с кау-дальннх отделов ствола, представлены структуры, вызывающие эффект синхронизации электрической активности и те или иные поведенческие признаки сна.

Гипногенная система находится в конкурентных отношениях с активирующей системой, основой которой является активирующая ретикулярная формация ствола мозга, а также активирующая система тала-муса. Обе системы имеют кольцевые связи с лимбическими структурами и неокортексом (Hess,1954; Анохин, 1957; Batlni, Itoru2zi, Palestini, 1958; Nosvzzl, 1962; Bonvallet, Alien, 1963; Clemente, Steraan, 1963; Koella, 1969, 1977).

При анализе иногчислвнннх литературных данных, посвященных регуляции сна, встает вопрос, в чем биологическая целесообразность столь сложной и многокомпонентной системы регуляции этой функции. На этот вопрос трудно найти ответ,если обращаться лишь к данным, полученным на млекопитающих, т.е. к тому уровню эволюции, где функция сна достигла своего наивысшего развития. По-видимому, о дач из перспективных путей решения вопроса о биологической целесообразности многокомпонентной система регуляции цикла бодрствование-сон состоит в сравнительном es изучении у животных разного филогенетического уровня.

Как известно, идентификация сна у млекопитающих базируется главным образок, на электрофизиологических критериях (Kleltman, 1964; НоЪвоп,196Т; RecYvtschaííen, Sales, 1968). Однако, если принять точку зрения, что сон представляет собой одну из форм инстинктивного, поведения (Конорский, 1970; Webb, 1974, 1975, 1981, 1988; Daan, 1983) то, на наш взгляд, это состояние неправильно идентифицировать

только на основе электрической активности головного мозга. Сон -слояяое многофункциональное состояние, в котором электрические проявления выступают наряду с поведенческими, вегетативными, биохимическими и многими другими и, по-видимому, неправильно выделять из этого многообразия признаков какой-то один и отводить ему доминирующую роль. Вполне естественно, что электрографическая картина сна у животных разного филогенетического уровня долхна отличаться из-за присущих каждому этапу эволюции морфоч$ункщон&льных особенностей центральной нервной системы (Карамян, 1970; Brouton, 19Т2). С другой стороны, трудно сабе представить, чтобы такая насущная форма поведения как сон возникла бы только на высшем этапе эволюции и не имела бн предшествующа, более примитивных форл организации на болев ранних этапах эволюции позвоночных. Однако, состояние сна у до-млекопитанцих, а также механизмы его регуляции, изучены совершенно недостаточно. Практически, только Лаборатория эволюции сна и бодрствования пролила свет на эту проблему (Карманова, Хг>мутецкая, Чурносов, 1972; Кармановэ, 1975, 1977, 1982; Чурносов, IS/2; Khomu-tetskaya. Shilling, Karmanora,t979; Гитков, 1977 ; Нарманова, Хо-мутецкая. Шиллинг, 1981; Лазарев, 1980; Аристакесян, 1989; Балич, 1989). Этими исследованиями было показано, что у холоднокровных позвоночных - рыб, амфибий и рептилий в естественном циркадном ритма активности мог®» наблюдать три форма покоя, которые отличаются характерной позой, состоянием шшечного тонуса, характером электрокардиограмму , распределением частотных составляющих электроэнцефалограммы,. преимущественным распределением в течение суток в зависимости от уровня освещенности. Днем преобладает форма покоя о усилением пластического тонуса соматических мышц ("состояние обездви-кенности типа каталепсии"- П-I), в сумерки - форма покоя с ригидным тонусом ("состояние обездвиженности тота кататонии" -П-2) и ночью -форма покоя, сопровождающаяся «ншачнвм расслаблением ("состояние обездвиженности типа катаплексии" - П-3). И.Г.Кармановой была выдвинута концепция "протосна", или "первичного сна" холоднокровных позвоночных. Так било показано, что П-I, П-2 и П-3 являются естественными формами первичного сна (Карманова, 1977; 1982, I98S). По мнению автора, на основе дивергентной эволюции первичного сна в филогенезе позвоночных появились шдланшволновая и парадоксальная фазы сна теплокровных, а также и другие адаптивные формы поведения

теплокровны* позвоночных (животный гипноз, зимняя спячка). Так, признаки естественных форм протосна обнаруживаются и у холоднокровных, и у теплокровных позвоночных в состояниях, адаптированных к переживанию низких температур среды - при гипобиозе холоднокровных и при зимней спячке теплокровных (Карманова, Попова, Хомутецкая, Демин, Рубинская, 1984; Карманова, 1984; Карманова, Хомутецкая, 1984 ).

Чрезвычайно важно, что некоторые генетически закрепленные признаки трех форм протосна холоднокровных выявляются в онтогенезе мле-копитакщга и человека и могут служить опорой при ранней диагностика патологии центральной нервной системы ребенка (Карманова, Белич, 1982; Xannanova, Petre-Quadens, 1988; Велич, 1989). Кроме того, при • определенных заболеваниях центральной нервной системы, связанных с патологией цикла бодрствование-сон взрослого человека, происходит дассолюция,.распад механизмов регуляции сна и возврат на более древние уровни его организации (Карманова, 1986; Карманова, Разумов, Яхно, 1987; Яхно, Вейн, Карманова, Разумов,1988).

Таким образом, экспериментальное доказательство существования первичного сна открыло новые пути для исследований эволюции сна и других состояний организма животных: зимней спячки и животного гипноза. Это направление исследований цикла бодрствование-сон имеет значение и для решения проблем зрикладкого характера.

Положение о том, что сон теплокровных является результатом эволюции одной из форм первичного сна холоднокровных, требовало дальнейшей проверки. Наш подход к решению этой проблемы заключался прежде всего в исследовании эволюции механизмов регуляции цикла бодрствование-сон у домлекопитащих. С другой стороны, для доказательства функциональной гомологии трех форм первичного сна холоднокровных и таких состояний теплокровных как сон, животный гипноз и зимняя спячка следовало выявить как мокно больше общих узловых черт в регуляции этих состояний. Следовательно, наше исследование требовало применения как можно более разнообразных методов исследваания. В связи с этим работа был? выполнена на базе использования поведенческих,нейрофизиологических и нейрохимических методик исследования.

1.2.Цели и вадачи исследования. Наиболее актуальным в настоящее . время представлялось выяснить:

- существуют ли общие черты в структурной организации диэнцефальных

механизмов, ответственных за рвгулявд® цикла бодрствование-сон у теплокровных и холоднокровных позвоночных (птицы и амфибии); - существуют ли черты сходства нейрохимических характеристик отдельных нейросекреторннх нейронов диэнцефальной области в механизмах регуляции динамики суточных и сезонных ритмов у теплокровных (лти-вд, млекопитающие) и холоднокровных позвоночных (амфибии,рептилии).

Для достижения поставленной цели основное внимание было сосредоточено на решении следующих задач:

Т. Выяснить, какие механизмы центральной нервной системы осуществляют интеграцию состояния обездвиженности типа каталепсии у теплокровных (птицы) и холоднокровна (амфибии) позвоночных.

2. Изучить особенности диэнцефальных механизмов регуляции мед-ленноволновой и парадоксальной фаз сна у птиц.

3. На основе количественных критериев нейрохимических характеристик отдельных нейронов гомологичных диэнцефальных структур головного мозга провести сравнительный анализ двух фэрм сна - холоднокровных позвоночных: протосна у амфибий и промежуточной формы сна у рептилий

4. Провести сравнительный анализ абсолютного содержания белков и РНК в нейронах гомологичных диэнцефальных структур холоднокровных (лягушки) и теплокровных (суслики) в естественных состояниях, адаптированных к переживании низких температур внешней среды ( гипобиоз и зимняя спячка).

5. Провеет*» сравнительное изучение функционального состояния рибосомальной РНК в нейросекреторшх нейронах преоптическсй области гипоталамуса лягушек в естественных состояниях цикла активяоеть-первичньл сон, а также при естественном и искусственно вызванном гигобиозе.

6. На основе анализа данных, полученных сопоставимыми методам на животных разного филогенетического уровня (амфибии, реятшпш, птицы, млекопитающие) выявить функциональную) гомологию форм первичного сна холоднокровных и таких состояний теплокровных как переходные гипнотические фазы, стадии' она и зимняя спячка.

1.3.Научная новизна. Среди полученных новых фактов наиболее существенными нам представлялись следующие:

- Впервые в естественном цикле бодрствование-сон птиц выявлено состояние обездвиженности типа каталепсии, сопровождаемое усилением пластического тонуса мышц туловища и показана гомология этого состояния с одной из форм первичного сна (П-1) холоднокровных позвоночных.

- Епервые показано, что в интеграции состояния обездвиженности типа каталепсии у теплокровных (птица) и холоднокровных (амфибии) принимает участие передний отдел гипоталамуса.

- Впервые обнаружен-'; существование у птиц реципрокных отношений между более древними структурами центральной нервной системы (передний гипоталамус) и более молодыми, прогрессивно развивающимися в

• эволюции позвоночных таламичесетми структурами, в интеграции таких состояний как обездвиженность типа каталепсии и медленноволновая фаза сна.

- У птиц впервые продемонстрирована функциональная близость переднего гипоталамуса и терминального ядра дополнительной оптической системы - п. ес1;опатт11аг1а среднего мозга, (то есть тех структур центральной нервной системы, которые воспринимают неспецифические влияния света через оптико-гзшоталашческиа и оптико-мезенцефальные неспецифические зрительные пути) в интеграции цикла бодрствованке-сон.

