Функциональные механизмы участия нейронных структур орального ядра моста в организации парадоксальной фазы сна

Мейерс, Ирина Эммануиловна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Функциональные механизмы участия нейронных структур орального ядра моста в организации парадоксальной фазы сна
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Функциональные механизмы участия нейронных структур орального ядра моста в организации парадоксальной фазы сна"

На правах рукописи

Мейерс Ирина Эммануиловна ¿¿¿¿^Г^^С,..-

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ УЧАСТИЯ НЕЙРОННЫХ СТРУКТУР ОРАЛЬНОГО ЯДРА МОСТА В ОРГАНИЗАЦИИ ПАРАДОКСАЛЬНОЙ ФАЗЫ СНА

03.00.13-физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 2005

Работа выполнена в НИИ нейрокибернетики им. А.Б. Когана ГОУ ВПО «Ростовский государственный университет» и в ГОУ ВПО «Ростовский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Буриков А.А.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Оганесян Г.А.

доктор биологических наук, профессор Алейникова Т.В.

Ведущая организация: Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (г. Москва).

Защита диссертации состоится 2005 г. ^ч а с .

на заседании диссертационного совета Д. 212.208.07. по биологическим наукам при Ростовском государственном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105, ауд»20^)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148).

Автореферат разослан 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

В.В. Бабенко

1.Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Выяснение механизмов формирования одного из базисных фаз цикла бодрствование - сон - парадоксальной фазы сна является актуальной задачей современной нейрофизиологии.

Известно, что в организации парадоксальной фазы сна принимает участие множество структур, локализованных на разных уровнях мозга. Экспериментально показано (Chase et al., 1997; Kinney et al., 1998), что запуск и поддержание парадоксального сна осуществляется мезопонтинной ретикулярной формацией, одной из ключевых структур которой является оральное ядро моста. В многочисленных исследованиях использовалось нейрохимическое раздражение этой структуры. Показано, что введение в него карбахола (Vertes et al," 1993; Bourgin et al., 1995; Garzona et al., 1997, 1998; Kinney et al., 1998; Feng et al., 1999), a также холинергичеких агонистов карбахола (George et al., 1964; Vanni-Mercier et al., 1989; Yamamoto et al.; 1990; Kinney, 1998) показано развитие функционального состояния, по поведенческим и электрофизиологическим признакам не отличающегося от парадоксального сна. Развитие состояния, сходного с естественным парадоксальным сном, можно индуцировать также введением в оральное ядро моста вазоактивного интестинального пептида (Bougrin et al., 1999), гипокретина, (Xi, 2003) и аденозинергических агонистов (Marks, 1997, 1998). Микроиньекции ГАМК или ее агонистов в оральное ядро, также вызывают редукцию парадоксального сна (Xi, 2003).

С другой стороны, электролитическая (Jouvet, 1965) и термо-коагуляция (Gutierrez-Rivas et al., 1978; De Andres et al., 1985) орального ядра парадоксальный сон. Унилатеральное разрушение этого ядра является причиной развития парадоксального сна, но без мышечной атонии. Билатеральное его разрушение приводит к тому, что животное во время парадоксального сна поворачивает голову в сторону источника звука, поднимает переднюю часть туловища в ответ на предъявляемые тона (Sanford et al., 2001). Во время бодрствования у крыс с билатеральным разрушением орального ядра моста отмечены повышенная подвижность, неспособность выполнить тест, которому они были обучены до операции, освоить новый тест (Klmgberg et al., 1986). Таким образом, повреждения орального ядра сопровождаются различными нарушениями сна и бодрствования.

Вышеизложенные факты легли в основу представлений об оральном ядре как о ключевой структуре системы парадоксального сна (Garszon et al., 1998; Xi et al., 1999; Rechtschaffen, 2000). Однако, конкретные механизмы, посредством которых реализуется вклад орального ядра моста в формирование парадоксального сна, остаются невыясненными. Одним из возможных подходов для решения этого вопроса является исследование активности нейронов этой структуры в цикле бодрствование-сон, но экспериментальные данные, полученные при изучении импульсной активности нейронов, крайне немногочисленны (Nunez, 2002; Дергачева и др., 2002).

Известно, что ряд структур мозга, локализованных на диэнцефальном уровне, оказывает модулирующее влияние на мезопонтинную систему регуляции

парадоксального сна. Так, экспериментальные данные по деструкции и электрическому раздражению заднего отдела гипоталамуса свидетельствуют о его тормозном влиянии на структуры, поддерживающие парадоксальный сон (Сунцова с соавт.,1998). В этой связи исследование взаимодействия орального ядра и заднего отдела гипоталамуса является актуальной и представляет несомненный интерес.

Несмотря на то, что в настоящее время ряд исследователей выделяет в парадоксальной фазе сна две стадии, четко дифференцируемые по электрофизиологическим показателям (Буриков, Фельдман, 1977; Ониани, 1985), однако в большинстве случаев, анализ суммарной и нейрональной активности орального ядра, в том числе после нейрохимической стимуляции, проводится без учета гетерогенности парадоксального сна (Garzon et а1., 1988; Reinoso-Suaгez et а1., 1994).

Цель исследования: Целью настоящей работы являлось исследование активности нейронов орального ядра в цикле бодрствование-сон и выяснение взаимодействия орального ядра с задним отделом гипоталамуса.

Задачи исследования.

1. Изучить влияние нейрохимического и электрического раздражения орального ядра моста на характеристики парадоксального сна.

2. Исследовать фоновую импульсную активность нейронов орального ядра моста в цикле бодрствование-сон.

3. Исследовать вызванную импульсную активность нейронов орального ядра моста на раздражение заднего отдела гипоталамуса в цикле бодрствование-сон.

Научная новизна результатов исследования:

-впервые проведено исследование импульсной активности нейронов орального ядра в цикле бодрствование-сон, в частности, на различных стадиях парадоксального сна;

-впервые обнаружены нейроны, снижающие или прекращающие импульсную активность в парадоксальном сне (ПС-оА^ нейроны);

- впервые зарегистрированы клетки, имеющие максимальный уровень активности во время парадоксального сна и активного бодрствования, минимальный уровень импульсации в медленноволновом сне.

-показано, что микроинъекции карбахола подавляют развитие тонической стадии парадоксального сна. Выявлена зависимость этого эффекта от дозы вводимого препарата.

-показано, что электрическое раздражение орального ядра моста увеличивают продолжительность фазической стадии парадоксального сна. Основные положения, выносимые на защиту:

1) В пределах орального ядра моста дифференцированы четыре популяции нейронов, которые по-разному изменяют свою активность в цикле бодрствование-сон.

2) ПС-оп нейроны, активирующиеся за 10-40с до начала парадоксального сна и сохраняющие высокую частоту до конца этой фазы сна, ответственны за запуск и

поддержание этого функционального состояния. Эти нейроны подвергаются тормозному воздействию со стороны заднего гипоталамуса, которое минимально в парадоксальном сне.

3) По сравнению с бодрствованием, как тормозные, так и возбудительные влияния нейронов заднего гипоталамуса на клетки орального ядра снижаются в парадоксальном сне. Это облегчает функционирование «исполнительных» механизмов парадоксального сна, локализованных в оральном ядре моста.

4) Нейрохимическое и электрическое раздражение орального ядра способствует развитию наиболее глубокой стадии парадоксального сна.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты расширяют существующие представления о многоуровневости механизмов формирования цикла бодрствование-сон, включающих различные регуляторные системы мозга.

Показано значение орального ядра в запуске и поддержании парадоксального сна и его отдельных стадий.

Предложенная схема взаимоотношений заднего гипоталамуса с нейронами орального ядра моста, позволяет дополнить сведения о тормозном влиянии клеток заднего отдела гипоталамуса на исполнительные механизмы парадоксального сна, расположенные в оральном ядре.

Практическая ценность работы состоит в возможности использования результатов исследования в учебном процессе на кафедрах физиологии человека и животных.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 2-й Всероссийской конференции «Актуальные вопросы сомнологии» (Москва, 2000), на Международной конференции по нейрокибернетике, посвященной 90-летию со дня рождения профессора А.Б. Когана (Ростов-на-Дону, 2002), на 3-й международной конференции «Актуальные проблемы сомнологии» (Санкт-Петербург, 2002) на Европейском конгрессе обществ исследователей сна (Рейкьявик, 2002) и XVII ежегодном съезде профессиональных обществ исследователей сна (Чикаго, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 7 в центральной печати.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, пяти глав, отражающих результаты собственных исследований, заключения, выводов и списка использованной литературы, включающего 25 отечественных и 222 иностранных источника. Работа иллюстрирована 25 рисунками, 8 таблицами и 3 схемами.

2. Объект и методы исследования.

В работе представлены результаты исследований, выполненных в хронических экспериментах на 15 взрослых кошках обоего пола весом 2,5-3,5 кг.

Животным под этаминал-натриевым наркозом (из расчета 40-45 мг/кг веса) в стерильных условиях симметрично вживлялись электроды для регистрации

электрокортикограммы (ЭКоГ) в соматосенсорную (F=17,5; ML=4), зрительную (F=0, ML=4), слуховую (F=15; ML=18) области коры (Fifkova, Marsala, 1960). Электрокортикограмма регистрировалась монополярно относительно референта, закрепленного над лобным синусом на уровне саггитального шва. Для регистрации электромиограммы (ЭМГ) серебряные шариковые электроды имплантировались в шейные мышцы. Электроды для регистрации электроокулограммы (ЭОГ) вживлялись в кость у верхнего края глазниц. Биполярные стимулирующие электроды погружались в задний отдел гипоталамуса (АР=+9;+10; L=0,5-2; V=6-8), оральное ядро моста (АР: от -2 до -4; L=0,5-3,5; V=4-6), а регистрирующие - в гиппокамп (АР=+5; L=13; V=ll) (Reinosa-Suares, 1961). Для билатеральной регистрации ЭКоГ использовались изолированные стеклом вольфрамовые электроды диаметром 200 мкм. Микроэлектроды, используемые для регистрации импульсной активности нейронов, изготавливались из вольфрамовой проволки диаметром 100 мкм., отрезки которой, затачивались и изолировались стеклом. Длина свободной от изоляции кончика составляла 1-5 мкм, сопротивление -10-15 Мом.

Электрическое раздражение заднего гипоталамуса осуществляли унилатерально одиночными прямоугольными импульсами тока длительностью 0,12 мс и интенсивностью не превышающей 100 мкА. Изучались эффекты низкочастотной (8 Гц) и высокочастотной (250 Гц) стимуляции орального ядра моста. Пороговая сила тока для вызова сомногенного эффекта в состоянии бодрствования подбиралась индивидуально для каждого животного. Звуковые щелчки формировались при помощи электростимулятора ЭСЛ-2, подключенного к динамику. Подбирался пороговый уровень звукового давления для получения вызванного ответа в слуховой коре отдельно для бодрствования, медленноволнового и парадоксального сна. Для звуковой стимуляции использовали уровень звукового давления выше порогового на 10%, эта величина варьировала от

'Инъекции карбахола производили микрошприцом в объеме 20 nl через пластиковую канюлю, которая вживлялась в соответствии со стереотаксическими координатами ядра. Длину канюли подбирали так, чтобы кончик иглы шприца выходил из нее на 4 мм.

Анализ импульсной активности нейронов проводился на ЭВМ IBM PC AT 486. Полиграфические показатели выводились на экран монитора с помощью программы визуализации данных. Записи с артефактами удалялись. С помощью программы, разработанной в НИИ НК им. А.Б. Когана РГУ (автор С.Д. Медведев) последовательность временных координат импульсов преобразовывалась в последовательность межимпульсных интервалов. Затем производился расчет средней продолжительности межимпульсных интервалов и ее дисперсии, а также средней частоты нейрона. Критерием изменения частоты разрядов отдельных нейронов при смене стадий цикла бодрствование-сон считали повышение или снижение средней частоты импульсации не менее чем на 20%. Статистическая обработка импульсной активности включала проведение кластерного анализа, оценку различий средней частоты импульсации клеток для стадий цикла бодрствование-сон с использованием метода множественных сравнений средних

(критерий Тьюки). Строились гистограммы плотности распределения вероятности межимпульсных интервалов (бин гистограммы - 1-5 мс, оцениваемая эпоха-1 мин.) с использованием стандартного пакета программ Statistica 5.О. Статистическая обработка вызванной импульсной активности включала построение перистимульных гистограмм по результатам предъявления 20 раздражений: 200 мс до- и 500 мс после предъявления стимула, бин гистограммы 5 и 10 мс. Реакцию нейронов на электрическое раздражение оценивали, сравнивая средние частоты в предстимульный период и в зоне вызванного ответа постстимульного периода в одном и том же функциональном состоянии, а также в зонах вызванных ответов в разных функциональных состояниях. Для проверки статистических гипотез использовали ^критерий Стьюдента (в том числе, для выборок с попарно связанными вариантами).

В соответствии с классификацией Итет, Sterman (1981) выделяли следующие состояния цикла бодрствоание-сон:

-активное бодрствование (характеризуется доминированием в ЭКоГ низковольтной активности смешанной частоты, высоким тонусом шейных мышц, присутствием быстрых движений глаз);

-спокойное бодрствование (отличается наличием в биоэлектрической активности зрительной коры вспышек высокоамплитудной ритмической активности частотой 4-8 Гц, снижением амплитуды ЭМГ, присутствием медленных движений глаз); - легкий медленноволновый сон (стадия сонных "веретен", наблюдаются сонные веретена на фоне низковольтной активности смешанной частоты, медленноволновая активность частотой менее 4 Гц и амплитудой 50 мкВ, занимающая менее 50% эпохи анализа, движения глаз отсутствуют; -глубокий медленноволновый сон (дельта-волновый сон, дельта-активность занимает более 50% эпохи анализа;

-стадия ПС1 парадоксального сна (фазическая стадия, ЭкоГ десинхронизирована, в электрогиппокампограмме регистрируется тета-ритм, наблюдаются понто-геникуло-окципитальные спайки в ЭкоГ зрительной коры, быстрые движения глаз, мышечные подергивания);

-стадия ПС2 или тоническая стадия (отличается от предыдущей стадии парадоксального сна наличием альфа-подобной активности, угнетением тета-ритма, редукцией фазических феноменов). Тонус антигравитационной мускулатуры в течение всего парадоксального сна одинаков и имеет самый низкий уровень по сравнению с другими стадиями цикла бодрствование-сон.