- Предпринятое сравнительное изучение нейрохимических характеристик нейросекреторных нейронов переднего гипоталамуса омфибий и рептилий впервые показало, что в форм© первичного сна П-3 холоднокровных наблюдается увеличение, по сравнению с активным бодрствованием, концентрации и абсолютного содержания цитоплазматических белков и РНК, аналогичное таковому при снэ у белых крыс. Таким образом у холоднокровных в одной нз форм протосна происходят анаболические процессы, сопоставимые со сном млекопитающих.

- Впервые показано, что в нейросекреторных нейронах переднего гипоталамуса у амфибий и у млакогшганцих происходят однонаправленные сдвиги (уменьшение) концемгрвщв'. и абсолютного содержания цитоплазматических Салков и РЖ в одной из форм протосна (П-2) и при естественном пуюбиозе (лягушки), а такие при зимней спячке (суслики). Таким образом, был экспериментально установлен новый факт, что форма первичного сна (П-2) холоднокровных сопровоадается снижением метаболизма. Именно эта форма первичного сна дослужила основой для

формирования в эволюции позвоночных гипомётаболических состояний, адаптированных к переживанию низких температур среда. - Впервые было проведено изучение состояния рРНК у лягушек в естественных состояниях цикла актквность-протосон, а также при естественном и искусственно вызванном гипобиозе, что позволило получить прямые доказательства единства происхождения, то есть функциональной гомологии естественной формы первичного сна П-Я, гшюбтоза холоднокровных позвоночных и зимней спячки теплокровннх.

1.4. Теоретическое и практическое значение работ. Работа относится к фундаментальным исследованиям. На основании сравнительно-физиологического анализа многообразиях характеристик'естественных, спонтанно возникающих состояний цикла бодрствование-сон у животных разного уровня филогенетического развития показано постепенное становление диэнцефальных механизмов регуляции фаз сна, а также состояний гипобиоза холоднокровных и зимней спячки млекопитащих. Подтверждена концепция первичного сна как истока эволюции состояний, входящих в цикл бодрствование-сон теплокровных позвоночных. Полученные экспериментальные данные существенно распиряют представление о становлении механизмов регуляции цикла бодрствование-сон и могут служить материалом для понимания мекцентральных взаимодействий тех функциональных систем головного мозга, которые ответственны за проявление переходных гипнотических фаз, а также медлешоволновой и парадоксальной '¿аз сна. Продемонстрированная в работе инициация у холоднокровных естественной гипометаСолической фэрмы первичного сна П-2 под влиянием пептидного фактора, выделенного из тканей гиберни-ругавдх о-.нвотннх, делает теоретически возможным поисх у холоднокровных позвоночных подобных активных нейрорегуяяторннх факторов. Это может иметь практическое значение для создания эффективных искусственных регуляторов для коррекции нарушений сна при разных уровнях его эволюции.

Результаты работы, касающиеся нейрохимических характеристик естественного гипобиоза холоднокровных, зимней спячки теплокровных, а также нейрофизиологических характеристик искусственно вызванного гипобиоза холоднокровных включены в курс лекций по высшей нервной деятельности в раздел физиологии сна и зимней спячки (Таджикский Государственный Университет им.В.И.Ленина) и в учебное пособие по

спецкурсу ("Сон, спячка и условнорефлекторная деятельность- Эволв-ционный и экологический аспекта". И.Г.Карманова, Х.М.Сафаров, Э.Н. Нуритданов. Душанбе, 1989 г.)

1.5. Положения, быносише на защиту.

. I. У амфибий передний и задний гипоталамус являются важной частью системы интеграции цикла бодрствование-первичный сон. Передний гипоталамус обеспечивает механизмы дневной формы перьлчного сна -П-1 (типа каталепси.., то есть с пластическим мышечным тонусом), и ночной формы, сопровождающейся расслаблением мышечного тонуса (113), а задний гипоталамус - преимущественно сумеречного оцепенения с ригидным мышечным тонусом, то есть формы первичного сна П-2.

2. По маре фэрмирования цикла бодрствование-сон в ряду позвоночных происходит расширение системы интеграции сна. У птиц и млекопитающих медленноволновая и активированная фазы сна регулируются главным образом структурами таламуса. Однако, стволово - гипоталами-ческие системы сохраняют ваяну» рэгуяяторную роль в механизмах мед-ленноволновой к парадоксальной фаз сна, а также дневной обездвиженности типа каталепсии.

3. Впервые нейрохимическими методами исследования доказывается функциональная гомология Форш первичного сна холоднокровных, протекающей с расслаблением мышечного тонуса (П-3), и -состояния мэд-лэнноволнового сна теплокровных. В нейросекреторчых клетках переднего гипоталамуса в этих функциональных состояниях у животных разного филогенетического уровня (лягушки, черепахи, крысы) происходят аналогичные изменение, реализующиеся увеличением абсолютного содержания цитоплазматических белков и РНК.

4. В состоянии сумеречного оцепенения с ригидным мыиечвдм тонусом (П-2), проявляющемся в естественном цикле бодрствование-первичный сон холоднокровных, заложена генетическая основа приспособления организма к низкой температуре среды и сниженному метаболизму. В пользу этого положения свидетельствуют однонаправленные сдвига (сшедэниэ) цитоплазматического белка и РНК, а также близкие количественные соотношения однотяасевых и двухтяжэвых участков РНК в цитоплазма юйросекре торных клэток переднего гипоталамуса в состоя-, киях естественного оцепенения П-2, гипобиоза холоднокровных и зимней спячки гетеротермных млекопитающих.

5. Форма первичного сна П-2 холоднокровных может Сыть вызвана введением активного низкомолекулярного вещества пептидной природы, выделенного из тканей гибернирувдих млекопитающих. Правомерно допу-стать у холоднокровных существование и ишх веществ, которые сохраняются в !5>оцессе эволюции и входят в генетический набор нейрохимических регуляторных факторов. Поиск подобных активных факторов у холоднокровных может иметь практическое значение для создания эффективных искусственных регуляторов для коррекции нарушении сна.

I.в.Апробация диссертационного жшерисиа.

Материалы диссертации были представлены:

- На 17,V,71,VIII,IX,X яаучшх совещаниях по эволюционной физиологии.посвященных памяти Л.А. Орбели (Л.1965,1968,1972,1982, 1936,1990 гг.)

- На номсомольско-молодежных конференциях (Л. 1968,1973)

- На Всесоюзных конференциях по вопросам физиологии вегетатив- . ной нервной системы (Ди;мжая, 1969,1971).

- На съездах Физиологического общества jm.1i.П.Павлова (ЛЛ970, Тбилиси, 1975; Алма-Ата, 1Э7Э).

На мездуиародной конференции "Механизма сна" (Л. 1971).

На I Конгресса Европейского общества по изучения сна , (Брюгге, . Бельлга, 1971).

На Всесоюзном симпозиуме "Анализаторные системы и ориектацион-ное поведение птиц" (МГУ, 1973).

На'XXIV Совещании по проблемам высшей нервной деятельности (М. 1974).

- К IV Конгрессе Европейского общества по изучению сна (Румыния ,г.Тыргу-Муреш, 3978).

- На Всесоюзных школах-сепшарах "Механизмы зимней спячки" (Пущино,1984; 1988).

- На Всесоюзном симпозиуме "Механизмы зидаай спячки и естественного сна" (Махачкала, 1985; 1990).

- lía Всесоюзном семинаре по нейрофизиологии сна (Ростов-Дон, 1989).

1.7. Публикации. По материалам диссертация опубликовано 40 научных работ.

1.8. Стриктура и объем диссертации- Диссертация изложена на 278 страницах машинописи. Содержит введение, обзор литературы, 4 главы экспериментальных данных, заключение и вывода. Работа иллюстрирована 40 рисунками и 3 таблицами. Список цитированной литературы содермт 435 работ. Из них на иностранных языках - ü68.

1.9. Материал и лютоди исследования. Работа проводилась на самцах травяных лягуцйк Rana temporaria (90), болотных черепахах Emis orbicularia (16), курах породы белый леггорн (80), малых кавказских сусликах Citellus pygmaeua Pallas (24) и беспородных белых крысах самцах (30).

Были использованы следующие методические приемч:

I. Регистрация суммарной электрической активности подкорковых структур головного мозга кур проводилась биполярными константановы-ми электродами в фабричной изоляции с диаметром неизолированного кончика 0,1-0,3 мм. Расчет координат при стереотаксическом вживлении электродов проводился с помощью стереотаксического атласа куриного мозга (TíenchoTen,Juliasz, 1962). Регистрировали электрическую активность руктур переднего гипоталамуса, крыши среднего мозга, круглых ядер таламуса, эктомаммилярных ядер дополнительной оптической системы, а также структур архи-, экто-, нео- и гиперстриатума. Проводилась также локальная коагуляция в области переднего гипоталамуса, круглых ядер и эктомаммилярных ядер постоянным током 5-7 мА.

У лягушек после тотальной двусторонней коагуляции переднего или заднего гипоталамуса регистрировали электрограмму гжшокампальн'ой коры, частоту сердечного ритма и дыхания. Запись ЭКГ и дыхания проводилась модифицированным бесконтактным методом (Romme1,1973; Титков,1977; Белич,1979).

В качестве регистрирующей аппаратуры использовался 8^ми канальный энцефалограф фирмы "Медикар" (Венгрия) с анализатором-интег -ратором частот.

. Спектральный анализ электрограмм травяных лягушек проводили по разработанной в Лаборатории эволюции сна и бодрствования методике (Аристакасян, Гиргидов, 1983). Автоматически интегрированные значения мощности сигналов каждого выделенного д..вазона частот (в -1,5-

3 Гц; 6- 4-7 Гц; а - 8-13 Гц; р - 14-20 Гц) нормировали но площади, определяли функции спектральной плотности мощности сигнала ЗЭГ на каждом 30-секундаом отрезке. После статистической обработки данные представляли графически с использованием логарифмического масштаба для шкалы частот. такой метод представления оказался наиболее информативным для сравнительного анализа низкоамплитудной полиморфной активности переднего мозга травяных лягушек, так как позволял выявить высокочастотные маломощные составляющие ЭЭГ V объективно оценить вклад каждого диапазона в суммарную биоэлектрическую активность мозга.

По окончании опытов осуществляли верификацию местонахождения кончика глубинных электродов для последующего морфологического контроля.

2. Нейрохимические исследование нейросекреторных клеток переднего гипоталамуса у лягушек, болотных черепах, кур и махих кввказ- . ских сусликов проводились методом цигофотоспектрометрии (Бродский, 1966; Бр"мберг, Еевзнер,19В6) на зондовом двухлучевом микроспектрофотометре МУФ-5.Ка гистологических срезах мозга, окрашенных амидо-черным-ЮБ и галлоцианином, специфическими красителями на белки и нуклеиновые кислоты, определяли оптическую плотность цитоплазмы нейронов или глиальных клеток-сателлитов, а затем рассчитывали концентрацию в условных единицах. Абсолютное содержание белков и РНК рассчитывали как произведете концентрации на объем цитоплазмы. У холоднокровных (лягушек, болотных черепах) исследовали срезы мозга животных, забитых в состояниях бодрствования, формах пбрвичного сна, а также в состоянии естественного гипобиоза. У теплокровных -

в бодрствовании и состоянии обездвиженности типа каталепсии (куры), а также в естественном состоял . зимней спячки (суслики).

3. Изучение динамики соотношения одаотяжевых и двухтяжевых участков РНК в нейросекреторных нейронах преоптичаской области гипоталамуса у лягушек в зависимости от изменения функционального состояния проводилось методом лкминесцэнтного минроспектрального анализа . (Карнаухов,1978). На срезах мозга, окрашенных акридиновым оранжевым, с помощью шкроспектрофлюориметра определяли интенсивность люминесценции цитоплазмы нейросекреторных нейронов в красной и зеленой областях спквктра (1540 и %зо Двухтяжввдэ и однотяжевыв

участки рибосомальной РНК образуют комплексы о мономерами и дилерами акридинового оранжевого, лкмшесцирувдие соответственно в зеленой и красной областях спектра. По соотношению интенсивности люминесценции определяли безразмерный параметр а, показывающий долю красной люминесценции в общей интенсивности свечения акридинового оранжевого, пропорциональную -соотношении содержания в клетке одно-и двухтякевых участков нуклеиновых кислот, доступных тля взаимодействия с красителем (Гордон, 1990). йшамику этого соотношения исследовали на 4 грушах лягушек - в состоянии бодрствования, в естественной форме первичного сна П-2, а также яри естественном и искусственно вызванном гипобиозе.

Данные всех серий исследований обрабатывались статистически, достоверность наблюдавшихся изменений определялась по Т-критэршо Стыедента.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ исагаовшн

" Основным концептуальным направлением нашей работы было исследование стано ения диэнцефальяых механизмов регуляции сна в филогенезе позвоночных в плане выявления функциональной гомологии этих механизмов у животных разных классов. Известно, что изучение филогенетического развития функции может быть не менее плодотворно для понимания эволюционного процесса, чем более традиционное изучение эволюции структуры (Крепе, 1886). Рассматривая состояние сна как одну из важнейших функций животного организма, мы стремились получить экспериментальные доказательства формирования регулятоьных механизмов сна высших позвоночных на базе древних механизмов регуляции первичного сна холоднокровных позвоночных. Очевидно, что функциональная гомология может быть выявлена на разных уровнях функционирования - путем изучения структурной организации механизмов регуляции сна, а тавд и при изучении функционального состояния отдельных клеток. В связи с зтим нас интересовал, с одной стороны, анализ роли сомногенных структур даэнцефалона в регуляции форм сна холоднокровных и теплокровных позвоночных, а с другой стороны, сопоставление метаболической активности нейросекреторных клеток переднего гипоталамуса у животных разного фил. генетического уровня.

На основе анализа данных, полученных сопоставимыми методами на представителях разных классов позвоночных, наш была выявлена функциональная гомология разных форм сна холоднокровных и таких состояний теплокровных кивотных как медленноволновая и парадоксальная фазы сна, состояние обездвиженности типа каталепсии, а также зимняя спячка гетеротермньл млекопитаицих.

2.1. Сравнительночризиологическое изучение диэнцефоАькых механизмов регуляции форм сна у тхщ и. амфибий. Анализ как литературных, так и наших собственных данных показывает, что электрографические характеристики медленноволновой и парадоксальной фаз сна, а такке бодрствования у птиц лишь незначительно отличаются от таковых у млекопитающих. Однако, по крайней мэре у некоторых видов птиц (куры, совы) хорошо выражено состояние обездвиженности типа каталепсии - как естественное переходное состояние г цикле бодрствование-сон, так и искусственно вызванное, стимулированное ритмическим световым раздражителем - "фотогенная каталепсия" (Кэрианова, 1964; Хомутецкая, 1958), сопоставимое с формой П-1 первичного сна холоднокровных позвоночных (рыб, амфибий, рептилий). Это обстоятельство представляло собой важный аргумент для использования птиц для сравнительного изучения становления механизмов регуляции цикла бодрствование-сон.

2.1.1. Злемрофизиологические характеристики, цикла бодрстбаванив-сон у кур. В ля® бодрствование-сон птиц были изучены электрографические характеристики полушарий переднего мозга, а также впервые описаны электрограммы различных подкорковых структур (разные отделы стриату; передний и задний гипоталамус, круглые ядра тэламуса, ретикулярная формация среднего мозга). Состояния медпенноволнового сна и бодрствования, как и у млекопитающих, выражаются у кур картинами синхронизации и десинхронизащш электрической активности, что согласуется и с литературными данными (Оокаиа, 1967, 1Э72К Отличительной особенностью парадоксальной фазы сна являлась кратковременность его эпизодов, длительность которых составляла I - 15 с. Эпизоды парадоксального сна обычно следовали сериями, прячем длительность последующих эпизодов в серии увеличивалась. В этой фазе сна не наблюдалось полного падения тонуса шейных мышц, характерного для млекопитающих. В ночное время суток продолжительность парадоксаль-

ного сна была максимальной - до 16%, в в сумеречное время - минимальной - 0,04 - 3,3%. Впервые было показано, что циркадные ритмы освещенности являются необходимым условием для нормального функционирования систем как синхронизации, так и десинхронязации. Так, содержание кур в условиях круглосуточного затемнения приводило к неустойчивости медленноволновой и полному подавлению парадоксальной фазы сна. Было показано сходство механизмов регуляции парадоксальной фазы сна птиц и млекопитающих . Так, активация холинергиче-ских механизмов введением холиномимвтика ареколина вызывает у кур, как и у млекопитающих, значительное увели*-' чие суммарной длительности парадоксальной фазы сна ( на 178%) и количества циклов сна (на 200 Ж).

Помимо тех характеристик цикла бодрствование-сон птиц, которые являются сходными для всех теплокровных, нами показана важная особенность структуры цикла бодрствование-сон кур - наличие в дневное время состояния обездвикенности типа каталепсии, впервые описанная на совах (Рожанский, 1957). Усиление пластического тонуса мышц туловища позволяет придать голове животного неестественное положение, которое курица сохраняет, оставаясь неподвижной с открытыми глазами. На электрограммах мозга в состоянии каталепсии наблюдалась картина "веретено-пауза" - Чередование эпизодов синхронизации и десинхронизации. Во время эпизода синхронизации - "веретена"- в больших полушариях и переднем гипоталамусе доминировала частота 4-6 Гц, а в периоды "паузы" (дэсинхрошюация) - 8-12 Гц. Таким образом, как по особенностям поведения, так и по электрографическим характеристикам впервые было показано, что состояние обездвиженности типа каталепсии кур чрезвычайно близко к одной из форм первичного сна (П-1) холоднокровных позвоночных.

В дневное время состояние обездвиженности типа каталепсии составляло у кур 18% времени регистрации, тогда как бодрствование -31", медленноволновая фаза сна 45%, а парадоксальная - Efti. Ночью длительность медленноволиового сна была максимальной, а состояния каталепсии - минимальной (около ЗХ).

Известно, что состояние бодрствования выражается у холоднокровных преимущественно синхронизацией, а состояние покоя - десинхрони-заци&й электрической активности переднего мозга ( то есть противоположными, то сравнению с теплокровными, паттернами электрической

активности.) Это обстоятельство чрезвычайно затрудняет понимание процесса

эеолюоди форм сна от холоднокровных к теплокровным позвоночным. Чтобы выявить сходство электрографических характеристик форд сна у холоднокровных и теплокровных позвоночных, нами проводилось сравнительное изучение ошогенетячесни более древних и более молодых структур переднего мозга кур (архи-, экто-, нео- и пшерстриатум). Было показано, что во время медленноволнового сна в филогенетически более древних формациях переднего мозга - архк- и эктостриатуме регистрируется спайкоподобнзя активность, а также значительное количество низкоамплитудных быстрых колебаний, что напоминает электрографическую картину первичного сна холоднокровных. В состоянии бодрствования в эктостриатуме регистрируется медленная активность высокой амплитуда, то есть и в мвдяенноволновоЯ фазе сна, и в бодрствовании наблюдается извращенная картина электрической активности, сопоставимая с холоднокровными. Все эти факта убеждает в наличии эволюционной приемственности между первичным сном , холоднокровных и сном ПТИ?!.