З.Результаты исследования и их обсуждение

3.1. Влияние инъекций карбахола на характеристики сна. Для исследования влияния карбахола (холинергического агониста) на структуру цикла бодрствование-сон у неанастезированных кошек, препарат использовали в трех концентрациях-),04(Л§, в 20 п1 изот. рас-ра №С1.

У всех животных в течение 10 мин. после инъекции наступал парадоксальный сон. В первый час после микроинъекции карбахола у животных полностью отсутствовали медленноволновый сон и вторая стадия

парадоксального сна (рис.1). Бодрствование было спокойное с выраженными эпизодами кратковременных моторных компонентов. Во втором восстановительном периоде (1-5 часа после инъекции) наблюдалось увеличение продолжительности парадоксального сна и общего числа его эпизодов (табл.1), сокращение продолжительности медленноволнового сна при дозах и отсутствие этого функционального состояния при введении карбахола в концентрации Парадоксальный сон, вызванный концентрацией карбахола 4^, состоял из коротких часто сменяющихся эпизодов, отличался отсутствием тонической стадии. Продолжительность бодрствования статистически не отличалась от контроля в этот восстановительный период.

Рис.1. Продолжительность стадий цикла бодрствование-сон в течение первого часа после микроинъекции карбахола в оральное ядро моста.

Таблица 1.

Влияние введения карбахола на некоторые показатели парадоксального сна.

Период времени от начала введения карбахола - 1-5 часов Период времени от начала введения карбахола - 6-10 часов

Доза карбахола Среднее количество эпизодов ПС Средняя продолжительность ПС, в мин. Средняя продолжительность эпизодов ПС в мин. Среднее количество эпизодов ПС Средняя продолжительность ПС, в мин. Средняя продолжи тельность эпизодов ПС в мин.

Контр ОЛЬ 2,0± ±0,6 24,4± ±Ы 12,2± ±0,4 2,0± ±0,6 24,4± ±1,1 12,2± ±0,4

Карба ХОЛ 0,04^ 7,5± ±0,7* 102,3± ±16,7*** 13,6± ±1,9* 6,5± ±0,9 50,2± ±2,9*** 7,7± ±0,7

Карба ХОЛ 0,08цё 8,2± ±0,9** 116,5± ±12,2*** 14,2± ±1,2** 10,3± ±0,3** 80,5± ±2,7*** 7,8± ±0,5*

Карба ХОЛ 4Й8 17,3± ±1,5*** 107,5± ±14,7*** 6,2±** ±0,7 12,5± ±0,9** 90,3± ±4,2*** 7,2± ±0,3

Примечание: * - р<0.05; ** - р<0.01; *** - р<0.001 ^ - критерий Стьюдента для независимых выборок). В таблице указаны стандартные ошибки среднего.

В последующие 6-10 часов после введения карбахола наблюдалась закономерность: чем выше была концентрация карбахола, тем дольше проявлялось его влияние. Высокая доза карбахола (4^g) увеличивала время, проведенное в бодрствовании, по сравнению с контролем. Два факта, а именно, короткий латентный период (7-10 мин.) наступления карбахол-вызванного парадоксального сна, и отсутствие зависимости латентного периода от концентрации препарата подтверждают, что оральное ядро является важной структурой, ответственной за генерацию, парадоксального сна. Дозозависимое увеличение, как общей продолжительности парадоксального сна, так и числа его эпизодов с одновременным подавлением медленноволнового сна и с редукцией тонической стадии парадоксального сна, указывают на ключевую роль орального ядра в десинхронизации электрической активности в парадоксальном сне. Наши данные согласуются с результатами других исследователей (Vanni-Meicier, 1989; Yamamoto, 1990; Vertes, 1993; Chase et al.,1997; Gaizona, 1997,1998; Kinney, 1998; Xi, 1999; Feng, 1999). Подавление карбахолом тонической стадии парадоксального сна свидетельствует, что этот препарат способствует развитию наиболее глубокого сна (Сунцова с соавт., 1998).

3.2. Электрическая стимуляция орального ядра моста. В ответ на кратковременную (0,5-1с) низкочастотную (8 Гц) и высокочастотную (250 Гц) стимуляцию в состоянии активного бодрствования наблюдали снижение тонуса

Таблица 2.

Влияние электрического раздражения орального ядра на характеристики парадоксального сна.

Примечание: п - число проанализированных фаз парадоксального сна. Остальные обозначения, как в табл. 1.

шейных мышц. Этот эффект сохранялся в течение 10-11с после выключения воздействия. Из литературных источников известно, что нейроны орального ядра моста оказывают стимулирующее действие на ядра medullary magnocellular (Sakai et al., 1981), которые ингибируют работу мотонейронов. Xi (1999) показал, что ПС-on клетки орального ядра имеют проекции к мотонейронам ствола мозга, которые отвечают за понижение мышечного тонуса во время парадоксального сна. Результаты наших экспериментов подтверждают предположения указанных авторов об участии орального ядра в мышечной атонии. При более длительной (2-4с) как высокочастотной, так и низкочастотной стимуляции в бодрствовании наблюдался переход к медленноволновому сну. При электрическом воздействии на ядро переход от бодрствования к парадоксальному сну осуществлялся через стадию медленноволнового сна. Электрическое раздражение орального ядра в медленноволновой фазе сна способствовало переходу через 1-4 с к состоянию, по ряду характеристик сходному с парадоксальным сном: в элекгрогиппокампограмме регистрировались вызванные ответы, длительность которых соответствовала периоду тета-ритма, в зрительной коре развивалась десинхронизация электрической активности.

Непрерывная стимуляция орального ядра на фоне парадоксального сна электрическими импульсами с частотой 8 Гц и амплитудой воздействия, равной In, достоверно увеличивала продолжительность этого состояния у всех животных (табл.2). В структуре этой фазы сна отмечалось уменьшение доли тонической стадии в среднем на 3,4%. После выключения стимуляции в фазической стадии наблюдали переход в тоническую стадию, а затем либо развитие медленноволнового сна, либо пробуждение. При включении электрического воздействия во время тонической стадии она сменялась фазической (рис.2В).

Рис.2. Переход из фазической стадии парадоксального сна в тоническую при выключении высокочастотной стимуляции орального ядра моста (А); электрополиграфические изменения в ответ на раздражение орального ядра моста частотой 8 Гц. в тонической фазе парадоксального сна. 1 -электрокортикограмма; 2-электроокулограмма; 3-миограмма; 4-гиппокампограмма; 5-отметка стимуляции. Калибровка: 200мкВ, 1с.

В структуре парадоксального сна при непрерывной электрической стимуляции с частотой 250 Гц наблюдалось сокращение доли его тонической стадии в среднем на 7,5%. При выключении стимуляции в фазической стадии парадоксального сна она через 3-4 с сменялась тонической (рис.2А).

В целом, как электрическая, так и нейрохимическая стимуляция орального ядра увеличивали общую продолжительность парадоксального сна и сокращали долю его тонической стадии. Эти данные дополняют результаты нейрохимических исследований о важной роли орального ядра в десинхронизации во время парадоксального сна.

3.3. Фоновая импульсная активность нейронов орального ядра моста.

Была проанализирована активность 102 нейронов орального ядра моста. Каждый нейрон был изучен в шести состояниях: активном и пассивном бодрствовании, легком и глубоком медленноволновом сне, фазической и тонической стадиях парадоксального сна. С использованием метода дисперсионного анализа все нейроны были подразделены на четыре группы в зависимости от типа динамики частоты импульсной активности в цикле бодрствование-сон. К первой группе были отнесены 11 нейронов, ко второй -12 нейронов, к третей - 29 клеток, к четвертой - 50.

Нейроны первой группы имели тенденцию к повышению частоты разрядов при переходе от активного бодрствования (0,6 имп/с) к пассивному (1,6 имп/с), легкому (3,3 имп/с) и затем к глубокому (4,4 имп/с) медленноволновому сну. Частота их импульсации достигала максимального значения в парадоксальном сне (рис.2). Фоновая активность нейронов во время фазической стадии (8,6 имп/с) была выше, чем в тонической (4,8 имп/с). Из одиннадцати восемь нейронов начинали разряжаться за 10-40 с до начала парадоксального сна. Они сохраняли высокую частоту до конца этой фазы сна (рис.4). Три нейрона активировались с началом парадоксального сна и резко снижали свою активность за 5-30 с до его окончания. В составе первой группы было девять нейронов, которые разряжались одиночными импульсами в бодрствовании и медленноволновом сне. Два нейрона не имели импульсной активности в песледних двух состояниях.

В соответствии с классификацией Hobson с соавт. (1975,1986), Sakai (1988) нейроны первой группы можно отнести к ПС-on клеткам: они генерируют редкие разряды в бодрствовании, имеют низкую импульсную активность в медленноволновом сне, активируются до развития и в начале парадоксального сна, резко снижают частоту разрядов до его окончания. Полученные нами экспериментальные результаты подтверждаются данными литературы (Rechtschaffen, Siegel, 2000) о наличии клеток со сходным типом импульсной активности в оральном ядре моста.

Нейроны второй группы, напротив, имели самую высокую частоту импульсации в активном бодрствовании (15,1 имп/с). По мере углубления сна частота импульсной активности этих нейронов снижалась (рис.3). В первой стадии медленноволнового сна нейроны разряжались с частотой 7,3 имп/с, а во время второй стадии - 6,0 имп/с. Самую низкую активность нейронов наблюдали во фазической (1,4 имп/с) и тонической (1,6 имп/с) фаз

парадоксального сна. Частота разрядов клеток уменьшалась за 50 с до наступления парадоксального сна и резко возрастала за 5-3 Ос до его окончания (рис.4). Девять клеток второй группы генерировали одиночные импульсы во всех стадиях цикла. Обнаружены также три нейрона, которые полностью прекращали генерацию импульсов в парадоксальном сне, восстанавливая ее при пробуждении. Нейроны, имеющие максимальную импульсную активность в бодрствовании, снижающие ее в медленноволновом сне и имеющие редкие разряды или молчащие в парадоксальной фазе сна, в исследуемой структуре другими авторами не описаны. Клетки со сходной динамикой импульсной активности найдены в понтомезенцефалической ретикулярной формации: п.п. LC, Lcalpha, Palpha, dorsalis raphe, peribrachialis lateralis (Hobson et al., 1975. 1986,1988; Sakai, 1988; Preuron et al, 1997) и названы ПС- off клетками. Авторы предполагают, что ПС-off нейроны являются, в основном, моноаминергически-

Рис.З. Диаграммы средней частоты импульсной активности нейронов орального ядра моста. По оси абцисс - стадии цикла бодрствование-сон.

ми и отвечают за наступление и поддержание бодрствования.

Как и клетки первой группы, нейроны третьей группы характеризовались максимальной частотой разрядов в фазической стадии парадоксального сна (45 имп/с). Во время этого функционального состояния клетки имели тенденцию к группированию спайков в связи с резким повышением частоты импульсации во время вспышек глазодвигательной активности и мышечных подергиваний. В тонической стадии парадоксального сна, когда исчезали фазические явления, частота импульсации клеток урежалась (22 имп/с), но оставалась более высокой, чем во время бодрствования. На рисунке 3 видно повышение частоты при переходе оГ активного бодрствования (3,2 имп/с) к пассивному (9,8 имп/с) и далее к легкому (10,2 имп/с) и глубокому (19,5 имп/с) медленноволновому сну. Нейроны третьей группы имели сходную динамику импульсной активности с нейронами первой группы. Однако имелись и отличия. Как известно, у кошек глубокий медленноволновый сон сменяется сначала тонической стадией, а затем фазической стадией парадоксального сна. Частота импульсации нейронов третьей группы возрастала при появлении первых признаков фазической стадии парадоксального сна. В эту фазу сна активность

2 10 12 ¡10 12

Рис.4. Графики текущей средней частоты импульсной активности нейронов первой (1,2), второй (3, 4), третьей (5, 6); четвертой (7; 8) групп орального ядра моста при переходе от МС2 к ПС; при смене ПС бодрствованием. По горизонтали время, мин; по вертикали - среднее число импульсов за 5 с. Стрелка демонстрирует момент появления электрокорти- кографических коррелятов парадоксального сна и бодрствования.

клеток данной группы резко возрастала во время БДГ и при мышечных подергиваниях. По характеру динамики импульсной активности в цикле «бодрствование-сон» (рис.4) третью группу нейронов орального ядра моста также можно отнести к ПС- on клеткам.

Таким образом, в оральном ядре моста присутствует два типа ПС-оп нейронов. Активация импульсной активности ПС-оп клеток первого типа (1 группа) начинается за несколько десятков секунд до активации ПС-оп клеток второго типа (третья группа). На основании нейрохимических исследований (Sakai, Koyama, 1996; Koyama et al., 1999) показана активация холинергических ПС-оп нейронов в ядрах LdT и РрТ до и с началом парадоксального сна. Эти клетки, по мнению авторов, принимают участие в возбуждении нехолинергических ПС-оп клеток. Исходя из того, что клетки первой группы начинали активироваться раньше нейронов третьей группы, можно полагать, что последняя группа может быть отнесена к холинергическим нейронам. Из данных литературы известно, что нехолинергические ПС-оп клетки имеют проекции к мотонейронам ствола мозга (Xi et al., 1997) и отвечают за снижение мышечного тонуса во время парадоксального сна (Rodrigo-Angulo et al., 1977). В наших экспериментах показано повышение импульсной активности нейронов третьей группы в моменты БДГ и при мышечных подергиваниях во время парадоксального сна. Активация клеток третьей группы, возможно, связана со снижением мышечного тонуса во время фазических явлений в парадоксальном сне. Вероятно, максимальная частота импульсации клеток первой группы вызывает наступление фазической стадии парадоксального сна, а уменьшение частоты импульсации этих нейронов приводит к снижению активности клеток третьей группы в тонической, по сравнению с фазической стадией парадоксального сна.