2.1.2. Роль гипоталамуса в регуляции цикла бсдрст&овакив-ст у кур. Регуляторныэ влияния переднего и заднего отделов гшэталгиуса в форкярованин цикла бодрствование-сон изучали с погедьв метода локального электролитического разрушения соответственно либо переднего, либо задьйго отделов гипоталамуса. Критерием оценки служили временные характеристика каадого из функциональных состояний этого цикла.

Оснраше данные, полученные в этой серия опытов, можно свести к следущему. Для реализации обездвиженности типа каталепсия у кур принципиальное значение имеет целостность преоптаческоЗ области гипоталамуса, так как после разрушения этого отдала гипоталамуса состояние обездвиженности типа каталепсш полностью исчезает из цикла бодрствование-сон (Рис. I). Задний отдел гипоталамуса обладает у кур, как и у млекопитающих, значительным штивярувдвм влиянием, так как посла разрушения в этой области длительность состояния бодрствования редуцируется на 4055, продолжительность же состояния обездвиженности типа каталепсии практически не меняется. При обоих типах разрушений значительно увеличивается продолжительность кед-

леяноволновой фазы сна. Наблюдаются также изменения электрической активности переднего мозга - увеличение мощности е - диапазона частот после разрушения переднего гипоталамуса и обеднение электрограммы быстрыми колебаниями после разрушения заднего гипоталамуса.

Состояние естественной обездвиженности типа каталепсии возникает у кур только на фоне освещенности и осуществляется при воздействии симпатической нервной системы. Ранее такой механизм был показан и для "(Зртогенной каталепсии" (Карманова, I9S4). Этик, обстоятельством молю объяснись прямую зависимость состояния естественной обездвиженности от целостности переднего гипоталамуса как структуры, обеспечивающей центральные механизмы вегетативной нерзной системы, и воспринимающей неспецифические влияния света через оптико-вегетативные связи (Шапиро, 1965).

2.1.3. Еорфо-фукщч.оналъное изучение роли этола<шияр№а ядер дополнительной оттмческой. системы.. Как известно, дополнительная оптическая система представляет собой пучки волокон, которые ответвляются от зрительного тракта - и подходят к терминальным ядрам в медио-баяальной области среднего мозга ( Marg, HasBsaM., Jiolli, 1959; йауйог Webb, Jervle, 1960) У птиц терминальное ядро этой систеш - д. ectomaumlllarls цредставляет собой парное образование, расположенное в базальном отделе среднего мозга (Kappers, Huber, Crosby, 1960).

Наш было проведено изучение особенностей топографии эктомамми-лярного ядра, его электрографических характеристик в разных функциональных состояния. , а такке влияния его одностороннего или двустороннего разрушения на поведение кур и организацию цикла бодр т-вование-сон.

Двустороннее разрушение эктомамшшрных ядер резко изменяло поведете швотных - куры делались "ручными", исчезала обычная реакция избегания. Медленноволновая фаза сна часто прерывалась кратковременными пробуадекиями. Изменялась суммарная продолжительность состоа?шй цикла бодрствование-сон. Значительно снизалась длительность бодрствования (на 20%), продолжительность медленноволко-вой фазы сна увеличивалась почта вдвое. У оперированных животных полностью отсутствовало состояние естественной обездвиженности типа каталепсии (рис. IB). Количество циклов chí. на интервале анализа.

равном 2 часам, увеличивалось с 18,0 + 5,0 до 45,0 + 4,3. Таким образом, было впервые показано, что дополнительная оптическая система у кур, являясь одним из неспецифических афферентных входов на ретикулярную формацию среднего мозга, обеспечивает включение тех механизмов аллертнооти, которые у интактных животных могут проявляться реакцией избегания, либо пассивно-оборонительным рефлексом в виде застывания ( состояние обездвиженности типа каталепсии;.

Зависимость состояния обездвиженности типа каталепсии от целостности как переднего гипоталамуса, так и терминальных, ядер дополнительной оптической системы показывает, что каждая из этих систем принимает участие в механизмах этого состояния. Очевидно, что для реализации этого охранительно-пассивного.рефлекса, с одной стороны, необходимо воздействие сомногенных структур переднего гипоталамуса, а с другой стороны, стойкий очаг возбуждения в ретикулярной формации среднего мозга, возникающий под влиянием неспецифической световой афферентации.

2.1.4. Рель круглых ядер тпамщ/са в регуляции цикла бодрствование-сон у wjp: Круглые ядра (n.rotundus) входят в текто-ротундо-теленцефальную систему и участвуют у птиц в проведении зрительной информации к переднему мозгу (Karten, Hodos, 1970). В филогенезе позвоночных круглые ядра представлены у рептилий и птиц, однако, вопрос об их гомологах у млекопитающих представляет значительные трудности. Был высказано мнение о значительном сходстве круглых ядер у рептилий с интраламинарныии ядрами таламуса млекопитающих (Белехова, Косарева, 1971; Белехова, 1977). Кроме того, существует точка зрения, что круглое ядро - гомолог задне-латерального ассоциативного ядра таламуса млекопигахщих (Hall, Ebner, 1970).

Поскольку ивтралачинарнам -(рам принадлежат, по-видамому центральная роль в механизмах, обеспечивающих проявление сна у млекопитающих (Xoella, 1969, 1984), изучение роли круглого ядра таламуса -эволюционно молодой, прогрессивно развиваидэйся структуры, играющей существенную роль в системе регуляции сна, представляло для нао значительный интерес.

Двустороннее разрушение круглых ядер таламуса вызывало у кур достоверное угнетение амплитуды синхронизации электрической активности полушарий переднего мозга во время медленноволновой фазы сна.

Значительно редуцировалась также длительность этой фазы сна, парадоксальная же фаза сна у оперированных кур практически отсутствовала (Ряс. I Г). Доминирующим в поведении животных становилось состояние обездвиженности типа каталепсии, сопровождаемое соответствующими изменениями в распределении мышечного тонуса (усиление пластического тонуса шейных мышц), и в характере электрической активности (картина "веретено-пауза" в электрограммах перэднего мозга, переднего гипоталамуса и актомаммилярных ядер).

Таким образом, каталепсия у домлекопитаидих является генетически закрепленной, более древней формой сна, вторая может проявляться как в норме,'так и, особенно, при нарушениях в функционировании тех механизмов, которые обеспечивают интеграцию эволюционно наиболее молодых медленноволновой и парадоксальной фаз сна.

Этими опытами нами впервые было показано, что круглые ядра та-ламуса у кур действительно играют ведущую роль в механизмах регуляции медленноволновой и парадоксальной фаз сна. Разрушение круглых ядер таламуса у птиц приводит, очевидно, к переходу системы регуляции сна на более древний, гипогаламический уровень, что выражается, с одной стороны, в значительной редукции медленноволновой фазы сна, а с другой .ороны, в доминировании состояния обездвиженности типа каталепсии.

Неожиданным оказался установленный нами факт значительной редукции не только медленноволновой, но и парадоксальной фазы сна у оперированных животных. По имеющимся литературным данным, механизмы, обеспечивающие проявление этой фазы сна, располагаются преимущественно в структур'X моста. В настоящее время установлена также роль холинергических механизмов в реализации парадоксальной <уазы сна у млекопитающих (НоЬвоп,1988). Как было продемонстрировано нашими опытами, активация холинергических механизмов у интактных кур вызывала отчетливое увеличение длительности парадоксальной фаза сна, разрушение же круглых ядер таламуса снимало этот эффект холи-нергической активации. Такое со«)этанно9 воздействие разрушения круглых ядер (Ы длительность как медленноволновой, так и парадоксальной фаз сна подтверадаег, на наш взгляд, точку зрения о функциональной зависимости между медленноволновой и парадоксальной фазами сна (Буогаа, КагтапоУа, 1966).

2.1.5. Роль гшотипщса в регуляции циша бодрствовашю-сон у амфибий, Сравнительный анализ механизмов регуляции сна у холоднокровных и теплокровных позвоночных был направлен на решение вопроса, имеются ли общие черты в регуляторшх механизмах состояний первичного сна холоднокровных и мьдленноволновой и парадоксальной фаз сна теплокровных позвоночных. У холоднокровных позвоночных кы рассматривали только структура гипоталамуса, так как известно, что те структуры таламуса, которые у теплокровных входят в гипногенную систему, у амфибий еще не дифференцированы• В связи с этик была проведена серия экспериментов с разрушении переднего или заднего отделов гипотьлпмуса у травяных лягушек.

Оказалось, что через 2 недели после тотальной двусторонней коагуляции структур переднего гипоталамуса у лягупек изменялась количественная представленность состояний цикла бодрствование-первичный сон. Так, если длительность бодрствования и формы первичного сна П-3 оставалась близкой к значениям, характерным для контрольных животных, то длительность состояний П-1 и П-2 менялась значительно (рис. 2). При этом доминирующим состоянием в течение суток становилась форма первичного сна П-2. Состояние каталепсии (П-1) практически отсутствовало, хотя у контрольных животных его продолжительность составляла свыше 20% времени суток.

После разрушения заднего гипоталамуса в циркадной периодике поведения лягушек преобладало состояние П-3 и состояние каталепсии П-1, а суммарная продолжительность бодрствования и особенно П-2 снижалась по сравнению с интактными животными (рис. 2?.

Данные этой серки экспериментов убедительк,- показывают, что структуры переднего и заднего гипоталамуса играют существенную роль в регуляции первичного сна у холоднокровных позвоночных. Впервые показано, что у амфибий в регуляции первичного сна уже существуют реципрокные отношения М1 .ду передним и задник тделами гипоталамуса.

2.2. Сравнительное изучение нейрохимических хараатерисшк нейрооекреторкых клеток переднего гипоталамуса у холоднокровных (амфибии, рептилии) и теплокровных (птицы, ллекопшаощив) позвоночных в разных функциональных состояниях. Данные литературы свидетельствуют о сложной иерархии взаимосвязей нейрвфизиологичес-

к

На

пЬ

ж

125* 125» 1г

Рис. I. Изменение общей продолжительности состояний цикла бодрствование-сон у контрольная кур (А); после одностороннего разрушении переднего гипоталамуса (Б); после двустороннего разрушения эктомаммшшрных ядер среднего мозга (В); после двустороннего разрушения кру ых ядер таламуса (Г) в процентах от времени суток. I - бодрствование; 2 - обездвиженность типа каталепсии; 3 -медленноволновая фаза сна; 4 - парадоксальная фаза сна.

Рис.. 2. Изменение общей продолжительности состояний цикла бодрствование-первичный сон у интактных лягушек (А); после двустороннего разрушения переднего (Б) или заднего (В) гипоталамуса в процентах от времени суток I бодрствование; 2 - форма первичного сна П-1; 3 - форма первичного сна П-2; 4 - форма первичного сна П-З.

ких и нейрохимических систем мозга в регуляции цикла бодрствование-сон у млекопитающих. В частности, показано, что естественный сон (медленноволновая п парадоксальная фазы) сопровождается у крыс значительным накоплением суммарного белка, наиболее интенсивным в клетках нвйроглик суярэоптического ядра гипоталамуса (Воронка, Демин, Певзнер, 1971). Близкие изменения были выявлена и отаосжтелъно содержания РНК. Противоположный эффект (падение содержания белков и РНК) возникает при бессоннице, вызванной введением фенамина (Демин, Коган, Моисеева, 1978). Однако, никто ранее не ставил воппоса о том, имеются ли также и у домлекоштэшкх згею-либо сдвиги нейрохимических характеристик при пэрехегэ от бодрствования к формам первичного сне^, и насколько они сопоставимы с таковыми у млекопитающих. Решшге этого вопроса могло бы дать важное свидетельство постепенного формирования в эволюции механизмов регуляции сна • от холоднокровных к теплекровным, так как функциональная гомология сна теплокровных и первичного сна холоднокровных, очевидно, должна проявляться и в таких интимных клеточных механизмах, как анаболическая активность.

Работа по сравнительному нейрохимическому изучению форм первичного сна у холоднокровных и теплокровных позвоночных была выполнена нами на базе Лаборатории функциональной нейрохксзд Института физиологии им.И.П.Павлова .АН СССР. Использованная методика оказалась наиболее адекзатной для решения поставленной задачи, так как давала возможность исследования нейрохимических характеристик таких кратковременных состояний как формы первичного сна холоднокровных.

2.2.1. Сод&ржтгю белков и РНК в клетках преотт&ского ядра гшояшалуса у холоднокровных в состояниях первичного сна и гипобиоэа. На рис. 3 приведены данные об изменении концентрации и абсолютного содержания РН., и общего белха, а такде объема нейросэк-рэторных клеток преоптического ядра гипоталамуса у лягушек, находящихся в трех формах первичного сна - П-1, П-2 и П-3 в виде средних отклонений в процентах от соответствующих величин, свойственных контрольным, бодрствующим животным. Было обнаружено, что из форм первичного сна только состояние П-3 сопрг ождается у лягушек стати стически достовнерным увеличением концентрации и абсолютного содержания и РБК, и общего белка, как и естественный сон теплокровных

позвоночных.

Еще Солее интенсивное увеличение концентрации и абсолютного

содержания РНК в состоянии П-З наблюдалось в неРсосекреторных ней-«

*

I ' II

Рис. 3 Концентрация и абсолютное содержание (1,3) РНК (I) и общего белка (II) и величина объема нейросэкреторных клеток (2) преоп-оптического ядра у лягушек в состояниях П-1, П-2 и П-З (А,в,с) по сравнении с бодрствованием (нулевая линия), п-150.

Еце более интенсивное увеличение концентрации и абсолютного содержания РНК в состоянии П-З наблюдалось в нейросекреторных нейронах прэопти ского ядра болотной черепахи (на 18% и 23% соответственно). Увеличение содержания б клетках белка было не столь значительным, хотя сохранялась га же тенденция.

Таким образом, состояние П-З и у ллягушек, и у болотных черепах обладает репаративной метаболической функцией, как и естественный сон тамокрозгытс позвоночных, что несомненно является аргументом в пользу функциональной гомологии этих состояний.

Принципиальное значение имеет тот факт, что каждая из форм первичного сна холоднокровных связана с разным уровнем метаболизма, причем только состояние П-2 сопровождается угнетением белково-нуклеиноволго обмена.

В следующей серии опытов изучалось такое гиаометаболичесяое состояние как холодовой гипобиоз. Подсчитывались те ке нэйрохгмхчэ-

ские характеристики нейронов преоптического ядра лягушек после длительного (нэ менее месяца) содержания их при температуре, соответствующей условиям зимоеки зтого вида (+• 4°С), когда животные находились в гипобяозе. Оказалось, что это состояние сопровождалось интенсивным падением концентрации и абсолютного содержания и РНК (на 14% и 22Я соответственно), и общего бэдка (на 12% и 16%) Эти.данные указывают на то, что в состоянии гипобиоза и в форме первичного сна П-2 происходят однаяаправленные сдвиги нейрохимических характе ристик в нейронах преоптического ядра (рис. 4).

к

10

О -10 -20 -30

Рис. 4 Изменение концентрации (1) и абсолютного содержания (3) РНК (Г) и общего белка (II) и объема нейросекрэторных нейрононов (2) преоптического ядра лягушек при естествен ной форме покоя П-2 (А) и холодовом ги-побиозе (Б) по сравнению с бодрствованием (нулевая линия) п=150.

ей 1

ЕЭ з

2.2.2. Нейрохимическая характеристика различных физиологических состояний у теплокровных (птицы, млекопитаощие). Как было показано в предыдущем разделе работы, у холоднокровных лишь форма первичного сна П-1 по количественному соотношению белков и КШ существенно не отличалась от состояния бодрствования. Исследование состояния обез-

движешгости типа каталепсии у птиц (кура порода белый леггорн) подтвердило, что как и у лягушек, это функциональное состояние является метаболически пассивным, так как б нейронах и в глиальных клетках супраоптического ядра гипоталамуса, вктомаммилярных ядер дополнительной оптической системы, и в круглых ядрах таламуса не было обнаружено статистически дорстоверных изменений белков и РЖ.

Таким образом, данные сравнительного нейрохимического анализа стали еще одним объективным свидетельством того, что состояние обездвиженности типа кеталепски нельзя отоздествлять ни с медленновол-новой, ни с парадоксальной фазами сна, причем это справедливо как для холоднокровных, так и для теплокровных.

В следущей серии опытов той же методикой исследовали содержание белков и РНК в цитоплазме нейроаов, и в глиальных клетках -сателлитах супраоптического ядра малого кавказского суслика при зимней спячке. Опытные животные были отловлены в летнее время в районе Чегемского ущелья, а затем содержались в условиях вивария. Опытна группа животных впадала в спячку в декабре, при температуре 4-Ю°С, контрольная груша (в отапливаемом помещении при +21°С) в спячку не впадала. Обе группы тавотных были забиты в декабре.

Количественные изменения концентрации и абсолютного содержания общего белка у сусликов опытной группы по сравнению с группой первого контроля (К-Х - активные животные, забитые в августе) и группой второго контроля (К-2 - активные животные, забитые в декабре) показана на рис. 5. Статистически достоверное снижение коняентрации и абсолютного содержания белков в нейронах, а также в глиальных клетках, наблюдалось не только в состоянии зимней спячки, но также (хотя и менее значительное), в группе К-2. Таким образом, изученные нейрохячическио параметры оказались не только зависимлми от функционального состояния киютного, но подвержены сезонным колебаниям, независимым or температуры окружающей среда.

Таким образом, прослеживаются однонаправленные метаболичессте сдвиги при гипобиозе холоднокровных и зимней спячке теплокровных позвоночных, так как адаптивные состояния, специализированные для переливания кизклх температур преда связаны с падением содержания белков и РНК в нейросекреторшх клетках переднего гипоталамуса, i.e. с преобладанием катаболизма над №. синтезом.■Подобные, «а изменения в естественной форме П-2 у холоднокровных (при нормальной

температура) да рассматриваем как свидетельства того, что эта форма

- первичного сна несет в себе генетическую основу приспособления ор-' " гакизма к низким температурам. Эта форма первичного сна послужила

- эволюционной основой для формирования в филогенезе состояний, связанных с сезонными адаптациямл.

Рис. 5, Концентрация (I),

объем (2) и абсолютное содержание (5 > суммарных белков (а) и МК (б) в * цитоплазме нейронов (I) и их глиальных клеток -сателлитов (П)оупраоптичес-кого ядра гипоталамуса головного мозга малого кавказского суслика в декабре при бодрствовании" (К-2),и в состоянии зимней спячки (ЗС). По оси ординат: % от величин при бодрствовании в августа (К-1).