Нейроны четвертой группы (n=50, 49%) разряжались с максимальной частотой в активном бодрствовании и фазической стадии парадоксального сна (39,6 имп/с) и с минимальной частотой - в медленноволновом сне (18,2 имп/с, 17,0 имп/с - первая и вторая стадии, соответственно) (рис.3,4). Большинство клеток (n=46) проявляли тенденцию к группированию импульсных разрядов в моменты движений глаз и активности шейных мышц в бодрствовании и во время глазодвигательной активности и мышечных подергиваний в фазической стадии парадоксального сна. Динамика импульсной активности нейронов четвертой группы сходна с таковой большинства клеток ствола мозга, а именно: максимальный уровень активности во время парадоксального сна и активного бодрствования, минимальный уровень импульсации в медленноволновом сне. По-видимому, это КЕМ- waking-on клетки. В пользу этого предположения говорят данные литературы (Rechtschaffen, Siegel, 2000) о том, что REM- waking-on нейроны имеют проекции к мотонейронам спинного мозга и повышение их активности коррелирует с движениями головы, шеи, глаз в бодрствовании, а в парадоксальном сне - с БДГ и мышечными подергиваниями. Однако данный тип клеток в оральном ядре моста не описан другими авторами.

Одним из показателей, характеризующих изменение фоновой активности нейронов в цикле бодрствование-сон, является структура их импульсной активности (табл.3).

Таблица 3.

Соотношение нейронов орального ядра моста (в %) с разным паттерном _активности в цикле бодрствование-сон_

Тип Стадии цикла бодрствование-сон

активности Бодрствование Медленноволновый Парадоксальный,

сон сон ,

АБ ПБ МВС1 МВС2 ПС1 ПС2

п=219 п=250 п=234 п=212 п=157 п=98

Непрерывный 67 95,6 73 73,6 36 73,8

Смешанный 33 4,4 27 26,4 64 . 26,2

п - количество нейронов

Нейроны первой группы сохраняли непрерывный паттерн активности при смене функциональных состояний. Однако, вследствие повышения частоты их импульсации при переходе от бодрствования к медленноволновому, а затем к парадоксальному сну происходил сдвиг моды межимпульсных интервалов в сторону укорочения. Так, во время фазической стадии парадоксального сна плотность распределения вероятности межимпульсных интервалов была максимальной в диапазоне 25-100 мс.

Нейроны второй группы также имели непрерывный паттерн активности. Однако, в противоположность нейронам предыдущей группы, у данных клеток вероятность коротких межимпульсных интервалов была максимальной в бодрствовании.

Большинство нейронов третьей группы меняли непрерывный паттерн активности в бодрствовании на смешанный при переходе к фазической стадии парадоксального сна: группы импульсов были большей длительности и с более короткими межспайковыми интервалами и, как уже отмечалось, были корреляции с глазодвигательной активностью во время фазической стадии парадоксального сна.

Нейроны четвертой группы имели смешанный характер следования импульсов как в парадоксальном сне, обнаруживая группирование во время БДГ, так и в активном бодрствовании в моменты глазодвигательной активности. Это отразилось на гистограммах распределения межимпульсных интервалов увеличением доли коротких межимпульсных интервалов в активном бодрствовании и фазической стадии парадоксального сна.

Таким образом, различия между четырьмя группами клеток выявились как в динамике частоты разрядов, так и в изменениях паттерна их активности в цикле бодрствование-сон.

Так как нами было обнаружено 4 группы нейронов, различающиеся по характеристикам, которые были идентичны описанным в исследованиях

Rechtschaffen, Koyama, Sakai, мы предложили гипотетическую модель (схема 1) роли отдельных популяций клеток орального ядра моста в организации парадоксального сна. Согласно нашей гипотезе в результате снижения тормозных воздействий со стороны ПС-off клеток 2 группы на ПС-on нейроны 1 группы в пределах орального ядра моста повышается частота импульсации последних. Известно (Imon et al., 1996) о наличии активирующих (холинергических) влиянии к ПС-on нейронам 1-группы из medial pontine reticular: PPT и LdT во время парадоксального сна. В свою очередь, нейроны первой группы активируют ПС-on клетки третьей группы, отвечающие за понижение мышечного тонуса во время парадоксального сна. Нехолинергические ПС-on нейроны понтомезенцефалической ретикулярной формации способны тормозить ПС-off нейроны нижних отделов ствола мозга (Malick et al., 2001).

Мы полагаем, что высокая частота разрядов ПС-on нейронов третей группы орального ядра моста может поддерживать инактивацию ПС-off клеток в самом ядре и смежных структурах (п. dorsal raphe и LC) во время парадоксального сна и определять ее продолжительность. Нейроны четвертой группы могут, по-видимому, получать активирующие влияния от клеток первой группы во время сна, а в бодрствовании - от других активирующих систем мозга.

Уменьшение тормозных воздействий со стороны нейронов второй группы на ПС-on клетки первой группы орального ядра в нашей модели возможно по нескольким причинам. Известно существование анатомических связей латеральной преоптической области с оральным ядром моста (Robertson, Feiner, 1982), ядрами шва (Lin et al., 1997) и мозгового ствола (Sherin et al., 1998). Латеральная преоптическая область оказывает на ядра шва и мозгового ствола ингибиторное влияние, что содействует наступлению парадоксального сна. Нейроны латеральной преоптической области могут напрямую воздействовать на ПС-off клетки орального ядра, либо через ядра шва, или голубое пятно. О связях последних структур с оральным ядром известно из работ Rodrigo-Angulo с соавт. (2000).

Схема 1 Гипотетическая схема взаимоотношений нейронов разных групп орального ядра места в бодрствовании (@)и парадоксальном сне(о);+актнвиое состояние, -неактивное состояние.

Согласно нашей гипотезе, снижение активности нейронов второй группы в процессе развития сна может быть объяснено и уменьшением импульсной активности клеток системы «поддержания бодрствования» заднего одела гипоталамуса. По мере развития медленноволнового сна, снижается частота импульсной активности данных клеток. По мнению некоторых авторов (Сунцова с соавт., 1998; Дергачева, 1999), когда уровень функционирования системы «поддержания бодрствования» становится достаточно низким, наступает парадоксальный сон. Возможно, это связано с прекращением тормозных влияний со стороны заднего гипоталамуса на исполнительные механизмы парадоксального сна, локализованные в области варолиева моста. О наличии реципроктных связей орального ядра с задним гипоталамусом известно из ряда работ (Reinoso-Suarez et al., 2001). Robertson, Fiener (1982) и Sakai с соавт. (1990) были показаны афферентные связи заднего гипоталамуса с оральным ядром.

3.4. Активность нейронов орального ядра моста, вызванная стимуляцией заднего гипоталамуса Для исследования вопроса, о том оказывает ли система «поддержания бодрствования» заднего гипоталамуса влияние, и какое, на систему запуска и поддержания парадоксального сна -орального ядра моста, мы проанализировали вызванную активность 178 нейронов этой структуры на одиночное электрическое раздражение заднего отдела гипоталамуса в цикле бодрствование-сон. На электрическую стимуляцию отвечали 42% зарегистрированных нейронов. По типу изменения активности вызванные реакции нейронов можно отнести к 4 видам: монофазные тормозные, монофазные возбудительные, двухфазные и полифазные с первичной активацией, двухфазные и полифазные с первичным торможением (рис.5 А,Б,В,Г).

Рис.5. Типы реакций нейронов орального ядра моста на электрическое раздражение заднего гипоталамуса в состоянии бодрствбвания. А -возбудительная реакция; Б - тормозная реакция; В - фазная реакция с первичным возбуждением; Г - фазная реакция' с первичным торможением. Стрелка демонстрирует момент предъявления раздражения. На перистимульных гистограммах: по оси абсцисс - время, бин гистограммы 10 мс; по оси ординат-количество импульсов. На нейронограммах: калибровка - 2 мВ, 100 мс.

е-

28 клеток идентифицированы в соответствии с динамикой частоты фоновой импульсной активности в цикле бодрствование-сон как принадлежащие к следующим популяциям клеток по аналогии с приведенной выше классификацией: первой группе - 6 (ПС-оп), второй группе - 4 (ПС-оГ1), 7 нейронов - третьей и 11 — четвертой.

Нейроны первой группы на раздражение заднего гипоталамуса отвечали монофазной тормозной реакцией с коротким латентным периодом. О различиях в изменении латентных периодов и длительностей этих тормозных реакций в цикле бодрствование-сон судить трудно при внеклеточном способе отведения, тем более, что частота фоновой импульсации достоверно изменялась при переходе от медленноволнового к парадоксальному сну, маскируя выраженность эффектов и затрудняя их сопоставление.

Во всех функциональных состояниях цикла бодрствование-сон ПС-оГГ нейроны имели коротколатентнный возбудительный ответ на стимуляцию заднего отдела гипоталамуса. Величина ответа была максимальной в бодрствовании, снижалась при переходе к медленноволновому сну и имела минимальное значение в парадоксальной фазе сна.

Из семи нейронов третьей группы у четырех в бодрствовании зарегистрирован монофазный тормозный ответ, 2 нейрона имели двухфазную реакцию с первичным торможением и последующим возбуждением, 1 -полифазную с первичным торможением, последующим возбуждением и торможением. Длительность тормозной реакции у нейронов с монофазной реакцией заметно сокращалась при переходе от бодрствования к медленноволновому и далее к парадоксальному сну. Для нейронов с ТВ- и ТВТ-типами ответов на стимуляцию было характерно уменьшение длительности тормозной реакции в парадоксальном сне, по сравнению с бодрствованием.

Клетки четвертой группы в бодрствовании отвечали на раздражение возбуждением либо сложной реакцией с первичным возбуждением. Из них, у двух клеток из 11, наблюдалась реверсия возбудительного ответа при переходе от бодрствования к медленноволновому сну. 9 нейронов данной группы, прослеженных во всех состояниях, имели следующие реакции на стимуляцию заднего гипоталамуса: 5- монофазную возбудительную; 3 - двухфазную с первичным возбуждением и с последующим торможением. Один нейрон отвечал полифазной реакций: ВТВ. Анализ перистимульных гистограмм монофазных и полифазных возбудительных нейронных ответов с первичной возбудительной реакцией показал, что величина вызванного ответа на раздражение заднего гипоталамуса снижалась при переходе от бодрствования к медленноволновому сну и возвращалась к уровню бодрствования в парадоксальном сне. Латентный период появления первых спайков в возбудительных ответах увеличивался при переходе от бодрствования к медленноволновому и парадоксальному сну. Длительность первичной реакции имела тенденцию к сокращению в парадоксальном сне по сравнению с бодрствованием (для двухфазных и полифазных реакций), а продолжительности тормозных пауз были максимальны в бодрствовании по сравнению с медленноволновым сном.

Интересно отметить, что клетки с тормозной реакцией относились к первому и третьему типу. Эти нейроны имели максимальную частоту импульсной активности в фазической стадии парадоксального сна, т. е., обладали противоположной динамикой частоты импульсной активности в цикле бодрствование-сон по сравнению с нейронами системы «поддержания бодрствования» заднего гипоталамуса. Возможно, что последние нейроны оказывают тормозное влияние на нейроны первой и третьей групп орального ядра моста, которое снижается по мере углубления сна. В пользу последнего предположения свидетельствуют данные о сокращении длительности тормозной реакции у нейронов третьей группы с монофазным типом ответа при переходе от бодрствования к медленноволновому, и далее к парадоксальному сну, а для нейронов с двухфазными и полифазными типами ответов -уменьшении длительности тормозной реакции в парадоксальном сне, по сравнению с бодрствованием. Нейроны первой группы имели также низкий уровень вызванной активности в парадоксальном сне по сравнению с бодрствованием. Вероятно, клетки системы «поддержания бодрствования» заднего гипоталамуса осуществляют тормозный контроль нижнестволовых центров парадоксального сна, в частности, расположенных в оральном ядре моста.

Большинство из реагирующих на раздражение заднего гипоталамуса клеток орального ядра имели возбудительную реакцию (44 %), либо имели (16%) двухфазные и полифазные реакции с первичной активацией. Данный тип реакции был у нейронов второй и четвертой групп. Необходимо отметить, что для клеток второй группы было характерным последовательное снижение величины вызванного ответа при переходе от бодрствования к медленноволновому сну и далее к парадоксальному. Это можно объяснить снижением активирующего влияния со стороны клеток системы «поддержания бодрствования» заднего гипоталамуса по мере углубления сна (Дергачева, 1999).

Как было сказано выше, нейроны четвертой группы на электрическое раздражение «заднего гипоталамуса имели выраженную »• первичную возбудительную реакцию в бодрствовании и парадоксальном сне, по сравнению с медленноволновым сном. В исследованиях Дергачевой (1999) показано наличие в заднем отделе гипоталамуса трех типов клеток. Первый тип клеток данной структуры имел сходную динамику импульсной активности в цикле бодрствование-сон с нейронами четвертой группы орального ядра моста: при смене активного бодрствования пассивным и далее медленноволновым сном клетки указанных структур снижали частоту разрядов, а в парадоксальном сне повышали ее до уровня бодрствования. Таким образом, клетки четвертой группы, принимающие участие в генерации двигательных феноменов в бодрствовании и парадоксальном сне, могут получать активирующие влияния не от нейронов системы «поддержания бодрствования» заднего гипоталамуса, а от клеток его первой группы.

Основываясь на результатах экспериментов и данных литературы, можно высказать предположение о наличии следующих взаимодействий между

нейронами системы «поддержания бодрствования» и тремя группами нейронов орального ядра моста (схема 2). В бодрствовании, когда клетки «системы поддержания бодрствования» имеют максимальную импульсную активность, они оказывают тормозное воздействие на нейроны первой и третьей групп и активирующее влияние на нейроны второй группы орального ядра моста.

Активность ПС- on клеток первой и третьей групп ингибируется, с одной стороны, «системой поддержания бодрствования», с другой - ПС-off клетками орального ядра и смежных с ним структур. Таким образом, система запуска парадоксального сна заблокирована. По мере развития сна как тормозное влияние системы «поддержания бодрствования» (на нейроны первой и третей групп), так и ее активирующее (на клетки второй группы) уменьшаются. Когда уровень активности клеток «системы поддержания бодрствования» заднего гипоталамуса становится достаточно низким, возможно развитие парадоксального сна. ПС^п нейроны первой группы активируются до наступления парадоксального сна и через нейроны третьей группы тормозят импульсную активность клеток второй, что содействует наступлению парадоксального сна (схема 1).

С целью выяснения, является ли ответ нейронов орального ядра моста на стимуляцию заднего гипоталамуса специфической реакцией, или клетки сходным образом реагируют на все приходящие раздражения, исследовали реакцию нейронов на звуковые щелчки в цикле бодрствование-сон. Было исследовано 86 нейронов, из них 36% отвечали на звуковое раздражение. 27

нейронов исследовали во всех функциональных состояниях. Из них 5 нейронов были идентифицированы как клетки, принадлежащие к первой группе, 7 - ко второй и 15 - к третьей и четвертой. Активность 9 нейронов была изучена в бодрствовании. Клетки всех четырех групп реагировали возбуждением на зву-

Таблица 4.