2.3. Экспериментальное исследование первичного сна и гипобиоза тра вяной лягушки методам, элежрофизиологтеского и лшроспетралъного анализа. В этой главе представлены данные, полученные с применением низкомолекуляряой фракции кишечного экстракта зк спящего арктического суслика Cltellus mdnlatus Pall.

В настоящее время показано, что низкомолекулярные пептидные фракции, выделенные из различных тканей гибернирующих животных, об-, ладают выраженным в той vm иной степени гшгомг -аболическим и гипо-термическим действием при введении их гомойогермяым незимоспящим животным (Swan, Jenkins, Knox, 1968; Dawe, Spurrier, 1969; 1974; Иваницкий, Колаева, Пастухов и др., 1982).Обнаружено, что действующее начало - " триггер спячки" - пептидной природы и находится в области молекулярных весов 1-10 тыс Д. /Крамарова,1988). Найденные факторы не являются видоспецифичными и оказывают эффекты на широкий круг биологических явлений, паримэр, вызывают гипг ^аги*, у Macaca, mulata (Oelts;en, Walsh, Hamann, 1 .-32), замедляют развитие ornro-

и

*к • к-1

»--/ я

-W nJ

-го *

-за

-■/а -

-я

i'U

IB |- /'--'

-.'-/ 7

-w { -yh

-j/7 j--n r

s; 12!

из

nr

Li-

и

! г J

1

Jb

--W1

-a- *

-irl-

i ■

t го у И г lí-z

r-1 fi-ELP-

Jí

/гг

•а -к

1

•Jti"

->4

дотвореншх клеток морского ежа- (Крамарова, Колаева, Бронников, Крастс, 1987). Мокно думать, что эндогенные "триггеры спячки" - вещества, представленные в широком ряду позвоночник, эволвционно закрепленные, универсальнее пептидные регуляторы важнейших физиологических процессов.

Исходя из предпосылки о функциональной гомологии формы первичного сна Т1-2- с гипобюзом холоднокровных и зимней спячкой гетеро-термных млекопитающих (Кармакова, 1982; 1984, 1987), было проведено экспериментальное кхучение действия активной пептидной фракции тонкого кишечника гибернируицих сусликов на нейрофизиологические и нейрохимические характеристики трех форм первичного сна травяной лягушки. Активная пептидная фракция кишечника гибернирующих сусликов была получена в Институте биологической физики АН СССР и предоставлена нам С.Т.Колаевой.

2.3.1. Влияние экстрами юшки гивернирукпцего суслит ш формы, первитого сю чра&яной лягушки. Экстракт вводили внутрибрюшинно в дозе 3 мг/г двум экспериментальным группам - летним и осенним лягушкам. Затем в условиях хронического эксперимента регистрировали биоэлектрическую активность переднего мозга ( примордиальный гиппо-камп), электромиограмму длиннейшей мышцы спина и электрокардиограмму. В слэдущей серии опытов изучали те же электрографические характеристики у лягушек в состоянии холодового гшгоОисза.

Через 2-3 часа после введения экстракта лягушки находились в состоянии глубокого оцепенения в компактной позе, характерной только для форма первичного сна П-2. Мьсаечннй тонус резко повышался и становился ригидным. Характер сердечного ритма по монотонности и полному отсутствии дисперсии напоминал также состояние П-2 (Белич, 1976). Такое состояние шблвдалось в течение суток й более.

распрэделс ие спектральных составляющих ЭЭГ в норме отличается у весенних и осенних, лягушек. Введение экстракта гибернкрующих сусликов лягушкам в разные сезоны .выявило удивительный факт - распределение нормированной мощности' ЭЭГ-сигнала в весенний и осенний периоды напоминало спектральные характеристики естественной формы первичного сна П-2, типичные для соответствующего сезона (рис. 6). Состояние гипобиоза отличалось увеличением мощности в - диапазона и глубогам подавлением р-даапазона частот, в то время как вклад

частот е-диалазона практически Сил равен во всех трех состояниях, что согласуется с данными о сохранении активности лимбических структур во время состояния холодового оцепенения (Штарк, 1970).

0<Г

•а.

1" [\

0.4'-

0-5 (-

С'З

1

1

----7

—г —з

а п

о &

♦ I 9 я

п н

Рис,6. Сравнение спектральных характеристик ЭЭГ примордиального гиппокампа лягушек во время естественной ^орш первичного сна П-2 весной (а) и осеньп (0) на Фоне введенного экстоакта и пря гипооиозе.

По оси абсцисс - частота (Гц) в логарифмическом масштабе; по оси ордг.иат- произведение нормированной мощности ЭЭТ-сигнаяа на частоту, I - состояние П-2; 2 -на фоне действия эхстоакта; 3 - в состоянии гипоЬиоза.

2.3.2. Лю.тшесцетный микроспвтралътй анализ нвйрооехрепориах шетон преотического ядра мгущен 6 ранних функциональных состояниях. Известно, что соотношение однотяжевых и двухтяжевых участков нуклеиновых кислот, выявленное с помощью акридинового оранжевого, является тонким показателем функционального состояния (Карнаухов, 1978; Карнаухов, Гордон, 1980; Гордон, 1990). Этот метод был избран нами для сравнительного анализа специфических изменений в молекулярной организации процессов, протекающих в нейросек-реторных клетках преоптичэского ядра лягушек в рг аяс функциональных состояниях - при бодрствовании, в состоянии П-2, в состоянии холодового гипобиоза, и под влиянием "триггера спячки".

У активных лягушек цитоплазма нейросекреторных нейронов, окрашенных акридиновым оранккаым, имеет спектр люминесценции с четко выраженными максимумами в области 530 и 540 нм, что соответствует зеленой и красной областям спектра (рис.7 а). Гистограмма распределения параметра а для активных животных показывает его значительную вариабильность, что коррелирует с гетерогенностью функционального состояния нейронов гипоталамуса (рис. 7 6).

Как видно из рисунка, в состоянии холодового гипобиоза спектр люминесценции отличается максимумом лишь в зеленой области спектра (530 нм) (рис. 7а). Гистограмма распределения параметра а. сдвину-

- jO -

та в сторону меньших его значений, что соответствует меньшой доле красной люминесценции в обсрй интенсивности.свечения акридинового оранжевого (рис.7 в), и имеет 2 пика - в области 0,09-0,12 (51Жкле-ток) и 0,13-0,15 (I8S кляток).

га -s ■

ш. ш

а

гЛ , И

.....-1—I—I ■ 11 I—г- . . . . .

ш an an 018 е.гг o.zs с.я ait tàs

ом

Рис. 7. Характерные спектры люминесценции нейросекретолрных клеток преоптического ядра гипоталамуса травяной лягушки (а) в состояния7. активного бодрствования (I) и гипобиоза (2), а также распределение параметра а в состояниях активности и гипобиоза (в).

Для "а": по оси абсцисс - дЯина волны (нм); по оси ординат - интенсивность люминесценции (в относит, ед). Для "б* и "в": по оси абсцисс: значение а; по оси ординат: количество кл6ток(%). п=150

Естественная ферма первичного сна П-2 как по спектру люминесценции, так и по хараюеру распределения параметра а напоминала состояние холсдового гипобиоза (рис.8 а,б). Состояние, которое возникало у лягушек год. воздействием "триггера спячки" по дина1.шке соотношения-одаотяжевых и двухтяжевых участков нуклеиновых кислот, также как "и по характеру биоэлектрической активности, достоверно не отличалось от естественной фориы П-2 (Рис 8 в).

Таким образом, в состоянии холодового гипобиоза, в форме первичного сна П-2 и под действием "трип ра спячки'наблюдается сходное уменьшение связывания акридинового оранжевого о одаотяжевнмя

участкам нуклеиновых кислот. Аналогичное явление было показано и на зимоспящкх сусликах в состоянии зимней спячки (Гордон, 1990), что еще раз подтверждает правильность концепции об эволюционном родстде этих состояний.

П,

Т . I | - . I ^Р-г— ООН O.iO O./i Ь>Л 013

Т-1—т—г—

С/Л О.Ю 0.1 b О IS у л

Рис. 8. Характерные спектры люминесценции (а) нейросекреторных клеток преоптического ядра гипоталамуса травяной лягушки в состояниях П-2 (I) и после введения активной фракции, полученной от гибернируицих сусликов (2), а также распределение параметра а для клеток в состояниях П-2 (б) и после введения активной фракции (в).

По осям: как на рис. 7. п = 150.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сравнительное изучение грех форм первичного сна холоднокровных позвоночных, а также состояний цикла бодрствование-сон птиц о помощью разнообразных методических подходов (поведенческие, нейрофизиологические и нейрохимические методы) д-по убедительное свидетельство существования функциональной гомологии состояний первичного сна холоднокровных с медленноволновой и парадоксальной фазами сна теплокровных позвоночных. Это положение значительно расширяет представление о биологической значимости таких форм охранительно-пассивного поведения млекопитающих как сон, переходные гипнотические фазы и зимняя спячка, так как кавдоэ из этих функциональных состояний имеет в эволюции предаествующие формы, свойствеы-ше более яизкоорганизованным позвоночным животным.