Сравнительная характеристика реакций нейронов орального ядра моста в

ответ на звуковые щелчки и стимуляцию заднего гипоталамуса в цикле бодрствование-сон.

Группы Реакция на звуковые щелчки Реакция на стимуляцию ЗГ

Б МВС ПС1 ПС2 Б МВС ПС (1и2)

Первая Монофазная возбуд. + + + Монофазная тормозная + +

Вторая Монофазная возбуд + - - Монофазная возбуд + +

Третья Монофазная возбуд. + + Монофазная тормозная Двухфазная (ТВ) Полифазная (ТВТ) + + + + + +

Четвертая Монофазная возбуд + ь Монофазная возбуд Двухфазная (ВТ) Полифазная (ВТВ) + + + + + +

+ наличие реакции; - отсутствие реакции

ковое раздражение. Для всех без исключения нейронов было характерно уменьшение мощности ответа на звук и увеличение их латентного периода при переходе от бодрствования к медленноволновому и затем к парадоксальному сну. При сравнении типов реакций в ответ на звуковые щелчки и стимуляцию заднего гипоталамуса были обнаружены различия ответов нейронов в цикле бодрствование-сон (табл.4). Таким образом, реакция нейронов орального ядра на электрическую стимуляцию заднего гипоталамуса является специфичной.

выводы

1. На основании изученной динамики и структуры импульсной активности в цикле бодрствование-сон в оральном ядре моста идентифицированы 4 популяции нейронов, способные выполнять разные функции в запуске и поддержании парадоксального сна.

2. Облегчающие влияния заднего гипоталамуса на исполнительные механизмы парадоксального сна, локализованные в оральном ядре моста, могут осуществляться посредством сокращения его тормозных воздействий на нейроны первой и третьей групп орального ядра.

3. Наступлению парадоксального сна содействует уменьшение активирующих влияний со стороны клеток заднего гипоталамуса на нейроны второй группы по мере углубления сна.

4. Оральное ядро моста - ключевая структура десинхронизации, играющая важную роль в запуске и поддержании парадоксального сна, о чем свидетельствует то, что инъекции карбахола и электрическая стимуляция этого ядра способствуют развитию наиболее глубокой стадии парадоксального сна -его фазической стадии.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Дергачева О.Ю., Хачикова (Мейерс) И.Э., Буриков А.А. Эффекты электрической стимуляции латеральной преоптической области в медленноволновом и парадоксальном сне // Тезисы докладов 2-й Всероссийской конференции «Актуальные вопросы сомнологии». - Москва. - 2000. - С.ЗЗ. -0,042 п.л., личный вклад 30%.

2. Хачикова (Мейерс) Н.Э., Дергачева О.Ю., Буриков А.А. К вопросу о взаимоотношениях регуляторных систем мозга во время парадоксального сна // Тезисы докладов 1-ой Российской школы-конференции по фундаментальным и прикладным проблемам сомнологии. "Сон- окно в мир бодрствования". -Москва. - 2001. - С.78 - 0,042 п.л., личный вклад 60%.

3. Дергачева О. Ю., Хачикова (Мейерс) И. Э., Буриков А. А. Динамика импульсной активности нейронов орального ядра моста в цикле бодрствование-сон у кошек // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.-2002.-Т.88.-№12.-С1530-1537. — 0,29 п.л., личный вклад 30%.

4. Dergachyova О., Hachikova(Meyers) I, Burikov A. Role of the nucleus reticularis pontis oralis neurons in paradoxical sleep control // Journal of Sleep Research.-2002.-V.l 1 .-suppl.l .-p.53. - 0,042 п.л., личный вклад 60%.

5. Дергачева О.Ю., Хачикова (Мейерс) И.Э., Буриков А.А. Вклад нейронов орального ядра моста в генерацию парадоксальной фазы сна. // Проблемы нейрокибернетики. - Ростов-на-Дону. - 2002.- С.146-148. - 0,063 п.л., личный вклад 30%.

6. Dergacheva O.Y., Suntsova N.V., Hachikova (Meyers) I.E. Burikov A. A. Effects of auditory stimulation during different stages of REM sleep // Sleep. -2003. - V. 26 (supple). - P. A4.- 0,042 п.л., личный вклад 30%.

7. Дергачева О.Ю. Мейерс И.Э., Буриков А.А. Тормозное влияние заднего гипоталамуса на механизмы парадоксального сна. // Тезисы докладов научно-практической конференции.- Ростов-на-Дону. - 2003. - С.31» *- 0,042 п.л., личный вклад 30%.

8. Дергачева О.Ю. Мейерс И.Э., Буриков А.А. Влияние звуковой стимуляции на стадии парадоксального сна // Тезисы докладов научно-практической конференции.-Ростов-на-Дону. - 2003. - С.32-33, - 0,042 п.л., личный вклад 60%.

9. Мейерс И.Э., Дергачева О.Ю., Кирой В.Н. Изменения в цикле бодрствование-сон при инъекции карбахола в оральное ядро моста у кошек. // Тезисы докладов XIX съезда физиологического общества им. Павлова, Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - Санкт-Петербург,- 2004.-Т.90.- №8.- С. 148-149. -0,042 п.л., личный вклад 60%.

10. Дергачева О.Ю., Мейерс И.Э., Буриков А.А Влияние электрического раздражения заднего отдела гипоталамуса на импульсную активность нейронов орального ядра моста // Российский физиологический журнал им. Сеченова. -2004.-Т.90. - №9. - С.1094-1102. -0,38 п.л., личный вклад 60%.

Список научных сокращений АБ - активное бодрствование БДГ - быстрые движения глаз ВО - вызванный ответ

ВТ - двухфазная реакция с первичным возбуждением и с последующим торможением

ВТВ - полифазная реакция с первичным возбуждением, с последующими

торможением и возбуждением ЗГ — задний гипоталамус МВС1 -легкий медленноволновый сон МВС2 - глубокий медленноволновый сон ПБ - пассивное бодрствование ПС1 — фазическая стадия парадоксального сна ПС2 - тоническая стадия парадоксального сна

ПС-off- клетки, снижающие или прекращающие импульсную активность в

парадоксальном сне ПС-оп - нейроны, характеризующиеся отсутствием импульсной активности, либо редкими тоническими разрядами в бодрствовании и медленноволновом сне и более высокой частотой разрядов в парадоксальном сне ТВ - двухфазная реакция с первичным торможение и с последующим возбуждением

ТВТ - полифазная реакция с первичным торможением, с последующим

возбуждением и торможением LC - locus coeruleus Lcalpha - locus coeruleus alpha Palpha - perilocus coeruleus alpha LdT - laterodorsal tegmental PpT - pedunculopontine tegmentum

REM-on-waking - Клетки, имеющие высокую импульсную активность в бодрствовании и парадоксальном сне и» снижающие ее в медленноволновом сне. Повышение их активности коррелирует с движениями головы, шеи, глаз в бодрствовании, а в парадоксальном сне - с БДГ и мышечными подергиваниями ug - микрограмм In- пороговая сила тока

Издательство ООО «ЦВВР». Лицензия ЛР № 65-36 от 05.08.99 г. Сдано в набор 19.05.05 г. Подписано в печать 20.05.05 г. Формат 60*84 1/16 Заказ № 613. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Оперативная печать. Тираж 100 экз. Печ. Лист 1,0. Усл.печ.л. 1,0. Типография: Издательско-полиграфический комплекс « Биос» РГУ 344091, г. Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 28/2, корп. 5 «В», тел (863) 247-80-51. Лицензия на полиграфическую деятельность № 65-125 от 09.02.98 г.

tjt i

15 ¡19(1 Œ ...^.««sir-.

1703

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Мейерс, Ирина Эммануиловна

Список научных сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Общая характеристика парадоксальной фазы сна.

1.2. Системные механизмы парадоксального сна.

1.3. Нейрохимические системы, участвующие в регуляции парадоксального сна.

1.4. Связи и структура орального ядра моста.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследований.

2.2. Оперативная подготовка животных к экспериментам.

2.3. Методика проведения экспериментов.

2.4. Регистрация биоэлектрической активности.

2.5. Контроль локализации электродов.

2.6. Идентификация стадий цикла бодрствование-сон.

2.7. Приборы и оборудование.

2.8. Методы анализа экспериментального материала.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1.Фоновая импульсная активность нейронов орального ядра моста.

3.2!Паттерн фоновой импульсной активности нейронов орального ядра моста.

3.3.Активность нейронов орального ядра моста, вызванная стимуляцией заднего гипоталамуса.

3.4. Влияние инъекций карбахола в оральное ядро моста на стадии цикла бодрствование-сон.

3.5. Эффекты электрического раздражения орального ядра моста.

4.ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Функциональные механизмы участия нейронных структур орального ядра моста в организации парадоксальной фазы сна"

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Выяснение механизмов формирования одной из базисных фаз цикла бодрствование - сон -парадоксальной фазы сна является актуальной задачей современной нейрофизиологии.

Известно, что в организации парадоксальной фазы сна принимают участие множество структур, локализованных на разных уровнях мозга. Процесс запуска и поддержания этого состояния осуществляется в мезопонтинной ретикулярной формации, где одной из ключевых структур является оральное ядро моста (Kinney et al., 1998; Chase et al., 1997). Показано, что введение в него карбахола (Bourgin et al., 1995; Garzona et al., 1997, 1998; Vertes et al., 1993; Kinney et al., 1998; Freng et al., 1999), а также холинергичеких агонистов (George et al., 1964; Vanni-Mercier et al., 1989; Yamamoto et al., 1990; Kinney et al., 1998) влечет за собой развитие функционального состояния, по поведенческим и электрофизиологическим признакам не отличающегося от естественного парадоксального сна. Микроиньекции ГАМК или ее агонистов в оральное ядро вызывают редукцию парадоксального сна (Xi et al., 2003). Развитие состояния, сходного с естественным парадоксальным сном, можно индуцировать также введением в оральное ядро моста вазоактивного интестинального пептида (Bougrin et al., 1999), neurotrophin (Yamuy et al., 1997), гипокретина (Xi, 2003), аденозинергических агонистов (Marks etal., 1997, 1998).

Электролитическая (Jouvet, 1965a;) и термо-коагуляция (Gutierrez-Rivas et al., 1978; De Andres et al., 1985) орального ядра приводит к избирательному подавлению парадоксального сна. Унилатеральное разрушение ядра является причиной развития парадоксального сна без мышечной атонии. Билатеральное его разрушение приводит к тому, что животное во время парадоксального сна поворачивает голову в сторону источника звука, поднимает переднюю часть туловища в ответ на предъявляемые тона (Sanford et al., 2001). Во время бодрствования у крыс с билатеральным разрушением ядра отмечены повышенная подвижность, неспособность выполнить тест, которому они были обучены до операции, освоить новый тест (Klingberg et al., 1986). Таким образом, повреждения орального ядра у животных и у человека (Агра et al., 1995) сопровождаются различными нарушениями сна и бодрствования.

Вышеизложенные факты легли в основу представлений об оральном ядре как о ключевой структуре системы парадоксального сна (Garzon et al., 1998; Xi et al., 1999; Rechtschffen et al., 2000). Однако, конкретные механизмы, посредством которых реализуется вклад орального ядра в формирование парадоксального сна, остаются невыясненными. Одним из возможных подходов для решения этого вопроса является исследование активности нейронов этой структуры в цикле бодрствование-сон, но экспериментальные данные, полученные при анализе импульсной активности нейронов, крайне немногочисленны (Nunez, 2002; Дергачева с соавт., 2002).

Известно, что ряд структур мозга, локализованных на диэнцефальном уровне, оказывает модулирующее влияние на мезопонтинную систему регуляции парадоксального сна. Так, электрическая стимуляция заднего гипоталамуса вызывает поведенческую и ЭКоГ активацию животных (Nauta, 1946; Баклаважян, 1967; Могилевский, 1989) и сокращение продолжительности парадоксального сна, а именно, его фазической стадии (Сунцова с соавт., 1998). Деструкция этой структуры индуцирует синхронизацию биоэлектрической активности и снижение доли бодрствования (Feldman, 1962; Громова, 1969; Lin, 1997; Jouvet, 1988). Таким образом, задний отдел гипоталамуса считается одной из важных структур системы бодрствования. Задний гипоталамус может оказывать тормозное влияние на нижнестволовые структуры, поддерживающие парадоксальный сон посредством нисходящих проекций

Vertes, et al., 1994, 1996). В этой связи исследование взаимодействия орального ядра моста и заднего отдела гипоталамуса представляет несомненный интерес, однако, нам неизвестны работы, выполненные в этом направлении.

Несмотря на то, что ряд исследователей выделяет в парадоксальной фазе сна две стадии, четко дифференцируемые по электрофизиологическим показателям (Буриков, 1977; Ониани, 1985), анализ суммарной и нейрональной активности орального ядра в том числе, после нейрохимической его стимуляции ведется без учета гетерогенности парадоксального сна (Garzon et all, 1988; Reinoso-Suarez, et al., 1994).

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящей работы являлось исследование механизмов участия нейронных структур орального ядра моста в организации парадоксальной фазы сна.

Задачи исследования:

1. Исследовать фоновую импульсную активность нейронов орального ядра моста в цикле бодрствование-сон.

2. Исследовать вызванную импульсную активность нейронов орального ядра моста на раздражение заднего отдела гипоталамуса в цикле бодрствование-сон.

3. Изучить влияние нейрохимического и электрического раздражения орального ядра моста на характеристики парадоксального сна. Научная новизна результатов исследования:

-впервые обнаружены нейроны, снижающие или прекращающие импульсную активность в парадоксальном сне (ПС-off нейроны);

-показано, что электрическое раздражение орального ядра моста увеличивают продолжительность фазической стадии парадоксального сна.

Основные положения, выносимые на защиту:

2) ПС-оп нейроны, активирующиеся за 10-40с до начала парадоксального сна и сохраняющие высокую частоту до конца этой фазы сна, ответственны за запуск и поддержание этого функционального состояния. Эти нейроны подвергаются тормозному воздействию со стороны заднего гипоталамуса, которое минимально в парадоксальном сне.