Эволюция сна от первичного • сна холоднокровных к медленно-волновой и парадоксальной ^азам сна теплокровных сопровождалась постепенным усложнением регуляторных механизмов Так в интеграции форта первичного сна П-Т у холоднокровных основную регуляторную роль играет передний гипоталамус и базальные структуры среднего мозга (п. есгошап1т11аг1э), участвующие в восприятии неспецифических влияний света на центральную нервную систему. Важно подчеркнуть, что эта форма первичного сна не получает в эволюции прогрессивного развития, однако, пси определенных формах патологии в деятельности центральной нервной системы состояние типа каталепсии может появляться и у млекопитающих, включая человека, что свидетельствует о генетической закрепленности признаков этой формы первичного сна в эволюции.

В реализации состояния обездвиженности типа кататонии Л-2) у холоднокровных главенствующая роль принадлежит структурам заднего гипоталамуса. Методом цитофотоспектрометрии, а 'также с помощью люминесцентного микроспектрального анализа нейросекреторных клеток переднего гипоталамуса в наших исследованиях показана гомология этой формы первичного сна с гкпобиозом холоднокровных и зшней спячкой холоднокровных, то есть с гипометаболическими состояниями, возникающими в эволюции как адаптации к низким температурам окружающей среда.

Сравнительное исследование белково-нуклеинового метаболизма нейросекреторных клеток пергднего гипоталамуса, проведенной в нашей работе, позволило на уровне клеточных механизмов выявить функциональную гомологию третьей формк первичного сна холоднокровных (П-3), протекающей с расслаблением мышечного тонуса, и фаз сна теплокровных погеоночных. Регуляция этого состояния у холоднокровных осуществляется, главным образам, передним гипоталамусом. В нашей работе впервые было показано, что уае У птиц в регуляторных механизмах медленноволновой и парадоксальной фаз сна участвуют и эволюционно молодые, прогрессивно развивиющиеся структуры головного мозга -ядра медиального таламуса, однако, и за передним гипоталамусом остаются важные функции в системе регуляции сна. Эта точка зрения подтверждается и в современных исследованиях Жуве, который показал, что регуляция парадоксальной фазы сна. осуществляется при участии гипоталамических влияний, которые могут передаваться на потно-

бульбарные исполнительные механизмы либо через нейрональный проводящий путь, либо через гипофиз (<Гоиуе1;, 1988).

Понимание эволюционного становления системы регуляции парадоксальной фаза сна нуждается р дальнейших исследованиях. Однако, анализ данных, представленных в нашей работе, свидетельствует, что формирование у холоднокровных позвоночных горвичного сна сопровождается появлением и многочисленных акгивациокных феноменов, которые можно рассматривать как эволюционную основу для формирования парадоксальной фазы сна.

выводы

I. Естественный цикл бодрствование-сон представлен у кур четырьмя состояниями: бодрствованием, составляющим 30% времени суток, состоянием обездвиженности типа каталепсии (18?), медленноволновой фазой сна (452), и парадоксальной фазой сна (7%). Каждое из состояний (помимо бодрствования) несет в себе некоторые черты первичного сна холоднокровных позвоночных. Во время медленноволновой фазы сна кур в структурах архистриатума наблюдаются комплексы высокоамплитудных волн, которые по электрографическим характеристикам (количество волн в комплексе, частота появления комплексов, длительность волн) близки спайкошдобной активности, регистрируемой на фона первичного сна. Во время парадоксальной фазы сна можно' наблюдать диссоциацию его фазических и тонических компонентов, когда десинхрони-зация электрической активности не сопровождается быстрыми движениями глаз и потерей мышечного конуса. Активация холинергическях структур центральной нервной системы приводит у кур к увеличению длительности парадоксальной фазы сна (на 64%) и усилению его фазических компонентов.

. 2. Одностороннее электролитическое разрушение у кур области переднего гипоталамуса вызывает изменение длительности состояний цикла бодрствование-сон: длительность медленноволновой фазы сна увеличивается на 30%, состояние обеэдвияеняоссти типа каталепсии редуцируется. Аналогичное разрушение заднего гипоталамуса вызывает сокращение длительности бодрствования на 40% и увеличение длительности медленноволнового сна на 30%. Состояние обездвиженности типа

каталепсии сохраняется.

3. Дополнительная оптическая система у кур участвует в формировании поведенческих реакций аллертности. Двустороннее разрушение терминальных ядер дополнительной оптической системы сокращает продолжительность бодрствования на 45% и полностью подавляет состояние обездвиженности типа каталепсии. Вдвое при этом увеличивается продолжительность медленноволновой фазы сна, в 2,5 раза - количество циклов сна.

4. Круглые, ядра таламуса являются у кур существенной частью гипногенной системы регуляции сна. Двустороннее разрушение круглых ядер вызывает достоверные изменения длительности состояний цикла бодрствованда-сон: длительность состояния обездвиженности типа каталепсии увеличивается с 18% до 82л., а мэдленноьолновой фазы сна снижается до 3,8% времени суток. Парадоксальная фаза сна полностью редуцируется.

5. Структуры переднего и заднего гипоталамуса участвуют у амфибии в регуляции цикла бодрствование-первичный сон. Форш первичного сна 1Ы и Я-З обеспечиваются у лягушек функционированием преоптической области гипоталамуса, а П-2 - заднего отдела гипоталамуса.

6. Три формы первичного сна травяных лягушек обладают резными количественными характеристиками ■ бвлково-нуклеинового метаболизма в нейросекреторных клетках преоютческого ядра гипоталамуса. В форме первичного сна П-1 количество общего белка и РНК статистичеси' не отличается от атих величин у активных животных; в П-2 абсолютное содержание и концентрация общего белка снижаются по сравнению о активными животными на 92 и 8%; в форме первичного сна П-3 назЬюдаетсл статистически достоверное увеличение концентрации и абсолютного содержания ОДС (на IЬ% и 192), и общего бежа (на 10% и 14%).

7. Состояние холодового пшобиоза у лягушек сопровождается уг- ' нетением Селково-нуклеинового метаболизма, сопоставимым с таковым в естественной форме первичного сна П-2 - падает концентрация и абсолютное содержании ШС (на 14% и 22% ) и общего белка (на 12% и 16%)

8. У малого кавказского суслика в состоянии зимней спячки в нейронах и глиальных клетках-сателлитах супраоптического ядра Гипоталамуса наблюдается резкое уменьшение концентрации и

абсолютного содержания белков (на 43% я 25%) я РНК (на 40% и 25%). Статистически достоверно уменьшается и величина объема клеток.

9. Спектры люминесценции нейросекреторных нейронов преоптачес-кого ядра гипоталамуса активных лягушек на срезах мозга, окрашенных акридиновым оранжевым, имеюг выраженные максимумы в области длинн волн 530 ни (зеленая область спектра) и 640 нм (красная область спектра). В спектрах люминесценции этих нейронов у лягушек в естественной форме первичного сна П-2, в состоянии гшюбиоза, а такке в состоянии, развивающемся после введения лягушкам- активного фактора -"триггера спячки" от гибернирущих сусликов, отсутствет максимум в области 640 и.: и спектры содержат од"ч пик - в области 530 нм.

10. Форма первичного сна П-2 холоднокровных может быть вызвана введением активного низкомолекулярного вещества пептидной природы - "триггера спячки", выделенного из тканей гибернирующих сусликов. Распределение частот,к составляющих ЭЭГ пришрдоэжьного гишгакампа лягушек в этом состоянии принципиально не отличается от частотных характеристик ЭЭГ в этой структуре в состоянии естественной Форш первичного сна П-2.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ'

1.Карманова И.Г., Хомутецкая O.E., Чурносов Е.В. Электроэнцефалографическое изучение сна и бодрствования у кур и роль диэнцефаль-ных структур в данагяпсе проявления этих состояний // 5 Нэучн. совет. по эволюц. физиолог, госвящ. памяти Л.А.Орбиш. 1968. Л. С. 117-118.

2. Хомутецкая O.E. Сравнительная характеристика биоэлектрической активности переднего, межуточного и среднего мозга кур в состояниях бодрствования, сна фотогенной каталепсия // Журн. эволюц. биохим. и физиол. 1968.Т.4, № I. С. 76-83.

3. Хомутецкая O.E., Особенности парадоксального сна у кур// Материалы комсомольско-ьголод. конф. Л. 1968. С. 19-20.

4. Карманова И.Р., Хомутецкая O.E. Роль переднего и заднего гипоталамуса в механизмах образования фотогенной каталепсии// В сб: Центральные механизмы вегетативной нервной системы. Ереван. 1969. 5. 184-198.

5. Карманова И.Г., Хомутецкая' O.E., Чурносов Е.В. Особенности парадоксальной стадии сна у кур // Журн. эвслщ. биохим. и физиол. 1970. Г.6, JS 3. С. 320-328.

6. Карманова И.Г., Малоян В.А., Хомутецкая O.E. Влияние темпового и светового факторов на функциональное состояние центральной нервной системы тшщ//Биол. журн. Армении971. Т. 24, J5 I. С.40-49.

7. Хомутецкая O.E. Роль переднего гипоталамуса и круглых Ядер таламуса в механизмах проявления стадий сна и бодрствования.В кн: Механизмы сна. Матер, симп. Л. Наука. 1971. C.IO0-I02.

8. Хомутецкая O.E..Шапиро Б.И. О некоторых морфо-функциональных особенностях дополнительной оптической системы у кур.// Матер.симпозиума " Анализаторные системы и оркентационное поведение птиц" Тез. докл. МГУ. 1971. 0. IIO-II4.

9. (Карманова И.Г..Хомутецкая O.E.,Чурносов E.B.JKarmanova 1.0., Khomtetsiaya O.E., Churnosov E.V. On some neurophysiological aspects u-f the comparative study oí sleepllke Btates,sleep and wate-fulness In birds and reptiles// The sleeping brain. 1972. P.49-5!. Univ. California, Los Angeles.