Показано значение орального ядра в запуске и поддержании парадоксального сна и его отдельных стадий.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены и докладывались на 2-й Всероссийской конференции «Актуальные вопросы сомнологии» (Москва, 2000), на Международной конференции по нейрокибернетике, посвященной 90-летию со дня рождения профессора А.Б. Когана (Ростов-на-Дону, 2002), на 3-й международной конференции «Актуальные проблемы сомнологии» (Санкт-Петербург, 2002) на Европейском конгрессе обществ исследователей сна (Рейкьявик, 2002) и XVII ежегодном съезде профессиональных обществ исследователей сна (Чикаго, 2003).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 7 в центральной печати.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1. Общая характеристика парадоксальной фазы сна.

При одновременной регистрации ЭЭГ и движений глазных яблок во время сна, Aserinsky, Kleitman в 1953 г. установили совпадение быстрых движений глаз со снижением амплитуды волн ЭЭГ. Этим открытием была показана неоднородность сна, в котором в настоящее время различают два состояния - фазу медленного и парадоксального сна.

Наблюдения за спящими кошками также показали, что во время сна есть периоды, когда высокоамплитудные медленные волны ЭКоГ замещаются низкоамплитудной высокочастотной активностью, напоминающей десинхронизацию в бодрствовании (Коган, 1956; Jouvet, 1962). Во время ПС животных были зарегистрированы быстрые движения глазных яблок, падение тонуса шейных мышц, подергивания ушей, вибрисс, хвоста, конечностей (Dement, 1958; Фельдман, 1961).

Детальные исследования последующего периода позволили идентифицировать в спектре ЭЭГ человека во время ПС ритмы - от "плоской" ЭЭГ до ритмов всех частот, включая фрагменты альфа ритма. Костандов (1966) считает, что характерным признаком для этой фазы сна у человека является появление "пилообразных" разрядов. Вспышки острых волн частотой 2-3 в с узко локализованы в центральной области коры, они предшествуют или частично совпадают с БДГ.

Lissak (1961), Parmeggiani (1963) зарегистрировали в гиппокампе и энторинальной коре животных регулярный высокоамплитудный тета-ритм в эту фазу сна. Ониани с соавторами (1970, 1976, 1985) на основе периодического изменения электрогиппокампограммы и электронеокортикограммы подразделили структуру ПС на стадии: «эмоциональную» и «неэмоциональную». Первая стадия характеризуется ЭКоГ десинхронизацией, присутствием фазических феноменов. Во время второй стадии отмечается альфа-подобная активность в коре и угнетение фазических проявлений парадоксального сна. В эмоциональной стадии ПС и при эмоциональном бодрствовании тета-ритм гиппокампа усилен, а альфа-ритм новой коры угнетен, тогда как в неэмоциональной стадии ПС и на фоне удовлетворения биологических потребностей отмечается угнетение гиппокампального тета-ритма и усиление альфа-ритма новой коры.

Многие исследователи обнаружили появление во время ПС волн длительностью 33-70 мс, или PGO-спайки, коррелирующие с БДГ (Jouvet et al., 1965, 1967; Brooks et al., 1966, 1968; Ганжа с соавт., 1972; Vanni-Mercier et al., 1996). PGO-волны возникают в области варолиева моста и распространяются в коленчатые тела, верхние бугорки четверохолмия и зрительную кору.

Значительные вегетативные сдвиги происходят во время ПС. Если во время МВС дыхание замедленное, глубокое и ритмичное, то в ПС оно становится поверхностным, частым и нерегулярным (Kanzow et al., 1965; Jouvet, 1965). Аритмичный характер дыхания в эту фазу сна наиболее выражен во время быстрых движений глаз (Aserinsky, Kleitman, 1953, 1965; Bulov et al., 1963; Бирюкович, 1971). Имеются данные о повышении систолического давления крови и частоты пульса у человека (Snyder et al., 1963), ослабление приспособительных терморегуляционных механизмов (Parmeggiani et al., 1967), усиление двигательной активности желудка (Baust et al., 1969), изменение газового состава крови (Bulov et al., 1963). У кошек частота пульса и кровяное давление падают во время ПС. Наряду с понижением артериального давления Kanzow с соавторами (1965) обнаружили у кошек усиление кровотока в коре большого мозга на 30-50%, по сравнению с МВС. Вейн (1973) полагает, что вегетативные функции во время ПС очень изменчивы.

В ПС отмечены изменения обменных процессов (Cater, 1960). Увеличивается утилизация глюкозы в латеральной гипоталамической области, амигдалярном комплексе, септальной вентральной стриарной области и инфралимбической, прелимбической, орбитофронтальной, цингулярной, энториальной коре (Eric et al., 1997), повышается уровень синтеза белков в мозге, как это имеет место на первых этапах обучения (Фельдман с соавт., 1980; Швец-Тэнэта-Гурий с соавт., 1989). Данные об активации в ЭЭГ, усилении мозгового кровотока, повышения температуры мозга, увеличения потребления мозгом кислорода и повышения утилизации глюкозы свидетельствуют об усилении метаболизма мозга в данном состоянии. Однако эти факты не позволяют судить о ПС как о поверхностной стадии сна, так как есть другие данные подтверждающие, что ПС - глубокий сон, а именно: падение мышечного тонуса, повышение сенсорных порогов пробуждения (Rossi et al., 1961; Фельдман, 1961; Kogan, 1969), угнетение спинального моторного аппарата (Kavamura et al., 1969), возрастание электрокожного сопротивления (Tant, 1967).

О наступлении глубокого сна свидетельствуют факты о значительном возрастании порога пробуждения в ПС по сравнению с МВС, при электрической стимуляции различных отделов ретикулярной формации (Benoit et al., 1960; Jouvet et al., 1963; Вейн с соавт., 1989; Шмидт, 1985; Hodes et al., 1965; Piallat et al., 1995). Повышение порога поведенческого arousal на прямую электрическую стимуляцию мезэнцефалической ретикулярной формации в ПС, по сравнению с МВС наблюдали Benoit и Bloch (1960) и Rossi с соавторами (1961).

В бодрствовании и ПС уменьшаются реакции вовлечения, вызываемые стимуляцией неспецифического таламуса (Yamaguehi et al., 1964; Allison et al., 1965; Mancia et al., 1971). Реакция вовлечения в периоды отсутствия БДГ в ПС не регистрируется, а имеет одно веретено в начале стимуляции с БДГ (Буриков с соавт., 1977).

В эту фазу сна отмечена более низкая амплитуда вызванных ответов (ВО) в зрительной коре на адекватный стимул (Mouret et al., 1963), в слуховой коре на звуковой стимул (Winters, 1964; Hezz, 1965), на соматическое раздражение в ассоциативной и соматосенсорной областях коры (Альб-Фессар с соавт., 1965; Джаришвили, 1971), по сравнению с МВС. В ретикулярной формации среднего мозга на звуковое раздражение

ВО практически отсутствуют (Huttenlocher, 1961). Только в ПС и бодрствовании регистрируется позитивный компонент вызванного потенциала, который развивается в области вертекса крыс в ответ на звуковое раздражение (Miyzato, et al, 1995). Вильяме (Williams et al., 1962) регистрируя усредненные акустические ВП у человека с области вертекса, отметили, что с переходом ко сну значительно увеличивается первый положительный компонент ВП и второй отрицательный, тогда как амплитуда первого негативного и второго позитивного компонентов, во сне уменьшается. Снижение ответа на адекватное раздражение в эту фазу сна найдено в хвостатом ядре, бледном шаре, бульбарной ретикулярной формации, скорлупе (Guilbaund et al., 1970). Амплитуда ВО не изменяется на звуковое раздражение в кохлеарном ядре, верхней оливе, нижнем двухолмии (Wickelgren, 1968).

В ПС, по сравнению с МВС, увеличиваются вызванные потенциалы (ВП) на внутримозговое электрическое раздражение зрительной коры (Satoh, 1971), на раздражение хиазмы релейного, заднебокового ядер таламуса. Показано (Favale et al., 1963), что корковая реактивность во время медленноволнового сна уменьшается, по сравнению с бодрствованием. Gasati с соавторами (1969) полагают, что такой эффект в ПС обусловлен фазическим облегчением их передачи через заднее вентролатеральное ядро таламуса. В парадоксальной фазе сна облегчается восприятие внутримозговых стимулов на кортикальном уровне (Вейн, 1989).

По изменению амплитуды вызванного ответа (Власкина, 1973) можно судить не столько об усилении или снижении возбудимости отдельных клеток, сколько о степени их синхронизации или дифференцировки в совместных ответах на раздражение. Поэтому, прямым показателем изменения реактивности может быть динамика вызванной активности отдельных нейронов.

Большинство нейронов коры (Rossi, 1965), ретикулярной формации, варолиева моста, среднего мозга, гипоталамуса, таламуса, гиппокампа, новой коры, мозжечка, бледного шара, черной субстанции (Демин, с соавт.,

1978) увеличивают фоновую импульсную активность. Причем, частота их разрядов выше, чем в бодрствовании и МВС, а наибольшее усиление нейрональной активности совпадает с периодами БДГ. Однако во время ПС уменьшается число реагирующих на раздражение клеток и отмечается снижение величины реакции, что указывает на ухудшение способности нейронов отвечать на адекватные стимулы (Evarts, 1965). Величина реакции в этот период уменьшается у нейронов с длинолатентными реакциями и поэтому снижается доля длиннолатентных ответов в зрительной области. Процент коротколатентных нейронов возрастает по сравнению с МВС и бодрствованием. На уровне нейрона подавлены ответные реакции, уменьшается число реагирующих на раздражение клеток. Многие авторы связывают это с изменениями на уровне рецепторного аппарата анализаторов (Berlucchi et al.,1964) и релейных уровнях переключения (Carli et al., 1967; Dagnino et al., 1971).

Электрофизиологические и поведенческие характеристики ПС достаточно полно изучены в настоящее время, но до сих пор не решен вопрос о его сущности и назначении. Jouvet (1967) считает, что функция ПС - периодическая активация мозга в течение сна, необходимая для предотвращения нежелательных изменений в структуре нервных клеток развивающихся в результате их бездеятельного состояния. Считается, что ПС участвует в преодолении умственной усталости (Hartman, 1973), предоставляет время для сортировки впечатлений дня (Aronoff, 1991), регулирует будущее поведение животного. Моисеева высказывает точку зрения, что этот вид сна играет роль предохранительного клапана, препятствующего чрезмерному усилению активности, которая могла бы повлечь пробуждение (Демин с соавтор., 1978). Во время ПС, усиливается чувствительность и реактивность организма к событиям внешнего мира, поэтому он может обеспечивать безопасность животных (Allison et al., 1976; Andersen et al., 1968). Feinberg (1978, 1991) предполагает, что во время этого функционального состояния вырабатывается вещество, необходимое для развития МВС.

Многие исследователи связывают ПС с периодом консолидации информации (Cautela et al., 1974), с переносом кратковременной памяти в долгосрочную (Greenberg, et al., 1975), с репаративными процессами в головном мозге (Демин, с соавт., 1978). Во время ПС происходит учащение сердцебиений и увеличение частоты дыхательных движений, поэтому кровь насыщается кислородом и освобождается от излишка углекислого газа, поэтому Карманова (1975) считает, что основное назначение ПС -предохранение головного мозга млекопитающих и человека от наступающего во время МВС недостатка кислорода и избытка двуокиси углерода.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Мейерс, Ирина Эммануиловна

выводы

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Мейерс, Ирина Эммануиловна, Ростов-на-Дону

1. Альб-Фессар Д., Масьон Ж., Холл Р.Д., Розенблит В.А. Усредненные вызванные ответы на соматическое раздражение у кошек // Рефлексы головного мозга. М.: Наука, 1965. -С. 585-595.

2. Баклаважян О.Г. Вегетативная регуляция электрической активности мозга. Л.: Наука, 1967. - 237 с.

3. Бирюкович А.А. Состояние сердечной деятельности и внешнего дыхания во время сна у детей в процессе возрастного развития // Механизмы сна.- Л.: Наука, 1971.- С. 66-67.

4. Буриков А.А., Фельдман Г.Л. Таламо-кортикальная неспецефическая система на разных стадиях сна и бодрствования // Журн. высш. нервн. деят. им. И.П. Павлова. 1977.- Т.27. - В. 1.- С. 177-185.

5. Вейн A.M., Власов Н.А. Обменные и гумаральные корреляты сна // Успехи совр.биол.- 1973.- Т.75.- №2.

6. Вейн A.M., Хехт К. Сон человека. Физиология и патология. М.: Медицина.-1989. - 272 с.

7. Власкина Л.А. О функциональной организации нейронов ассоциативной коры головного мозга кошки в парадоксальную фазу сна. Кандидатская диссертация, г. Ростов-на-Дону, 1973.-157 с.

8. Ганжа Б.Л., Богач П.Г. Электрическая активность миндалевидного комплекса и гиппокампа в парадоксальной фазе сна // Мат. сим. Сон и его нарушенияю. М., 1972. С. 28-30.

9. Громова Е. А., Гильман И.М. Сравнительный анализ восходящих влияний различных областей гипоталамуса на кору головного мозга и поведение ненаркотизированных кошек // Журн. высш. нервн. деятельности. -1969. Т.19. - №5. - С.870-875.

10. Демин Н.Н., Коган А.Б., Моисеева Н.И. Нейрофизиология и нейрохимя сна. -Л.: Наука, 1978. 190 с.

11. Дергачева О.Ю. Вклад переднего и заднего отделов гипоталамуса в регуляцию парадоксальной фазы сна. Кандитатская диссертация. Ростов-на-Дону, 1999.-129с.

12. Дергачева О.Ю., Хачикова И.Э., Буриков А.А. Динамика импульсной активности нейронов орального ядра моста в цикле бодрствование-сон у кошек // Российский физиол.журнал им. И.М. Сеченова.-2002.-Т.88.-№12.-С. 1530-1537.

13. Джаришвили Т.Д. Первичные и ассоциативные ответы неокортекса на слуховые раздражения при различных фазах сна // Механизмы сна. JL, 1971. - С.77-87.

14. Карманова И.Г. Новые данные о циркадной биоритмике бодрствования и сна у позвоночных // Докл. А.Н. СССР.- 1975.- Т.225.- № 6.- С.1457.

15. Коган А.Б. Об электрических показателях центрального торможения // Гагрские беседы. Тбилиси.- 1956. - С. 377-389.