10. Хомутецкая O.E. Роль дополнительной оптической системы в регуляции сна и бодрствования // Фкеиол.журн.СССР. 1973. Т.59. Л5. С.696-703. •

11. Хомутецкая О.Е.Некоторые данные о роли дополнительной оптической системы//Матвр. межинстятутск. кояф. молодых учакыл.1973.Л. Наука. С. 45-47.

12. Карманова И.Г.,Хомутецкая O.E. Новые данные о функциональном значении дополнительной оптической системы в формировании цикла бодрствование-сон//Оизюл. журн. СССР, 1975. Т. 65, Я C.708-7I5.

13. Хомутецкая O.E..Карманова. И.Г.,Шапиро В.И. Kopjo-функциональное изучение рола переднего пшоталамуса и дополнительной оптической системы в механизмах регуляции сна и бодрствования. В кн.: Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы. Ереван. 1975. С. 356-360.

14. Хомутацкь.; O.E.K вопросу о регуляции цикла Содрствованш-сон у птюуТХП съезд Всесоюзн.физиол.общ.им.И.Г.Павлова.Тбилиси.1976.Т.2

15. Демин H.H. .Карманова И.Г. .Рубнкская Н.Л*,Хомутецкая O.E. Сравнительные нейрохимические и физиологические характеристшш по-

коя типа каталепсии и сна//Журн. эволюц. биохим.и физиол.1977.Т.13, Ж. С.56-61

16. Карманова И.Г..Хомутецкая -O.E. .Община Н.В. Функциональное значение круглых ядер таламуса в формировании цикла бодрствование-сон//Физиол.журн.СССР. 1977. Т. 63, JS7, С. 938-944.

17. Карманова И.Г., Максимук В.<5-, Рубкнская Н.Л., Хомутецкая O.E. Роль парадоксальной; фазы в организации цикла бодрствование-сон у крыс.// ©изиол. журн-СССР. 1978. Т. 64, » 8. С. I074-I03I.

IS. (Еэлич А.Й., Карманова И.Г.,Попова И.Г., Хомутецкая O.E., Шиллинг H.B.) Beiich. АЛ.т Karrcanova I.G. ,*3popova D.I., Khomutetsk-aya O.E., Shilling V.U. Comparative phisiological analysis of the sleep-regulating mechanisms// Fourth European Congress on sleep research. Tirgu-Mures. 1978. P. 13-14.

19. (Карманова И.Г..Хомутецкая О.Е.,Белич А.И..Шиллинг Н.В.,Попова Д.И.) Karmanova I.G., Khoiroitetskaya O.E..Belich A.I..Schilling H.V.,Popova D.I. Comparative physiological analisis of the aleep regulating mechanisms //Sleep 1978. Fourth European Congress on sleep research.Karger.Basel.1980.P. 753-757.

20. (Хомутецкая O.E..Шиллинг H.В.,Карманова И.Г.) Khomutetskaya O.E., Shilling N.W., Karmanova I.G. Formation of the sleep- regulating mechanisms in vertebratea//Waking and sleeping . 1979. V.3. P. 149-158.

21. Хомутецкая O.E., Шиллинг w.b.. Белич А.И., Попова Д.И. Сравнительно-физиологический анализ механизмов регуляции сна. 13 Съезд физиологического общества. Рефераты докладов. 1979.С.97-98.

22. Шиллинг Н.В., Лазарев С.Г. Хомутецкая O.E. Влияние гипоталамуса на биоэлектрическую активность головного мозга у птиц и амфибий// VIÜ Всесоюзн. конфер. по Электрофиз. ШС 1980. Ереван.

23. Карманова И.Г.,Хомутецкая O.E..Шиллинг Н.В. Сравнительно-физиологический анализ эа_лов эволюции сна и механизмов его регуля-цни//Успехи физиологических HayK.I98I.r.I2,J62. С.3-20.

24. Попова Д.И., Рубинская O.E..Хомутецкая O.E. О нейрохимических характеристиках первичного сна амфибий.// Тез. 8 совещ.по эвол. физиол., посвящ. 100-летию Л.А.Орбели. 1982. C.I5I-I52.

25. (Карманова И.Г..Хомутецкая O.E. JKamanova I.G., Khomutetskaya O.E. Electroencephalogram and sleep in adult hens.// The brain and behavior or the fowl. Ed. Ookawa Japan 3Clent.so^.press.Tokyo.

1983.P.147-158.

2G. Хомутецкая O.E.Исследование электрической активности различных формаций переднего мозга куры во время сна w бодрствования // Журн. эволюц.биохим.и фгеиол.1983.ТЛ9, J6 2.С.1?а-18а.

27. Карманова И.Г.,Попова Д.И. .Хомутецкая О.Е.Демин Н.Н.,Рубин-ская Н.Л. Содержание цитоплазматических белков и РНК в клетках пре-оптического ядра лягушки при гилобиозе (к вопросу об эволюционной основе зимней спячки)// Докл. АН СССР. 1984. Т.274, X 2. С.473-475.

28. Карманова Я'Р..Попова Д.И..Хомутецкая O.E.,Демин Н.Н.,.Руби-нская Н.Л. Гистохимическое определение РНК и белка в мозгу во время первичного сна лягушки и променуточного сна черепахи//Курн. эволюц. биохкм. и £даиол.1984. Т. 20, М'З. С.294-298.

29. Карманова И.Г-,Колаева С.Г.,Крамарова Л.11..Аристакесян Е.А» Ииллинг Н.В., Хомутецкая O.S., Сапоккова Г.Г. Влияние ькстракта юшки зимоспящего суслика (Cltellus imânlatus Palias )на формы покоя первичного сна позвоночшх//Курн. крисбиол. и кркомед. АН УССР.

1984. .15. G.36-40

30. Карманова И.Г., Попова Д.И., Хомутецкая O.E., Рубянская Н.Л., Шортанова Т.Х., Головина Т.Н. Содержание белков и РНК в нейронах и глиоцитах супраопигеоского ядра гипоталамуса малого кавквз-атго суслика при зимней спячке// Докл. АН СССР. 1984. Т.278. Л2. С.495-498..

31. Карманова И.Г.,Хомутецкая O.E. Этапы эволюции сна в филогенезе позвоночных по данным нейрохимического анализа//В сб..Биохимические механизмы зимней спячки и естественного сна.1985 .Махачкала. C.S3-54

32. Карманова И.Г.,Хомутецкая O.E. К вопросу о Функциональной гомологии гицобиоза и зимней спячки по данным сравнительного нейрохимического анализа//В Баохишческие механизма зимней спячки и естественного на.Махачкала.1965. C.5I-53.

33. Аристакесян Е.А..Хомутецкая O.E. .Шиллинг Н.В.Сравнительшв изучение гипоталамических механизмов регуляции сна/Л!атар.У1 Всес. конференц.по вегатативд.нерв.сист.Ереван.I9S6. с. 24. .

34. Хомутецкая O.E., Артстагшсяи Е.А., Сапоаасова Г.Г. Влияние кишечного экстракта, выдаленао/о ез слизистой тонкой яиики зимоспя-14их, на форт покоя первичного сна.// Сборник "Эволюция гипобиоза и з;аиюЛ спячки" Л.Наука. 1986. С. 100-105

35. Хомутецкая О.Е. .Гордон Р.Я., Карманова И.Г., Карнаухов В.Н. О сходства молекулярных механизмов одной из форм покоя первичного сна и гипобиоза холоднокровных позвоночных //Интегративная деятельность нейрона: моленулярнтс основы. Груды Мевдунар.скмпоз., пос-вящ. ЭО-летию П.К.Анохина. Ялта. 1988.С. 56-58.

36. Хомутецкая О.Е.,Гордон Р.Я..Карманова И.Г.,Карнаухов В.Н. Функциональное сходство формы П-2 первичного ска и гипобиоза у лягушки Rana temporaria (по даншм люминесцентного шкроспектрального анализа цитоплазмы нейросекреторных нейронов)//Жури. эволюц.бкохкм. и физнол. I9P9. Т.25, Я I. С.83-94.

37. Оганесян Г.А.,Хомутецкая О Е..Богословский М.М..Карманова И.Г.Колпаков Б.Г.,Барыкина П.Н. Цикл бодрствование-сон у крыс с генетической предрасположенностью к каталепсии //.Курн.эволюц.био-хим.н физиол.1990.Т.2б,.б 3.

38.'Хомутецкая О.Е. О роли формы П-2 первичного сна холоднокровных в эволюционном становлении гипобиоза и зимней спячки по данным ЭЭГ и люминесцентного микроспектрального•анализа // В сб." Механизмы зимней спячки" Тез. Есесоюзн. сими. МахачкалаЛ£90. С.126-128.

39. Хомутецкая О.Е. Нейрофизиологическое изучение сна у крыс о генетической каталепсией.//Тез. 10 совещ. по эволюц. физиолЛЭЭО.Л.

40. Карманова М.Г., Оганесян Г.А., Хомутецкая О.Е., Богословский М.М., Аркстакесян Е.А. Значение фило - и онтогенетического изучения цикла бодрствование-сон для понимания патологии сна.// Журн. эвол. биохим. и физиол. 1991. Т. 27, J6 5. С. 608-619.

41. (Хомутецкая О.Е.) Hiomutetstoja О.Е. Sleep Юга fmctlonal homology in cold- and warablonded■ anímala oa tíie basls oí bioelectrlcal patterns comparativa analyaie. // 11 til Europ, Congr. on aleep Res. Helsinki. 1992. P. 45¿.