16. Костандов Э.А Парадоксальный сон // Журн.высш.нервн.деят.-1996.-Т.16.-В.6.-С. 1098-1109.

17. Ониани Т.Н., Мольнар П., Нанейшвили Г.Л. О природе парадоксальной фазы сна// Физиол. журн. -1970.-Т.56. №5,- С. 689-695.

18. Ониани Т.Н. Парадоксальный сон и регуляция мотивационных процессов. // Нейрофизиология мотиваций, памяти и цикла бодрствование-сон. -Тбилиси: Мецниерба,1985. С. 9-85.

19. Могилевский А .Я., Романов Д.А. Гипоталамус: активация мозга и сенсорные процессы. Киев: Наукова Думка, 1989. - 213 с.

20. Сунцова Н.В., Дергачева О.Ю., Буриков А.А. Роль заднего отдела гипоталамуса в регуляции парадоксальной фазы сна // Российскийфизиологический журнал им. И.М. Сеченова. 1998. - Т.84. - № 11. С. 11651173.

21. Фельдман Г.Л. Влияние лишения сна на электрическую активность и на другие показатели деятельности головного мозга животных// Физиол.журн. СССР.- 1961.- Т.41.-№2.- С. 169-177.

22. Фельдман Г.Л., Федоренко Г.М., Гусатинский В.И.- Цитология.-1980.- Т.22.- №.3.- С. 548-552.

23. Швец-Тэнэта-Гурий Е.Б. Саркисов К.Ю. Изменение потенциала окислительно-восстановительного состояния структур головного мозга крысы во время парадоксального сна // Доклады Академиии наук СССР. -1989. -№309.- С.1256-1259.

24. Шмидт Р. Интегративные функции нервной системы // Физиология человека. М.: Мир, 1985. - Т. 1- С. 220-264.

25. Allison Т. Cortical and subcortical evoked responses to central stimulus during wakefulness and sleep // EEG Clin. Neurophysiol.- 1965. V. 18. - P. 131139.

26. Allison T. Cicchetti D.V. Sleep in mammals: ecological and contitutional correlates // Science. 1976.- V. 194. - P. 732.

27. Aronoff M.S Sleep and its secrets. N.Y.: Plenum Press., 1991.- P.265.

28. Arpa J., Rodriguez-Albarino A., Izal E., Sarria J., Lara M., Barreiro P. Hipersomnia after tegmental pontine hemotoma: case report // Neurologia. -1995. -V.10.-P. 140-144.

29. Andersen P., Andersen S.A. Physiological basis of the alpha-rhythm. -N.Y.: Appleton, 1968. P. 235.

30. Aserinsky E. Kleitman N. Regulatory occuring periods of eye motility and concomitant phenomena during sleep // Science. 1953. - V.l 18 - P. 273-274.

31. Aserinsky E. Periodic respiratory pattern occuring in conjunction with eye movements during sleep // Science. 1965.-V.150.- P. 763-766.

32. Baghdoyan, H.A., Rodrigo-Angulo, M.L., McCarley, R.W., Hobson, J.A. A neuroanatomical gradient in the pontine tegmentum for the cholinoceptive induction of desynchronized sleep signs // Brain Research.-1987.-V.414.-P.245-261.

33. Baghdoyan, H.A., Lydic, R., Callaway, C.W,. Hobson, J.A. The carbachol induced enhancement of desynchronized sleep signs is dose dependent and antagonized by centrally administered atropine // Neuropsychological Pharmacology. 1989. - V.2. - P. 67-79.

34. Baust W., Rohrwaasser W. Gastric motility and pH during natural human sleep. Das verhalten von pH und Motilitat des magens im naturlichen schlaf des menschen // Pflugers Arch., Europ, J. Physiol. 1969. - V.305. - №3.-3.-P. 299340/

35. Benoit O., Bloch V. Seuil escitabilite reticulaire et sommeil profond chez le chat//J. Physiol. I960.- V.52.-№.1. - P. 160-170.

36. Benington J.H., Heller C.H. Restoration of brain energy metabolism as the function of sleep. // Prog Neurobiol. 1995.- V.45. - P. 347-360.

37. Berlucchi G., Moruzzi G., Salvi G., Strata P. Pupil behavior and ocular movements during synchronized and desynchronized sleep // Arch. Ital. Biol.-1964.- V.102. №2. - P. 230-244.

38. Bernard, J.F., Alden, M., Resson, J.M. The organization of the efferent projections from the pontine parabrachial area to the amygdaloid complex:

39. A phaseolus vulgaris leucoagglutinin (PHA-L) study in rat // Journal of Comparative Neurology. 1993.-V. - 329.-P. 201-229.

40. Bougrin N.P., Escourrou P., GaultierC., Adrien J. Induction of rapid eye movement sleep by carbachol infusion into the pontine reticular formation of the rat // NeuroReport 1995. - V.6. - P. 532-536.

41. Brooks D. Visual system waves associated with eye movement in the awake and sleeping cat // Fed. Prok. 1966. - V.25.- P. 573-583

42. Brooks D. Lokalization characteristics of the cortical waves associated with eye movement in the cat // Exp. Neurol. -1968.- V.22. P. 608-613.

43. Bulov K. Respiration and wakefulness in man // Acta Physiol. Scand.-1963.-V59.- P. 209.

44. Butcher, L.L. Cholinergic neurons and networks. The rat nervous system, ed. G. Paxinos.: Academic Press. -1995.

45. Cadilhac, J., Passouant-Fontaine, Т., And Passouant, P. Modifications de l'activite de l'hippocampe suivant les divers stades du sommeil spontane chez le chat // Rev. Neurol. -1961. V. 105. - P. 171-176.

46. Calvo, J., Datta, S., Quattrochi, J.J. & Hobson, J.A. Cholinergic microstimulation of the peribrachial nucleus in the cat. Delayed and prolonged increases in REM sleep // Archives Italiennes de Biologie.- 1992. V.130. - P. 285-301.

47. Calvo, J.M., Simon-Arceo, K. Long-lasting enhancement of REM sleep induced with carbachol micro-injection into the central amygdaloid nucleus51. of the cat //Sleep Research.- 1995.- V.24A. P. 17.

48. Calvo, J.M., Simon-Arceo, K., Fernandez-Mas, R. Prolonged enhancement of REM sleep produced by carbachol microinjection into the amygdala // NeuroReport. 1996.- V.7. - P. 577-80.

49. Calvo, J.M., Simon-Arceo, K. Cholinergic enhancement of REM sleep from sites in the pons and amygdala. Handbook of behavioral state control: Molecular and cellular mechanisms, ed. R. Lydic & H.A. Baghdoyan. CRC Press, 1999.

50. Carli G., Dieta-Spiff K., Pompeiano O. Transmission of sensory information through the lemniscal patway during sleep // Arch. Ital.Biol. -1967. -V. 105. №.1. - P. 31-51.

51. Cater D.B. Prog.Biosphys. and Biophys. Chem. Oxford: L., N.Y.,Paris: Pergamon Press. - 1960. - V. 10. - P. 168-187.

52. Cautela J., Baron M. G. Pavlovian theory of dreaming // The pavlovian J. -1974. V.9. - P. 104.

53. Cespuglio, R., Gomez, M.E., Faradji, H., Jouvet, M. Alterations of the sleep wake cycle induced by cooling of the locus coeruleus area. Electroencephalography and // Clinical Neurophysiology -1982. V.54. - P. 570578.

54. Chase, M.H., Morales, F.R. The atonia and myoclonia of active (REM) sleep // Annual Review of Psychology. 1990. - V.41. - P. 557-84.

55. Chase M.H., Zi M.-C., Morales F.R. GABAergic neurons in the nucleus pontis oralis may be involved in the generation of active sleep and related atonia // Sleep Res. 1997. - V.26. - P. 7.

56. Curro-Dossi R., Pare, D., Steriade, M. Short-lasting nicotinic and long-lasting muscarinic depolarizing response of thalamocortical neurons to stimulation of mesopontine cholinergic nuclei // Journal of Neurophysiology. -1991.-V.65.-P. 393-406.

57. Dagnino N., Favalc E., Manfred M., Seitum A. Tonic changes in excitabi liy of thalamocortical neurons during the sleep-waking cycle // Brain Res.-1971.-V.29.-№2.-P. 354-357.

58. Datta S. Neuronal activity in the peribrachial area: Relationship to behavioral state control. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 1995. -V.19.-P. 67-84.

59. Datta S. Cellular basis of pontine ponto-geniculo-occipital wave generation and modulation//Cellular and Molecular Neurobiology.-1997.-V.17.-P.341-365.

60. De Andres I., Gomez-Montoya J., Gutierrez-Rivas E, Reinoso-Suarez F. Differential action upon sleep states of ventrolateral and central areas of pontine tegmental field // Arch Ital Biol. 1985. - V. 123. - P. 1-11.

61. De Andres I., Rodrigo-Angulo M.L, Reinoso-Suarez F. Implicacion del tegmento pontino en los estados de vigilia у sueno // Rev. esp. Fisiol. 1989.-Suppl. 45. - P.161-170.

62. De la Roza C., Reinoso-Suarez F. Ultrastructural synaptic organization of axon terminal is in the ventral part of the cat oral pontine reticular nucleus // J. Com. Neurol. 2000. - V.427. - P.31 -53.

63. Deboer, Т., Sanford, L.D., Ross, R.J., Morrison, A.R. Electrical stimulation in the amygdala increases the amplitude of elicited PGO waves // Society for Neuroscience. 1997. - Abstracts 23. - P. 1847.

64. Deboer, Т., Sanford, L.D., Ross, R.J., Morrisson, A.R. Effects of electrical stimulation in the amygdala on ponto-geniculo-occipital waves fin rats // Brain Research. 1998. - V.798. - P. 305-310.

65. Dement W.C. // EEG a. Clin.Neurophysiol. 1958. - № 10. - P. 291.

66. El.Mansary M., Salcai K., Jouvet M. Responses of presumed cholinergic mesopontine tegmental neurons to carbachol microinjections in freely moving cats //- Exp. Brain Res. 1990. - V.83. - P. 115-123.

67. Eric A. Nofzinger, Mark A., Mentun. Forebrain activation in REM sleep: an FDG PET study 1 // Brain Research. - 1997. - V.770. - №1-2. - P. 192-201.

68. Evarts E. Neuronal activity in visual and motor cortex during sleep and working // Aspects anatomo-fonctionnels de physiologie du sommeil. Paris. -1965.-P. 189-202.

69. Fallon, J.H., Ciofi, P Distribution of monoamines within the amygdala. In: The amygdala: neurobiological aspects of emotion, memory and mental dysfunction, ed., J.P. Aggleton. Wiley-Liss. 1992.

70. Favale E.,Loeb C., Manfredi M. Somatic responses evoked by central stimulation during natural sleep and during arousal // Arch. Intern. Physiol. -1963. V.71. -№.2. - P. 229-235.

71. Feinberg I., Floyd T.C. Sleep cycles: much more than merely sleep dependent // Sleep Bull. 1978. - P. 197.

72. Feinberg I. Meethods of measurement of sleep EEG: Effests on conceptualization of underlying processes // Japan J. Psychiatr. And Neurol.-1991.-V.45.-P. 291.

73. Feldman S., Waller H. Dissociation of electrocortical activation and behavioral arousal // Nature. 1962. - V.196. - P. 1320-1322.

74. Fifkova E., Marsala J. Stereotaxic atlas for cat, rabbit and rat // Electrophysiological methods in biological research-Prague, 1960.-P.426-467.

75. Fuchino, S.H., Sanford, L.D., Ross, R.J., Morrison, A.R. Effects of microinjections of the alpha-1 agonist, methoxamine, into the central nucleus of the amygdala on sleep-wake states // Sleep Research. 1996. V.24. P. 6.

76. Garzon M, De Andres I, Reinoso-Suarez F. Synchronization and desynchronization of the EEG and behavioral effects after cholinergic stimulation of the nucleus reticularis pontis caudalis //-Soc.Neurosci.Abstr. 1996.-V.22. -P.26.

77. Garzon M. Estudio morfofuncional de los nucleos reticular oral у reticular caudal del tegmento pontino como regiones generadores de sueno paradojico. Doctoral Thesis, Universidad Autonoma de Madrid, 1996.

78. Garzon M, De Andres I, Reinoso-Suarez F. Neocortical and hippocampal electrical activities are similar in spontaneous and cholinergic-induced REM sleep // Brain Res. 1997. - V.766. - P. 266-270.

79. Garzon M, De Andres I, Reinoso-Suarez F. Sleep patterns after carbachol delivery in the ventral oral pontine tegmentum of the cat // Neuroscience. 1998. -V.83-P. 1137-1144.

80. Gasati C., Dagnino N., Favale E., Manfredi M. Functional changes of somato-sensory system during deep sleep // Electroenceph. Clin.Neurophysiol. -1969. V.27. - №.3. - P. 289-295.

81. Greenberg R., Peariman C. REM-sleep and analytic process: a psychophysiologic bridge//The Psychoanal. Quertely. 1975.- V. 44. - P. 392.

82. George R., Haslett W.L., Jenden D.J. A cholinergic mechanism in the brainstem reticular formation: induction of paradoxical sleep // Int. J. Neuropharmacol. 1964. -V.3. - P. 541-552.

83. Gerald A., Marks and Christian G. Birabil Comparison of three muscarine agonists injected into the medial pontine retcular formation of rats to enhance REM sleep // Sleep Research. -2001. -V.4. -№1. P. 17-24.

84. Gnadt J.W., Pergam G.V. Cholinergic brainstaim mechanism of REM sleep in the rat. Brain. Res. -1986.-V. 384. P.29-41.

85. Gottesmann, С., Gandolfo G., Zernicki В., Sleep-Waking cycle in chronic rat preparation with brain stem transected at the caudopontine level // Brain Res. Bull. 1995. - V.36. - №6. - P. 573-580.

86. Gottesmann, C. Introduction to the neurophysiological study of sleep: Central regulation of skeletal and ocular activities // Archives Italiennes de Biologie. -1997. -V. 135. P. 279-314.

87. Green B.W., Gerber U., McCarley R.W. Cholinergic activation of medial pontine retucular formation neurons in vitro // Brain. Res. 1989. - V.476. -P. 154-159.

88. Guilbaund G. Eassal de classification des structures centralis aumoyen des variations d'amplitude de leurs reponses evoques somatiques au coursde cycle. Veille sommeil. // EEG a.Clin.Neurophysiol. 1970. -V.28. - P. 340-350.

89. Gutierrez-Rivas E, De Andres I,Gomez-Montoya J, Reinoso-Suarez F. The influence of rostropontine ventrolateral region on the sleep-wakefulness cycle // Experientia. 1978. - V.34. - P. 61-62.

90. Hajnik Т., Lai Y.Y., Siegal J.M. Atonia-Related Regions in the Rodent Pons and Medulla // The Journal of Neurophysiology. -2000 Vol. 84. - №.4 - P. 1942-1948.

91. Hartman E. Functions of sleep. The nature of sleep.Stuttgart.Gustav Fisher Verlag. - 1973. - P. 238.

92. Hezz A. Cortical and subcortical auditory evoked potentials during waekefulness and sleep in the cat // Sleep Mechanisms-1965.-V.18. P. 63-69.

93. Hodes R., Suzuki J.I. Comparable thresholds of cortex vestibular system and reticular formation in wakefulness, sleep and rapid eye movement periods // Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1965.- V.16.- №.6. - P. 575-581.

94. Hobson J.A., McCarley R.W., Wyzinski P.W. Sleep cycle oscillation: reciprocal discharge by two brainstem neuronal groups//Science.-1975-V.189.-P. 55-58.

95. Hobson J.A., Ludic R., Baghdovan N.A. Evolving concept of sleep cycle generation: from brain centres to neuronal populations // Behai. Brain Sci. 1986. - V.9. - P. 371-448.

96. Hobson J.A. Neuropharmacological studies of REM sleep // Neurobiology of sleep-wakefulness cycle Tblisi: Metsniereba, 1988 - P. 79102.

97. Hobson J.A. Sleep and dreaming: Induction and mediation of REM sleep by cholinergic mechanisms // Current Opinions in Neurobiology. -1992. V.2. - P. 759-63.

98. Hobson J.A., Stickgold R., Pace-Schott E.F. The neuropsychology of REM sleep dreaming // Neuro Rep. 1998. - V.9. - P.l-14.

99. Horner R.L., Sanford L.D., Annis D., Pack A.I., Morrison, A.R. Serotonin at the laterodorsal tegmental nucleus suppresses rapid eye movement sleep in freely behaving rats // Neuroscience. 1997. - V.17. P. 7541-7552.

100. Huttenlocher P.R. Evoked and spontaneous activity in single units of medial brain stem during natural sleep and waking // J. Neurophysiol.-1961.-V.24. №4.- P. 451-468.

101. Iwakiri H., Matsuyama K., Mori S. Extracellular levels of serotonin in the medial pontine reticular formation in relation to sleep-wake cycle in cats: a microdialysis study // Neuroscience Research-1993. V.18. - P. 157-70.

102. Jones В., Beaudet A. Distribution of acetylcholine and catecholamineneurons in the cat brainstem: a choline acetyltransferase and tyrosine hydroxylase immunohistochemical study// J Comp Neurol. 1987.

103. Jones B.E. The organization of central cholinergic systems and their functional importance in sleep-waking states // Progress in Brain Research. -1993.-V. 98.-P. 61-71.

104. Jones B.E., Muhlethaler M. Cholinergic and GABAergic neurons of the basal forebrain. In: Handbook of behavioral state control. Molecular and cellular mechanisms, ed. R. Lydic & H.A. Baghdoyan: CRC Press, 1999.

105. Jouvet M. Recherches sur les structures nerveuses et ies mecansimes resposables des differentes phases du sommeil physiologique // Atch. Ital. Biol. 1962. - V. 100. - № 1. - P. 125-206.

106. Jouvet M., Jouvet D. // EEG a Clin.Neurophysiol. 1963. - V.24.-P.133.

107. Jouvet M. Recherches sur les structures et les mecanismes des differentes phases du sommeil physiologique//Arch.Ital.Biol.-1963. V.101.- P.2.

108. Jouvet M. Sleep mechanisms // Progress in brain reserch. -1965.-V.18.-P. 19.

109. Jouvet M. Etude de la dualite des etats de sommeil et des mechanismesresponsables de la phase paradoxale // Neurophysiolog ie des etatesde sommeil. -Paris, 1965a. P. 397-446.

110. Jouvet M. Neurophysiology of the states of sleep // Phisiol. Rev. -1967.- V.47.-P. 117-177.

111. Jouvet M., Buda C., Denover M., Kitahama K., Salanon M., Sastre J. Hypothalamic regulation of paradoxical sleep // Neurobiology of sleep-wakefulness cycle. 1988. - Tbilisi: Metsniereba. - P. 1-17.

112. Karadzic V.T. Efecat poviseniknivoa gammaaminobuternc kiselne centralnom sistemu na fasesna kod macke//Acta. med. tugosal-1967. -V.20.- №3.- P.282.

113. Kawamura H., Pompeiano O. Tonic and phasic DC potential shifts in the cat spinal cord and brain during desynchronized sleep //Brain Behav.a.Evolut. 1969. - P. 263-287.

114. Khateb A., Fort, P., Pegna, A., Jones, B.E. & Winthaler, MCholinergic nucleus basalis neurons are excited by histamine in vitro. // Neuroscience. -1995.-V. 69.-P. 495-506.

115. Kogan A.B. On phisiological mechanism of sleep inhibition over the cerebral cortex // Activ. Nerv. super.-1969. V. 11. - P. 141-148.

116. Klingberg M., Klingberg H, Klingberg F. Severe deficits of adaptive behaviour after lesions of rat's nucleus reticularis pontis oralis // Biomed Biochim Acta. -1986. V.45. - №8. - P. 1021-1028.

117. Kodama Т., Honda Y. Acetylcholine releases of mesopontine PGO-on cells in the lateral geniculate nucleus in sleep-waking cycle and serotonergic regulation // Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological

118. Psychiatry. 1996. - V.20. -P. 1213-27.

119. Kohlmeier K.A., Reiner P.B. Noradrenalin excites non- cholinergic laterodorsal tegmental neurons via two distinct mechanisms // Brain Research. 1993.-V.2.- P. 619-630.

120. Koyama Yo., Koyama Yu., Sakai K. Different Physiological Properties of two population of PS-on neurons in the mesopontine tegmentum. Rapideye movement sleep. New Delhi: Narosa Publishing House, 1999. - P.221-232.

121. Lai Y.Y., Siegel J.M. Muscule tone suppression and stepping produced by stimulation of midbrain and rostal pontine reticular formation // J. Neurosci. 1990. - V. 10. - P. 2727-2734.

122. Lai Y.Y., Greene R.W., Rainnie, D.G., McCarley, R.W. Dual modulation of nicotine in DR neurons // Sleep Research. 1997. - V.26-P.22.

123. Lissak K., Karmos G., Grastian E . A study of the so-called «paradoxical phase» of sleep in cats // EEEg Clin. Neurophysiol. -1961.- P. 57-58.

124. Liu C., Ding, J.M., Faiman, L.E., Gillette, M.U. Coupling of muscarinic cholinergic receptors and CGMP in nocturnal regulation of the suprachiasmatic circadian clock // J. Neuroscience. 1997. - V. 17. - P. 659666.

125. Lydic R., Baghdoyan H.A. Eds. Handbook of behavioral state control. Molecular and cellular mechanisms: CRC Press, 1999.

126. Mallick B.N., Nitz D., Fahringer H., Siegel J.M. GABA release in the basal forebrain/medial septal region across the sleep cycle // Sleep Research. 1997. - V.26. - P. 26.

127. Mallick В., Kaur S., Saxena R. Interaction between cholinergic and GABAergic neurotransmitters in and around locus coeruleus in the induction and maintenance of rapid eye movement sleep in rats // Neuroscience -2001.-V.104. №2. - P.467-485.

128. Maloney K.J., Jones B.E. C-FOS expression in cholinergic, Gabaergic and monoaminergic cell groups during paradoxical sleep deprivation and recovery // Society for Neuroscience Abstracts. 1997. - 23:2131.

129. Mancia M., Avanzini M., Caccia M., Rossa E. Recruiting responses following splitting of the brain-stem cat // EEG Clin. Neurophysiol. 1971. -V.31. -№3. - P. 259-268.

130. Mantyh P.W. Connections of midbrain periaqueductal gray in the monkey. II. Descending efferent projections//J. Neurophysiol. 1983 - V.49.-№3. - P. 582-94.

131. Maquet P., Franck G. REM Sleep and the amygdala // Molecular Psychiatry. -1997.- V.2. P. 195-96.

132. Marchand J.E., Hagino N. Afferents to the periaqueductal gray in therat. A horseradish peroxidase study//Neuroscience. 1983. - V.9. - №1. -P.95-106.

133. Marks G.A., Birabil C.G., Oppenheimer-Marks N. Cholinergic and adenosinergic agonists infused into the medial pontine reticulal formation of rats enhances REM sleep // Sleep Res. 1997.- V.26. - P.28.

134. Marks G.A., Birabil C.G. Enhancement of rapid eye movement sleep in the rat by cholinergic and adenosinergic agonist infusid into the pontine reticular formation // Neurosci. -1998. V.86. - №1 .-P. 29-37.

135. McCarley R.W., Massaquoi S.G. Neurobiological structure of the revised limit cycle reciprocal interaction model of REM cycle control // J Sleep Res. 1992. - V.l. - P. 132-137.

136. McCormick D.A. Neurotransmitter actions in the thalamus and cerebral cortex and their role in neuromodulation of thalamocortical activity // Prog Neurobio. 1992. - V.39. -P. 337-388.

137. McGinty D., Szymusiak R., Thomson D. Preoptic/anterior hypothalamic warming increases EEG delta frequency activity within non-rapid eye movmement sleep. // Brain Res. 1994. - V. 667. P. 273-277

138. Mouret J., Jeannerod M., Jouvet M. L'activite electrique du systeme visuel au cours de la phase paradoxale du sommeil chez le chat // J. Physiol. -1963. V.25.-P. 305-306.

139. Miyzato H., Skinner R.D.,Reeze N.B., Boop F.A., Garcia-Rill E. A middle-latency auditory-evoked potential in the rat // Brain Res. Bull. 1995. -V.37.-P. 247-255.

140. Morrison A.R. Paradoxical sleep without atonia // Arch Ital Biol. -1988.-V.126.-P. 275-289.

141. Morrison A.R., Sanford L.D., Ross R.J. Initiation of rapid eye movement sleep: Beyond the brainstem. In: Rapid Eye Movement Sleep ed. B.N. Mallick, S. Inoue. Marcel Dekker, 1999.

142. Nauta W.J.H. Hypothalamic regulation of sleep in rats //J.Neurophysiol. -1946. V. - 9. - №2. -P.285-316.

143. Newman D.B., Ginsberg C.Y. Brainstem reticular nuclei that project to the cerebellum in rats: a retrograde tracer study.// Brain Behav Evol. -1992. -V.39. -№1. P. 24-68.

144. Newman D.B., Ginsberg C.Y. Brainstem reticular nuclei that project to the thalamus in rats: a retrograde tracer study // Brain Behav Evol. 1994. -V.44. -№1. - P. 1-39.

145. Nunez A., De Andres I., Garsia-Austt E. Relationship of nucleus reticularis pontis oralis discharge with sensory and carbachol evoked hippocampal theta-rhytm // Exp. Brain Res. 1991. - V.87. - P.303-308.

146. Nunez A. Unit activity of rat basal forebrain neurons-relationship to cortical activity // Neuroscience. 1996 -V.72. - P.757-766.

147. Nunez A., Buno W., Reinoso-Suarez F. Neurotransmitter actions on oral pontine tegmental neurons of the rat: an in vitro study // Brain Res. -1998. -V.804. P.144-148.

148. Nunez A., Rodrigo-Angulo ML, De Andres I., Reinoso-Suarez F. Firing activity and postsynaptic properties of morphologically identified neurons of ventral oral pontine reticular nucleus // Neuroscience. -2002. -V.l 15. №4. - P. 1165-1175.

149. Parmeggiani P., Zanocco G. A study or the bioelectrical rhytmas of cortical and subcortical structures during activated sleep // Arch. Ital. Biol.-1963.-V.101.-P. 385-419.

150. Parmeggiani P., Rabini C. Sleep phases and environmental temperature // Helv.phys., acta. 1967. - CR.-214-CR. - P.216.

151. Piallat В., Gottersmann C. The reticular arousal threshold during the transition from slow wave sleep to paradoxical sleep in the rat // Physiol. Behav.- 1995.-V.58.-P. 199-202.

152. Pivik R.T., McCarley R.W., Hobson J.A. Eye-movement-associated discharge in brain stem neurons during desynchronized sleep // Brain Research. 1977. - V.l21. - P.59-76.

153. Porkka-Heiskanen Т., Strecker R.E., Thakkar M., Bjorkum A.A, Greene R.W., McCarley R.W. Adenosine: A mediator of the sleep-inducing effects of prolonged wakefulness // Science Washington. 1997. - V.276. -P. 1265-1268.

154. Pompeiano О., Morrison A. Vestibular origin of the rapid eay movements during desynchronized sleep // Experientia.-1966.-V.22.-№1.-P.60-61.

155. Preuron C., Rampon C., Jouvet M., Luppi P.-H. Identification of neurones which could be responsible for the cessation of activity of serotonergic cells of the dorsal rahpe nucleus during sleep//Sleep Research.-1997.-V.26.-P.92.

156. Rajkowski J., Silakov V., Ivanova S. and Aston-Jones G. Locus coeruleus (LC) neurons in monkey are quiescent in paradoxical sleep (PS) // Society for Neuroscience Abstracts. -1997. 23:828.2 .

157. Rasmussen D.D., Clow, K., Szerb, J.C. Modification of neocortical acetylcholine release and electroencephalogram desynchronization due to brainstem stimulation by drugs applied to the basal forebrain. // Neuroscience. 1994.-V. 60. - P.665-677.

158. Rechtschaffen A., Siegel J. Sleep and dreaming // In: Principles of neuroscience. New York: McGraw-Hill.- 2000.- P.936-947.

159. Reinoso-Suarez F. Topographischer Hirnatlas der Katze. Darmstadt., 1961.

160. Reinoso-Suarez F., De Andres I., Rodrigo-Anglo M. L., Rodriguez Veiga E. Location and anatomical connections of a paradoxical sleepinduction site in the cat ventral pontine tegmentum // Eur.J.Neurosci. 1994.- V.6. №12. - P. 1829-1836.

161. Reinoso-Suarez F. Identificacion del director de la orquesta neuronal responsible del sueno paradojico // Anales de la Real Academia Nacional de Medicina. 1998. - V.l 15. - P.239-259.

162. Reinoso-Suarez F., De Andres I., Rodrigo-Anglo M.L., De la Rosa C., Nunez A., Garzon M. The anatomy of dreaming and REM sleep // Eur. J. Anat. 1999. - №3. - P. 163-175.

163. Reinoso-Suarez F., De Andres I., Rodrigo-Anglo M.L, Garzon M. Brain structures and mechanisms involved in the generation of REM sleep // Physiological review articles. 2001. - V.5. - №1.

164. Rho M.J., Cabana Т., Drew T. Organization of the projections from the pericruciate cortex to the pontomedullary reticular formation of the cat: a quantitative retrograde tracing study // Comp Neurol. 1997. - V.388. - №2.- P.228-249.

165. Ricardo J.A. Efferent connections of the subthalamic region in the rat. II. The zona incerta // Brain Res. 1981. - V.214. - №1. P. 43-60.

166. Robertson R.T., Feiner A.R. Diencephalic projections from the pontine reticular formation: autoradiographic studies in the cat. // Brain Res. 1982. -V.239. - №1. -P. 3-16

167. Rodrigo-Angulo M.L., Nunez A., De Andres I., Reinoso-Suarez F. Synaptic interactions of vRPO neurons with structures related to paradoxical sleep generation // Neurosci Abst. 1997. - V.23. - P. 2131.

168. Rodrigo-Angulo M.L., Rodriguez-Veiga E, Reinoso-Suarez F. Serotonergic connections to the ventral oral pontine reticular nucleus: implicationin paradoxical sleep modulation // J Comp Neurol. 2000. -V.418.-P. 93.

169. Rossi.G. F., Favale E., Нага Т., Giussani A. Reserarches on the nervous mechanisms underlying deep sleep in the cat // Arch.Ital.Biol.- 1961,- V.99.-№-3.- P. 270-292 .

170. Rossi.G. F., Sleep inducing mechanism in the brain stem // EEG a. Clin. Neurophysiol. 1963.-V.24.-P. 113- 132.

171. Rossi G. F., M.Palosstini, M. Pisano, G. Rosadini. An experimental study of the cortical reactiviti during sleep and wakefulness // Neurophysiologic des e'tats de sommeil. 1965. - Paris. - P.509-526.

172. Royce G. J., Bromley S., Gracco C.J. Subcortical projections to the centromedian and parafascicular thalamic nuclei in the cat // Comp Neurol. -1991.-V.306. -№1.-P. 129-155

173. Rye D.B. Contributions of the peduculopontine region to normal and altered REM sleep // Sleep. 1997. - V.20. - P. 757-88.

174. Sakai K. Executive mechanisms of paradoxical sleep // Archives Italiennes de Biologie. 1988. - V.126. - P. 239-257.

175. Sakai K., Yoshimoto Y., Luppi P.H., Fort P., el Mansari M., Salvert D., Jouvet M. Lower brainstem afferents to the cat posterior hypothalamus: a double-labeling study.// Brain Res Bull. 1990. - V.24. - №3. - P. 437-455.

176. Sakai K., Koyama Y. Are there cholinergic and non-cholinergic paradoxical sleep neurones in the pons // Neuroreport. 1996. - V.7. - P. 1517.

177. Sakai K., Crochet S. Serotonergic dorsal raphpe neurons cease firing by disfacillation during paradoxical sleep // Neuroreport. 2000. - V.ll. -№4.-P. 3237-3241.

178. Sanford L.D., Ross R.J., Seggos A.E., Morrison A.R., Ball W.A., Mann, G.L. Central administration of two 5-HT receptor agonists: Effect on REM sleep and PGO waves // Pharmacology, Biochemistry and Behavior. -1994.-V.49.-P. 93-100.

179. Sanford L.D., Ross R.J., Tejani-Butt S.M., Morrison A.R. Amygdaloid control of alerting and behavioral arousal in rats:Involvement of serotonergic mechanisms // Archives Italiennes de Biologie. 1995. - V.134. - P. 81-89.

180. Saper C.B., Loewy A.D. Efferent connections of the parabrachial nucleus in the rat // Brain Research. 1980. - V.197. - P. 291-317

181. Saper C.B., Sherin J.E., Elmquist J.K. Role of the ventrolateral preoptic area in sleep induction. Sleep and sleep disorders: From molecule to behavior, ed. O.Hayaishi & S. Inoue. Academic Press, 1997.

182. Sastre J.P., Buda C.P., Kitahama K., Jouvet M. Importance of the ventrolateral region of the periaqueductal gray and adjacent tegmentum as studied by muscimol microinjection in the cat // Neuroscience. 1996. -V.74.-P. 415-426.

183. Satoh Т. Facilitation of the direct cortical responses of the visial cortex in association with rapid eye movement during paradoxical sleep in the cat // Brain Res. 1971. - V.26. - P. 415-419.

184. Satoh T. The origin of reticulospinal fibers in the rat: a HRP study // J Hirnforsch. 1979. - V.20. - №3. - P. 313-322.

185. Scudder C.A, Moschovakis A.K, Karabelas A.B, Highstein S.M. Anatomy and physiology of saccadic long-lead burst neurons recorded in the alert squirrel monkey. II. Pontine neurons//Neurophysiol- 1996. V.76. -№1. - P.353-370.

186. Semba K., Fibiger H.C. Afferent connections of the laterodorsal and the pedunculopontine tegmental nuclei in the rat: A retro-and anterograde transport and immunohistochemical study // J. Comparative Neurology. -1992.- V.323. P.387-410.

187. Shammah-Lagnado S.J., Ricardo J.A., Sakamoto N.T., Negrao N. Afferent connections of the mesencephalic reticular formation: a horseradish peroxidase study in the rat // Neuroscience. 1983. -V.2.- P. 391-409.

188. Shammah-Lagnado S.J., Negrao N., Silva B.A., Ricardo J.A Afferent connection of the nuclei reticularis pontis oralis and caudalis: a horseradish peroxidase study in the rat // Neuroscience. 1987. -V.3. - №3. - P. 961-969.

189. Sherin J.E., Shiromani P.J., McCarley R.W., Saper C.B. Activation of ventrolateral preoptic neurons during sleep // Science.-1996. V. -271. -P.216-219. -1996.

190. Sherin J.E., Elmquist J.K., Torrealba F., Saper C.B. Innervation of histaminergic tuberomammilary neurons by GABAergic and galininergic neurons in the ventrolateral preoptic nucleus of the rat. // J. Neuroscience. -1998. -V.18. P.4705-4721.

191. Shiromani P.J., Armastrong D.L., Bruce G., Hersh L.B., Groves P.J., Gillin C. // Relation of pontine choline acetyltransferase immunoreactiveneurons with cells which increase discharge during REM sleep // Brain Res.Bull. 1987. -V.18. - P. 447-445.

192. Shouse M.N, Siegel J. Pontine regulation of REM sleep components in cats: integrity of the pedunculopontine tegmentum (PPT) is important for phasic events but unnecessary for atonia during REM sleep // Brain Res. -1992.-V.571.-P. 50-63.

193. Siegel J.M., Mc Ginty D.J., Breedlove S.M. Sleep and waking activity of pontine gigantocellular fieldneurons // Expl Neurol. 1977,- V.56. -P. .553-573.

194. Singh S., Mallick B.N. Mild electrical stimulation of pontine tegmentum around locus coeruleus reduces rapid eye movement sleep in rats // Neuroscience Research. 1996. - V.24. - P. 227-235.

195. Snyder F., Hobson J.A., Goldfrank F. Blood pressure changes during human sleep // Science.-1963.- V.142.- P. 1313-1314.

196. Sotelo C., Cholley В., El.Mestikawy S., Gozlan H.,Hamon M. Direct immunohisochemical evidence for the existence of 5-HT autoreceptorson serotoninergic neurons in the midbrain raphe nuclei // Eur J.Neurosci. 1990. -V.2-P. 1144-1154.

197. Steriade M., McCarley R.W. Brainstem genesis and thalamic transfer of pontogeniculooccipital waves. Brainstem Control of Wakefulness and Sleep, Steriade M., McCarley R.W. (eds).-New York: Plenum Press, 1990.-P. 263282.

198. Szymusiak R. Magnocellular nuclei of the basal forebrain: Substrates of sleep and arousal regulation // Sleep. 1995.- V.18. - P. 478-500.

199. Taguchi O., Kubin L., Pack A.I. Evocation of postural atonia and respiratory depression by pontine carbachol in the decerebrate rat // Brain Res.-1992. -V.595.-P. 107-115.

200. Tant C. Patterns of basal skin resistence during sleep //Psychophysiology.- 1967. V.4. - P. 35-39.

201. Thakkar M.M., Strecker R.E., McCarley R.W. The 5-HT 1A agonist 8-OH-DPAT inhibits REM-on neurons but has no effect on warking and REM-on neurons: a combined microdialysis and unit recording study // Sleep Res.-1997.-V.26.-P.52.

202. Tigges J., Tigges M., Cross N.A., McBride R.L., Letbetter W.D., Anschel S. Subcortical structures projecting to visual cortical areas in squirrel monkey // J Comp Neurol. 1982. - V.209. - №1. - P. 29-40.

203. Ursin R., Sterman M. A manual for recording and scoring of sleep stages in the cat//Brain Inf. Service. Brain Rsearch Institute, Los Angeles, CA, 1981.-103 p.

204. Vanni- Mercier G., Debilly G., Lin J.S., Pelisson D. The caudo ventral pontine tegmentum is involved in the generation of high velocity eye saccades in bursts during paradoxical sleep in the cat // Neuroscience Letters. 1996. -V.213.-P. 127-131.

205. Vanni-Mercier G., Sakai K., Lin J.S., Jouvet M. Mapping of cholinoceptive brainstem structures responsible for generation of paradoxical sleep in the cat//Arch. Ital. Biol. 1989. - V.127. - P. 133-164.

206. Velazquez-Moctezuma, J., Shaluta M., Gillin J.C., Shiromani P.J. Cholinergic antagonists and REM sleep generation // Brain Research. 1991. -V.543.-P. 175-79.

207. Vertes R.P., Colom L.V., Fortin W.J., Bland B.N. Brainstem sites for the carbachol elicitation of the hippocampal theta rhythm in the rat // Exp. Brain Res. 1993. V.93. - №3. - P. 419-429.

208. Vertes R. P., Kocsis B. Projections of the dorsal raphe nucleus to the brainstem: PHA -L analysis in the rat//J.Comp Neurol.-1994.-V.340.-№1-P. 11-26.

209. Vertes R. P., Crane A. M. Descending projections of the posterior nucleus of the hypothalamus: phaseolus vulgaris leucoagglutinin analysis in the rat // J. Comp. Nerol. 1996. - V.374. - №4. -P.607-631.

210. Vertes R. P, Kocsis B. Brainstem-diencephalo-septohippocampal systems controlling the theta rhythm of the hippocampus // Neuroscience. -1997.-V.81.-P. 893-926.

211. Wainer B.H., Mesulum M.M. Ascending cholinergic pathways in the rat brain. Brain cholinergic systems, ed. M. Steriade & D. Biesold. Oxford University Press, 1990.

212. Walberg F. Olivary afferents from the brain stem reticular formation // Exp Brain Res. 1982. - V.47. - №1. - P. 130-136.

213. Wang R.Y., Gallager D.W., Aghajanion G.R. Simulation of pontine retucular formation supress fiiring of serotonergic in the dorsal raphe // Nuture. 1976. - V.264. - №5584. - P. 365-368.

214. Wickelgren W. Effect of state of arousal on click-evoked respons in cats //J.Neurophysiol. 1968.-V.31 .-№5.-P. 757-768.

215. Williams H.L., Granda A.M., Jones R.C., Lubin J.C. Armington EEG frequency and finger pulse volume as predictors of reaction time during sleep loss // Electroenceph. Clin.Neurophysiol. 1962. - V.14. -№.1. - P. 64-70.

216. Williams J.A., Comisarow J., Day, J., Fibinger H.C., Reiner P.B. State-dependent release of acetylcholine in rat thalamus measured by microdialysis // J.Neuroscience. 1994. - V.14. - P. 5236-5242.

217. Xi M.C., Morales F., Chase H. A GABAergic pontine reticular system is involved in the control of wakefulness and sleep // Sleep Research Online -1999.-V2.-P. 43-48.

218. Xi M.C., Moralis F.R., Chase M.H. Induction of wakefulness and inhibition of active REM sleep by GABAergic processes in the nucleus pontis oralis // Arch.Ital.Biol. 2001. - V.139. - №1-2. - P. 125-145.

219. Xi M.C., Fung S.J., Yamuy J., Morales F.R., Chase M.H. Hypocretinergic facilitation of synaptic activity of neurons in the nucleus pontis oralis of the cat // Brain Res.- 2003.- V.976. №2. - P. 253-258.

220. Yamaguehi N., Ling M.G., Marezynsky T.J. Recruting responses observed during wakefulness and sleep in unanesthetized chronic cat // EEGClin. Neurophysiol.-1964. V.17. - №.3. - P. 246-254.

221. Yamamoto K., Mamelak A.N., Quattrochi J.J., Hobson J.A. A Cholinoceptive desynchronized sleep induction zone in the anterodorsal pontine tegmentum: focus of sensitive region // Neuroscience. 1990. - V. 82 - № 1. - P. 279-293.

222. Yamuy J., Sampogna S., Morales F.R., Chase M.N. C-fos expression in pontine neurons that contain neurotrophin receptors during NGF and carbachol-iduced active sleep // Sleep Res. 1997. -V.26. - P.61.

223. Yamuy J., Rojas M. J., Torterolo P., Sampogna S., Chase M. H. Induction of rapid eye movement sleep by neurotrophin-3 and its co-localization with choline acetyltransferase in mesopontine neurons// Neuroscience.-2002. —V.l 15.-№1- P. 85-95.

Информация о работе

Мейерс, Ирина Эммануиловна
кандидата биологических наук
Ростов-на-Дону, 2005
ВАК 03.00.13

Диссертация

Функциональные механизмы участия нейронных структур орального ядра моста в организации парадоксальной фазы сна - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы