Исследование тета-зависимой пластичности синаптической передачи в нейронных колонках соматической коры крыс

Медведев, Дмитрий Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Исследование тета-зависимой пластичности синаптической передачи в нейронных колонках соматической коры крыс
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Исследование тета-зависимой пластичности синаптической передачи в нейронных колонках соматической коры крыс"

На правах рукописи

Медведев Дмитрий Сергеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕТА-ЗАВИСИМОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ В НЕЙРОННЫХ КОЛОНКАХ СОМАТИЧЕСКОЙ КОРЫ КРЫС

03.00.13. - физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 2006

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте нейрокибернетики им.А.Б.Когана ГОУ ВПО «Ростовский государственный университет»

Научный руководитель:

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Сухов Александр Георгиевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Шульговский Валерий Викторович

доктор биологических наук, профессор Буриков Алексей Алексеевич

Ведущая организация: Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (г. Москва)

Защита диссертации состоится «2$ » ¿^¿¿.л*.2006 г. в /р"

часов на

заседании диссертационного Совета Д. 212. 208. 07 по биологическим наукам в Ростовском государственном университете (344006, г.Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105, РГУ, ауд. ¿¿>3 )

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке РГУ (344006, г.Ростов-на-Дону, ул.Пушкинская, 148)

Автореферат разослан « ¿В» 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

В.В. Бабенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность исследования. Исследование нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе обучения и памяти - одна из основных проблем современной нейрофизиологии. В качестве наиболее перспективной модели обучения и памяти в настоящее время рассматривается долговременная потенциация (ДП) (Voronin, 1986; Клещсвников, 1998а; Николлс с соавт., 2003). ДП определяется как длительное (от десятков минут до дней) увеличение эффективности синаптической передачи, вызванное кратковременной (секунды) высокочастотной тетанизацией прссинапгических волокон (Bliss, Lomo, 1973). Статьи, посвященные изучению эффекта ДП, стали появляться с 70-х годов прошлого века (Blíss, Lomo, 1973; Bliss et al., 1983; Bliss, Collingridge, 1993; Kulimann, Sicgelbaum, 1995; Larkman, Jack, 1995; Malcnka, Nicoll, 1999).

В настоящее времся ДП как модель механизмов обучения и памяти является предметом интенсивного изучения. Её главным объектом являются структуры гиппокампа (Barr et al., 1995; Huerta, Lisman, 1995; Voronin et al., 1995; Hölscher et al., 1997; Frey, Morris, 1998; Grover, Chen Yan, 1999; Клещсвников, 1998a, 19986 и др.). Значительно меньше работ посвящено исследованию феномена ДП в соматосснсорнон коре, причем большинство из них выполнены in vitro на переживающих срезах (Aroniadou-Anderjaska, Keller, 1995; Crair, Malenka, 1995; Gil, Amitai, 1996; Isaac et al., 1997), изолированных от влияния подкорковых неспецифических модулирующих и подкрепляющих систем, столь важных для процессов обучения. Кроме того, эксперименты на переживающих срезах не позволяют оценить функциональное состояние (ФС) препарата, обусловленное активностью неспецифических систем мозга, а также идентифицировать отдельные структурные образования (например, бочонок и его специфический афферентный вход от баррелоида). Некоторые авторы вообще отрицают возможность ДП в соматической коре взрослых крыс (Crair, Malcnka, 1995; Isaac et al., 1997), объясняя возможность индукции ДП в первые дни постнатального развития наличием в этот период «молчащих» синапсов, поэтому, одной из задач настоящего исследования было изучение возможности получения ДП в баррелыюй коре взрослых крыс. Другие исследователи получали ДП на срезах соматической коры при стимуляции подкоркового белого вещества или внутрикорковых путей (Lee, 1991; Aroniadou-Anderjaska, Keller, 1995), содержащих до 90% нсспсцифнчсских и ассоциативных волокон. Немногочисленные работы по изучению ДП на целом мозге (Lee, 1991; Aroniadou-Anderjaska, Keller, 1995; Crair, Malcnka, 1995; Isaac et al., 1997; Эзрохи с соавт., 2003) в хроническом опыте; также выполнены с. использованием

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ | БИБЛИОТЕКА [

С.Пет. 09

ЗЭ2Р;

стимуляции или нижних слоев коры, или подкоркового белого вещества (Gla/cwski, 1998), т.е., при смешанной антидромной и ортодромиой активации коры и совместной стимуляции не только специфических, по и неспецифических, а также ассоциативных афферентов, что затрудняет трактовку полученных результатов и не отвечает на вопрос о возможности ДП в специфических информационных таламо-кортикальных путях. Строение релейного ядра тактильного анализатора крысы в виде компактных клеточных скоплений - баррелоидов, соответствующих бочонкам соматической коры, позволяет проводить избирательную тетанизацию нервных путей от идентифицированных вибрисс. Решение этого вопроса имеет большое значение для дальнейшего изучения механизмов обучения и памяти еще и потому, что нсспецифическис афференты оказывают модулирующее влияние на кору, а информация о физических параметрах раздражителя передается по специфическим путям (Сторожук, 1986; Иваницкий, 1993). Поэтому, второй задачей стало исследование эффектов долговременной пластичности после высокочастотной тетанизации специфических таламо-кортикальных входов баррельной коры.

В последние годы в литературе появилось большое количество данных о получении эффекта ДП в гиппокампе после тета-стимуляции, т.е., после стимуляции его структур и входов с частотой естественного тета-ритма (Larson, Lynch, 1986; Rose, Dunwiddie, 1986; Dudek, Bear, 1993; Bolshakov, Siegelbaum, 1994; Клещевников 1998a, 19986), который играет важную роль в процессах переработки информации и выработки условных рефлексов у различных млекопитающих (Виноградова, 1975; Котляр, 1977; Кураев. 1982). В связи с этим, была поставлена задача определения возможности получения ДП или долговременной депрессии (ДЦ) в бочонках соматической коры крыс после тетанизации их входов пачками импульсов, подаваемых с частотой тета-ритма.

Основополагающие работы по изучению колончатой организации новой коры, как соматической (Mountcastle, 1957), так и зрительной (Hubel, Wiesel, 1977), выявили се тесную связь с переработкой информации - наличие колонок, чувствительных к цвету, форме стимула, направлению движения и т.п. Особенности колончатой организации соматической коры крыс в зоне проекции вибрисс, так называемой "barrel cortex" (Woolsey, Van der Loos, 1970; Welker, Woolsey, 1974), делают ее очень удобным и популярным объектом в нейрофизиологии, нейрохимии, нейроморфологни (Land et al., 1985; Aroniadou-Anderjaska, 1995; Glazewski et al., 1998; Wrobel et al., 1998; Ханашвилн, 2001; Fox, 2002; Urban et al., 2002 и др.). Основное внимание при этом уделяется организации и свойствам специфических афферентных таламо-кортикальных входов, которые играют основную структурообразующую роль в развитии колонок и передаче к ним специфической тактильной информации о внешнем мире, о чем

свидетельствуют опыты с денервацией вибрисс в первые дни постнатального развития (Belford, Killackey, 1980; Killackey, Shinder, 1981; Durham, Woolsey, 1984). Наряду с этим, существенную роль в формировании фоновой ритмики и вызванной фокальной активности в колонках и регуляции ФС коры играют неспецифические входы, функциональная роль которых на уровне отдельной колонки изучалась мало и практически не рассматривалась в связи с проблемами ДП и ДД.

В связи с этим, целью данной работы стало исследование закономерностей и механизмов постгетанической пластичности фокальных ответов (ФО) идентифицированных колонок соматической коры взрослых крыс. Были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать возможность развития постгетанической пластичности s форме потенциации или депрессии ФО идентифицированных колонок соматической коры взрослых крыс.

2. Исследовать влияние высокочастотной тетанизации специфических таламо-кортикальных входов колонок соматической коры на последующую эффективность синаптической передачи сигналов в специфических таламо-кортикальных путях взрослых ненаркотизированных крыс.

3. Определить возможность возникновения ДП или ДД ФО корковых колонок после тетанизации их афферентных входов короткими пачками стимулов, подаваемых с частотой тета-ритма в управляемом on-line эксперименте.

4 Исследовать эффективность пачечной тетанизации афферентных входов колонок па разных фазах коркового тета-ритма на характер посттетанических пластических изменений эффективности синаптической передачи.

5. Изучить роль неспецифических модулирующих систем, регулирующих ФС мозга, в развитии и поддержании эффектов постгетанической синаптической пластичности ФО корковых колонок.

Научная новизна результатов исследования.

1. Обнаружена возможность развития как постгетанической депрессии, так и погенциации ФО идентифицированных колонок соматической коры взрослых ненаркотизированных крыс при активном состоянии неспецифических активирующих систем мозга, что отсутствовало в опытах других авторов, работавших на срезах коры мозга и на наркотизированных препаратах.

2. Вперрые установлено, что избирательная тетанизации специфических таламо-кортикальных входов идентифицированных корковых колонок от соответствующих таламических баррелоидов способна вызвать носттетанические пластические изменения

ФО этих колонок как в форме депрессии, так и потенциации, что определяется силой тетанизации и ФС колонки.

3. Впервые в опытах на идентифицированных колонках соматической коры взрослых ненаркотизироаанных крыс доказана возможность развития эффектов потенциации или депрессии ФО после пачечной тетанизации с частотой тета-ритма в управляемом on-line эксперименте.

4. Впервые показано наличие фазозависимых влияний пачечной тета-тетанизации на характер посттетанической пластичности нейронов соматической коры взрослых ненаркотизированных крыс. Показано, что тетанизация на восходящей отрицательной фазе тета-волны приводит преимущественно к развитию потенциации, тогда как на нисходящей положительной фазе тета-волны - посттетанической депрессии ФО корковых колонок.

5. Впервые показано, что угнетение неспецифических ретикуло-корковых активирующих влияний путем введения кетамина или нембутала приводит не только к подавлению тета-ритма и двигательной активности крысы, но и вызывает депотенциацию ранее полученной посттетанической потенциации ФО, что свидетельствует об учасгии неспецифических модулирующих влияний не только на развитие, но и на поддержание эффекта посттетанической пластичности.

Научно-практическая значимость работы. 1. Получены новые данные о механизмах ДП, важные для понимания

нейрофизиологических основ длительных пластических перестроек, лежащих в основе

процессов памяти.

2 Выявленные особенности ДП в соматической коре могут способствовать более глубокому пониманию процессов, лежащих в основе обучения, использоваться при планировании экспериментов, целью которых является изучение механизмов модификации синаптической передачи, при разработке нейронных сетей с синаптической пластичностью.

3. Полученные результаты могут быть использованы при чтении спецкурсов по физиологии ЦНС и психофизиологии на кафедре физиологии человека и животных, кафедре биофизики РГУ.

Основные положения, выносимые на защиту

1 В соматической коре взрослых ненаркотизированных крыс возможно получение длительной посттетанической потенциации ФО колонок благодаря наличию неспецифических ретикуло-корковых активирующих растормаживающих влияний, которые отсутствуют при работе на срезах мозга и подавлены у наркотизированных

животных, что и требует применения там дополнительно антагонистов ГАМК -бикукуллина или пикротоксина для получения потенциации.

2. В идентифицированных колонках соматической коры возможно получение как посттетанической депрессии, так и потенциации ФО после избирательной тетанизации специфических таламо-кортикальных входов от соответствующих баррелоидов Депрессия ФО развивается после более интенсивной тетанизации, вызывающей помимо начального афферентного торможения развитие возвратного последов 'д ельного торможения в тетанизируемых колонках.

3 В соматической коре крысы выявлен эффект тета-зависимой пластичности в форме потенциации или депрессии ФО колонок после тетанизации их афферентных входов пачками стимулов в тета-ритме Посттетаническая потенциаиия ответов наблюдается

преимущественно после тетанизации на отрицательной, а депрессия - положительной фазе чета-волн. Фазозависимый эффект тета-тетанизации обусловлен циклическим колебанием возбудимости корковых колонок в тета-ритме.

4 Неспецифические активирующие системы мозга участвуют не только в развитии, но и в поддержании процесса посттетанической потенциации, поскольку при подавлении ретикуло-корковых активирующих влияний введением снотворных (кетамина или нембутала) наряду с угнетением тета-активности и произвольных движений крысы развивается депотенциация ФО.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на XVII съезде физиологов России (Ростов-на-Дону, 1998), на Всероссийской научно-челнической конференции "Нейроинформатика-99" (Москва, 1999), на XII международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 1999). на VIII Всероссийском семинаре «Нейроинформатика и ее приложения» (Красноярск, 2000), на конференции молодых ученых Северного Кавказа по физиологии (Ростов-на-Дону, 2001), на * Всероссийской научно-технической конференции "Нейроинформатика-2001" 'Москна.

2001), на XIII международной конференции по нейрокибернетике (РостоБ-на-Док-

2002), на заседании Ученого Совета НИИ нейрокибернетики им А Б Когача РГ " (Ростов-на-Дону, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ Личный вклад автора в опубликованном материале 55 %, объем 2 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста, состоит из введения. 4 глав (обзор литературы, методика, результаты исследования, обсуждение результатов), выводов и библиографического указателя, включающего 195 отечественных и зарубежных источников. Работа иллюстрирована 24 рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Опыты проводили на соматосенсорной коре белых крыс линии Вист ар массой 200-250 г. В работе представлены результаты, полученные в экспериментах на 30 животных. Предварительную подготовку животного к операции и трепанацию черепа осуществляли под эфирным наркозом, после чего проводили дополнительное локальное обезболивание кожных разрезов и точек фиксации черепа путем инфильтрации 2%-ого раствора новокаина. Для частичной иммобилизации животного во время микроэлектродной регистрации ЭКоГ использовалась доза d-тубокурарина (2 мг на 1 кг веса), которая вызывала блокаду мышечных движений туловища и конечностей при сохранении подвижности мелкой лицевой мускулатуры с возможностью произвольных движений вибрисс Благодаря этому сохранялась возможность поведенческого контроля состояния крысы по характеру произвольных движений вибрисс Искусственная вентиляция легких осуществлялась через специальную маску, налагаемую на нос крысы. Помимо произвольных движений вибрисс, которые регистрировались специальным тензодатчиком производства отдела моделирования нервных процессов и робототехники НИИ НК РГУ им. А.Б. Когана, о ФС крыс судили по спектрам мощности ЭКоГ, электрокардиограмме, а также по характеру вызванной активности на зрительную и тактильную стимуляцию. Нормативные показатели фоновой и вызванной активности соматосенсорной коры крысы, характерные для состояния спокойного бодрствования, были определены ранее (Сухов, 1995; Бездудная, 2000) и выдерживались на протяжении всего опыта. В случае возникновения иммобилизационного стресса с резким доминированием тета-ритма крысе вводили нембутал в дозе 3-5 мг/кг, чю обычно восстанавливало альфа-часготную составляющую ЭКоГ. Правила работы с животными утверждены директором НИИ НК РГУ им. А.Б. Когана в соответствии с рекомендациями Ученого совета института и заключением Комиссии по биомедицинской этике РАН с учетом международных регламентации экспериментов на животных.

Микроэлектродную регистрацию фоновой и вызванной активности отдельных корковых колонок в зоне проекции вибрисс (barrel cortex) осуществляли одновременно несколькими стеклянными микроэлектродами, что позволяло сравнить ФО в проекционной и соседней колонках, идентификацию которых проводили по показателям вызванных фокальных потенциалов и импульсной активности нейронов в ответ на тактильную стимуляцию соответствующих вибрисс. Тактильную стимуляцию осуществляли с помощью оригинального биморфного пьезокерамического преобразователя производства ОКБ «Пьезоприбор» РГУ. Стереотаксический поиск и функциональную идентификацию баррелоидов в релейном ядре таламуса,

соответствующих регистрируемым в коре колонкам, осуществляли таким же образом Кроме того, степень соответствия регистрируемого в коре бочонка и его баррелоида в таламусе определяли по наличию антидромного ФО в баррелоиде при микростимуляции соответствующего бочонка в коре и по наличию коротколатентного моносинаптического ФО в корковом бочонке при микростимуляции соответствующего таламического баррелоида через микроэлектрод, что обеспечивало избирательную активацию только специфического афферентного входа регистрируемой колонки

Для получения эффектов потенциации и депрессии вызванньгс потенцнлов (ВП) применяли два протокола тетанизании. В одном из чих использовали непрерывную стимуляцию с частотой 200 Гц в течение 1 с, во втором - пачечную стимуляцию с частотой импульсов в пачке 200 - 500 Гц и длительностью пачки 10 - 20 мс Пачки импульсов подавались через регистрирующие микроэлектроды на различных фазах волны фонового тета-ритма. Длительность импульсов в обоих счучаях составляла 0,2 мс. Тетанизация проводилась электростимуляцией вентрального ядра таламуса (tv) или корково-корковых путей В отдельных опытах использовали параллельную стимуляцию неспецифических ядер или ретикулярной формации ствола мозга

Для получения ВП использовали одиночную стимуляцию вибриссы с помощью биморфного пьезокерамического преобразователя, одиночную и парную микростимуляцию баррелоидов таламуса. бочонков соматической коры и ассоциативных входов с межстимульным интервалом 50 мс ,пя отслеживания эффектов парной фасилитации и депрессии.

Компьютерное управление экспериментом и регистрацию фоновой и вызванной фок&чьной активности на жестком диске ЭВМ осуществляли с помошью платы АЦП-ЦАП L-205 с частотой дискретизации сигнала 1кГц Спектральный анализ фоновой активности и усреднения ВП проводили с использованием как оригинальных программ, так и стандартного пакета '<Statistica 5.0» фирмы StatSoft Достоверностт изменения амплитуд усредненных ВП после тетанизирующих воздействий оценивали по t-критерию Стьюденга. Статистически достоверными считали изменения с уровнем значимости Р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Всего на 30 животных, в зависимости от вызываемого эффекта, проводипось от 23 до 10 повторных тетанизаций Только 20 из 144 тетанизаций не привели к статистически достоверным изменениям амплитуд ВП на тестирующие стимулы по сравнению с ВП контрольных серий. После 124 тетанизаций наблюдались кратковременные (десятки минут) и долговременные (длящиеся более получаса)

изменения ВП. После непрерывной тетанизаиии депрессия наблюдалась чаще, чем потенциапия (Таблица 1) После тетанизации на отрицательной фазе тета-ритма наблюдались преимущественно эффекты потенциации: 6 долговременных, 28 кратковременных и только 7 кратковременных депрессий (Таблица 1). После тетанизации на положительной фазе тета-ритма наблюдались в основном эффекты депрессии: 34 кратковременных, 19 долговременных и только 1 кратковременная потенциация (Таблица 1).

Таблица 1.

Распределение эффектов постгетанической пластичности при различных _паттернах стимуляции_

Тип воздействия

Тетанизации на Тетанизации на Непрерывная

«+» фазе тета- «-» фазе тета- тетанизация с

ритма ритма часто гой 200 Гц

ад 34 7 12

& я 1 % кп 1 28 5

« "в" X <•> дд 19 0 8

дп 0 6 4

1. Пластические перестройки фокальной вызванной активности при стимуляции корково-корковых входов.

1.1. Влияние стимуляции корково-корковых входов колонок соматической

коры с частотой 200 Гц. Г

На момент начала выполнения работы мы не располагали данными о возможности возникновения ДП ФО нейронных колонок в соматической коре взрослых ненаркотизированных крыс. Поэтому, в первой серии экспериментов на 6 крысах проводили тетанизацию по схеме, применяемой для индукции ДП в гиппокампе. Для этого стимулировали корково-корковые связи в barel cortex или область ассоциативной перигранулярной зоны коры, имеющую тесные связи с зоной проекции вибрисс, тремя сериями импульсов с частотой 200 Гц и длительностью по 1 с. Результаты одного из таких опытов представлены на Рис. 1. В этом опыте после регистрации серии контрольных ВП в бочонках Е2 и ЕЗ на одиночную стимуляцию перигранулярной коры (Рис. 1./) были проведены две серии тетанизирующих воздействий, результатом которых стала длительная (десятки минут) депрессия ВП в обоих бочонках (Рис. 1.2).

При попытке вызвать повторную депрессию через 20 минут первая тетанизация не привела к изменениям амплитуды ВП (Рис. 1 3), тогда как последующая - вызвала усиление ДД в бочонке ЕЗ и частичное восстановление ответов в бочонке Е2 ,г,ис 1.4) Результаты этой тетанизации наглядно демонстрируют возможность развития в колонках соматической коры посттетанических эффектов, как депрессии, так и восстановления амплитуды ВП.

1.2. Влияние стимуляции ассоциативных корково-корковых входов колонок соматической коры на разных фазах тета-ритма.

В последние годы всё больше внимания привлекает феномен тета-пласч ичности. который был выявлен в ряде работ на гиппокампе (К тещевников, 1998). Однако, на соматической коре крыс этот феномен был исследован очень мало, причем в основном на срезах мозга где естетственный тета-ритм фактически отсутствует. Поэтому, р следующей серии экспериментов для ответа на вопрос о возможности получении эффектов тета-штастичности в 81 на 7 животных проводили пачечную тетанизацию ассоциативной коры с учетом частоты и фазы доминирующего тета-ритма (Рис 2). В этих опытах после пачечной стимуляции на отрицательной фазе тета-ритма в четырех случаях наблюдалось увеличение амплитуды ВП как на первый, так и на второй тестирующие стимулы, поданные с интервалом 50 мс, а тетанизация на положительной фазе тета-волн приводила к последующей депрессии или депотенциации первичных ответов на тестирующую стимуляцию в девяти случаях Проведение повторных тетанизирующих воздействий ранее, чем через 30 минут после пр( тыдущей тетанизации, приводило к депрессии амплитуды ВП на первый и второй стимулы в парс в ответ на тетанизацию как на положительной, так и на отрицательной фазе ^e^ а-ригма Этот факт может свидетельствовать об эффекте насыщения, приводящем к невозможности повторной потенциации первичных отвечов, и согласуется с данныли. полученными на срезах гиппокампа (Клещевников, Воронин, 1995). В ряде опь,тоз изменения амплитуд ВП на первый и второй тестирующие стимулы, поданные с интервалом 50 мс, не совпадали, а исходные эффекты парной пластичности моь.и изменяться Так, исходная парная депрессия могла изменяться на парную фасилитаци.о второго ответа после воздействия, что может свидетельствовать об изменении состояния бочонка под влиянием тетанизации Эта серия экспериментов показала возможность развития долговременных пластических изменений синаптической передачи в бочонках соматической коры крыс после тетанизации их ассоциативных входов пачками импульсов, подаваемых с частотой фонового тета-ритма, а так же зависимость направленности этих изменений от фазы тета-волн.

1 <\ _л! \

1-А

100 I § 80

Е2 60

I 20

\ о

О 9

120, 1 2 I _ $ 1200 Гц 1200 Гц

50 мс

/р! мВ

[гоогц |гоогц

120

| 100 5 { 80

ЕЗ 60

40 -20 О

1 1

5 I

3 5

10 Г2

1200 Гц 1200 Гц

I \

* {

? 5

г г

50 мин

___п-

50 мс

J1 мВ

1200 Гц 1200 Гц

§ I

5 $

! I

50 мин

Рис. 1. Эффекты пластичности ФО бочонков Е2 и ЕЗ при корково-корковой стимуляции. Обозначения:

1 - амплитуда контрольных ФО на тестирующую стчуляпию

2 - нос п ет аннческаи депрессия ФО после 2-й 1ет анизации

3 - иоспетаническая депрессия ФО после 3-й 1егаиизации

4 - усилеиие депрессии в бочонке ЕЗ и относительная потешшация ФО в бочонке

Е2 после 4-й тетанизации

о в

0,5 мВ

50 мс

275 250

О ©

2 а

О. 200 «I

175 150 12? ■■ 100

3 4

--- --+-+-+-н

И1 тиии

Фб*

о 30 60 90 120 110 16Ю 210 240 270 300

300 275

О 250

» 225 + Л

50 мс

]о,5 мВ

I £

200 • 175 • 150 ■ 125 • 100 -{ф 75 ■

1 I »

* I1

3 4

--- --+-+-+-Н

г и I; ♦ 4 ♦;;;;

1 ф'ф о ФФ

л о

Ф Ф

ФФ0$

ФФ

» 30 60 ')<> |?ч 150 1Я0 •'Ю 240 '70 ЧЮ

Рис. 2. Изменения амплитуды ФО на стимулы подаваемые с интервалом £0 мс после корково-корковых геганизаций на отрицательной (-) и положительной (+) фазах фонового тета-ритма. Обозначения:

1 - амплитуда контрольных ФО на тестирующую стимуляцию

2 - потенциация ФО после двух тетанизаций на «-» фазе фонового тета-ритма

3 - депотенциация после введения кетамина

4 - повторная потенциация ФО геганизаций на «-» фазе фонового 1ета-ритма

5 - лепотенциация после введения нембутала К - влияние кетамина

Н - влияние нембутала

2. Пластические перестройки ФО корковых колонок при избирательной

тетанизации их специфических таламо-кортикальных афферентов.

Для ответа на принципиально важный вопрос о возможности долговременных пластических изменений синаптической передачи в баррельной коре после избирательной тетанизации только специфических афферентов в следующих сериях экспериментов производили стереотаксический поиск баррелоида в релейном ядре таламуса, соответствующего идентифицированному бочонку соматической коры, его тетанизацию и тестирующую стимуляцию. Так же, как и в экспериментах со стимуляцией корково-корковых путей, применяли два режима тетанизации.

2.1. Влияние тетанизации специфического входа с частотой 200 Гц.

На 4 животных было проведено 14 тетанизаций специфических таламо-кортикальных афферентов в режиме 200 Гц. 4 из них вызвали КД, 3 - КП, 5 - ДД и 2 -ДП. Так, в одном из опытов было проведено 3 тетанизирующих воздействия (Рис. 3). Первая тетанизация баррелоида D3, проведенная сериями импульсов пороговой интенсивности, вызвала кратковременные изменения амплитуды ФО в фокальном бочонке D3 (Рис. 3.2). Увеличение силы тетанизирующих стимулов в 2 раза привело к большей по амплитуде кратковременной потенциации (Рис. 3.3). При этом изменения амплитуды ФО были лучше выражены на второй ответ в паре тестирующих стимулов, т.е., наблюдалась парная фасилитация. 3-я тетанизация с интенсивностью 80% максимальной амплитуды ФО вызвала длительную потенциацию обоих ответов (Рис. 3.4), причем изменения второго ответа были выражены лучше и сохранялись практически без изменений в течении часа, т.е. развилась ДП специфического афферентного входа которая сохранялась вплоть до момента введения нембутала (Рис 3.5), после чего амплитуда как первого, так и второго ФО снизилась до исходных значений.

2.2. Влияние пачечной тетанизации специфических таламо-кортикальных входов корковых колонок на разных фазах тета-ритма.

Всего на 12 животных было проведено 65 тетанизаций специфических таламо-кортикальных афферентов на разных фазах фонового тета-ритма. 8 из них не привели к достоверным изменениям амплитуды ВП. 32 воздействия на положительной фазе вызвали депрессию первичных ответов, 22 воздействия на отрицательной фазе -потенциацию, и только 3 привели к противоположным эффектам. В одном из таких опытов было проведено 8 повторных тетанизаций на противоположных фазах тета-ритма (Рис 4) В этом опыте наглядно продемонстрирована обратимость пластических посттетанических изменений ФО на тестирующую стимуляцию и их зависимость от

о в

л ш о.

о с

о в >х о а

А.

М 2 к 3_

I»

-п ■

жат* •.•

'«"V

•.— ——•—ч—:г---

и . .'"V ' л./; V/

г •.-.: У ;-.--.

150 мин

Рис. 3. Кратковременная и длительная потенциация первого (А) и второго (Б) ФО, на стимулы подаваемые с интервалом 50 мс, после трех тетанизаций в режиме 200 Гц.

(каждая точка - значение амплитуды единичного ФО) Обозначения:

1 - амплшуда контрольных ФО на тестирующую стимуляцию

2,3 - периоды кратковременной потенциации после 1-й и 2-й тетанизации

4 - период ДП ответов после 3-й тетаннзацнн

5 - лепотенцнация ФО после введения нембутала

% 800-

С ©

1 мВ

50 мс

о в >5 О

о &

3 4

!<0

100

+45 -45

180

мин

Рис. 4. Изменения амплитуды ФО на парные стимулы подаваемые с интервалом 50 мс после корково-корковых тетанизаций на о1рица1ельной (-) и положи!ельной (+) фазах фонового тета-ригма. Обозначения:

1 - амплитуда контрольных ФО на тестирующую стимуляцию

2 - денотенциация ФО поме одной из гепанизацпй на на «+» фазе

3 - ДЛ после стимуляции на баррелоида в таламусе «-» фазе совместно со

стимуляцией РФ ствола мозга

4 - депотенциация ФО после введения нембутрла Н - влияние нембутала

РФ - стимуляции ретикулярной формации

фазы тета-ритма, на которую приходится тетанизируюхцее воздействие. При этом третья тетанизация на фазе «-» 45° оказала меньший эффект на ответы нижних слоев коры, чем четвертая на фазе «-»90°, а тетанизация на фазе «+»45° вызвала депрессию второго, но потенциацию первого ответа (Рис. 4.2). Введение нембутала в конце этих опытов снимало эффект ДП (Рис. 4.2,3) так же, как в случае с тетанизацией 200 Гц.

3. Влияние функционального состояния на эффекты посттетаиической

пластичности.

При проведении опытов на срезах коры и гиппокампа невозможно учесть состояние ЦНС, т.к. исследуемые структуры лишены неспецифической афферентации. При стимуляции белого вещества у свободноподвижных животных невозможно раздельно учитывать влияние специфических и неспецифических афферентов Ранее, нами (Сухов с соавт., 1999) была показана зависимость характеристик ВП от афферентной стимуляции (Рис. 5) от того, на какой фазе тета- и альфа-ритма осуществляется стимуляция. Показано, что стимуляция на отрицательной фазе тета-(альфа-) волн вызывает большие по амплитуде и длительности ВП, чем стимуляция на положительной фазе (Рис. 5 В 1, 5.В 3) При этом, ВП на стимулы, поданные на фоне тета-ритма, имели большую амплитуду и длительность, чем ответы в период доминирования альфа-ритма (Рис. 5.В.2). Поэтому нами изучалась роль ФС мозга в индукции и поддержании ДП и ДД у экспериментальных животных

В конце всех опытов животным вводили нембутал. Снижение уровня активированности мозга под действием нембутала приводило к депотенциации ВП в тех случаях, когда перед этим удавалось вызвать стойкую ДП (Рис. 3 5, 4.4). Введение кетамина, действие которого кратковременно, также приводило к подавлению ДП (Рис. 2.3). В этом случае ДП можно было повторно вызвать по окончании действия кетамина (Рис. 2.4).

Следует отметить, что посттетаническая ДД не является следствием изменения или ухудшения общего ФС под влиянием тетанизации, т.к. ВП на адекватную тактильную стимуляцию при этом сохранялись в полной мере Так в начале одного из опытов с тетанизацией специфических афферентов были зарегистрированы ВП корковых бочонков С2 и СЗ на отклонение вибриссы СЗ (Рис 6./). Затем была зарегистрирована контрольная серия ВП этих бочонков в ответ на парную микростимуляцию таламического баррелоида СЗ (Рис. 6 2). После тетанизации баррелоида СЗ сериями импульсов 200 Гц длительностью 1 с наблюдалась ДП первого ответа с резкой депрессией второго ответа на тестирующую парную стимуляцию, т е. переход исходной парной фасилитации в парную депрессию (Рис 6.3). Это состояние

5 10 15 20 25 30 Гц

ОД^л* цЛ

5 10 15 20 25 30 Гц

Л. л

.....*

5 10 15 20 25 30 Гц

Рис 5 Спектры мощности электрокортикограмм (А), структура усредненных вызванных потенциалов (Б) и зависимость усредненных первичных ответов от фазы фоновых потенциалов (5) при разных уровнях активации мозга крысы Обозначения:

/ состояние тревожной активации.

2 состояние спокойного бодрствования.

3 состояние дремоты.

Бочонок СЗ

250 мс

Рис. 6. Пример пластических изменений ВП в ответ на парную электрическую стимуляцию таламо-кортикального входа СЗ при сохранении ВП в ответ на механическое отклонение вибриссы СЗ. Обозначения:

1 - ответы на отклонение вибриссы СЗ

2 - контрольные ответы на парную стимуляцию таламического баррелоида СЗ

3 - ответы после первой тетанизации 200 Гц входов от таламического баррелоида СЗ

4 - ответы после торой тетанизации 200 Гц входов от таламического баррелоида СЗ

5 - ответы на отклонение вибриссы СЗ после двух тетанизации

6 - ответы на стимуляцию таламического баррелоида СЗ через 30 мин после второй А тетанизации .

- электрическая стимуляция баррелоида Т- стимуляция вибриссы

сохранялось в течение 30 мин. Затем была проведена повторная тетанизация, вызвавшая почти полную депрессию ответов как на 1-й, так и на 2-й стимулы в фокальном и периферическом бочонках при парной тестирующей микростимуляции баррелоида СЗ (Рис 6 4) Это полное подавление обоих ответов не было связано с распространяющейся депрессией или другой формой потери возбудимости коры в целом, то есть с изменением общего ФС, поскольку первичные ответы колонок СЗ и С2 на тактильную стимуляцию вибрисс полностью сохранились (Рис. 6.5 по сравнению с Рис. 6./) Еще через 20 мин наблюдения первичные ответы на 1-й стимул восстановились без каких-либо дополнительных воздействий до исходной величины (Рис. 6.6 по сравнению с Рис. 6.2). Однако ответы на 2-й стимул при парной тестирующей стимуляции баррелоида СЗ оставались подавлены в течение длительного времени до конца опыта. Таким образом, глубокая гомосинаптическая депрессия ответов на микростимуляцию баррелоида СЗ развивалась только у небольшой популяции таламо-кортикальных афферентов, подвергшихся тетанизации, при сохранении исходного общего уровня возбудимости коры в целом и ВП на отклонение вибриссы.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

В нашей работе впервые ноказана возможность получения ДП и ДД ФО идентифицированных бочонков сомагосенсорной коры крысы после тетанизации их специфических афферентных входов от соответствующих таламических баррелоидов. Наши результаты отличаются от ранее опубликованных данных, полученных на соматосенсорной коре подвижных крыс с хронически вживленными электродами, в которых ДП вызывалась или внутрикорковой тетанизацией (Glazewski, 1998), или тетанизацией подкоркового белого вещества (Trepe, Racine, 1998). Тетанизацияподкоркового белого вещества, тем более внутрикорковая тетанизация, не позволяют определить, в каких афферентных входах - специфических, нсхпсцифичеоких или ассоциативных - развивается ДП и какую роль при этом играет активация возвратных коллатералей кортикофугальных волокон. Между тем, по нашим результатам и данным литературы (Kauer, 1999; Steele, Mauk, 1999), активация вставочных тормозных нейронов по коллатеральным путям существенно затрудняет развитие ДП Возможно, именно поэтому в некоторых работах ДП в новой коре с трудом удавалось получить лишь после повторяемых в течение нескольких (до 10 дней) тетанизаций белого вещества (Trepel, Racine, 1998) По нашим данным, после избирательной тетанизации специфических таламо-кортикальных афферентов ДП

развивалась сразу после общепринятых схем стимуляции.

Наши результаты отличаются также от данных других авторов, показавших возможность ДП в таламо-кортикальных синапсах на срезах соматосенсорной коры мозга крыс только до 8-го дня постнатального развития и потерю способности к ДП после 8-9-го дня вследствие исчезновения молчащих синапсов в области бочонков (Crair, Malenka, 1995; Isaac et al., 1997). Однако, невозможность вызвать ДП на срезах мозга взрослых крыс можно объяснить и другими причинами. Вторая неделя постнатального развития характеризуется созреванием вставочных тормозных нейронов (Ferrer, Martinez-Matos, 1981) и развитием в бочонках ГАМКергических и холинергических структур (Kristt, Waldman, 1986), осуществляющих регуляцию уровня возбудимости таламо-кортикального входа в кору. По нашему мнению, именно усиление тормозных процессов и отсечение активирующих холин- и адренергических неспецифических влияний при работе на срезах мозга вызывают снижение возбудимости и фоновой активности пирамидных клеток и потерю способности к ДП (Crair, Malenka, 1995; Isaac et al., 1997), что подтверждают и данные литературы (Gil. Amitai, 1996, Gil et al., 1997; Steriade 2001). Определенные отличия в свойствах посттетанической пластичности при работе in vivo, по сравнению с т vitro, отмечены также в гиппокампе (Doyle et al., 1997; Staubli, Scafidi, 1997) В связи с этим, для ослабления тормозных влияний и повышения уровня возбудимости нейронов в ряде работ при изучении ДП использовали блокаторы ГАМК-рецептров - бикукуллин или пикротоксин (Gil et all, 1997; Isaac et al, 1997; Glazewski, 1998; Graver, Chen Yan , 1999). или таламо-кортикальную стимуляцию дополняли внутрикорковой (Iriki et al, 1991). вызывающей преимущественно возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПСП), в отличие от таламо-кортикальной, которая втрое более эффективна в запуске афферентного торможения (Gil, Amitai, 1996; Gil et al., 1997) Возможно, этой же причиной объясняется более легкое развитие ДП в верхних (втором и третьем) ассоциативных слоях коры (Iriki et al., 1991; Lee et al., 1991; Aroniadou-Ay'erjaska. Keller, 1995; Glazewski, 1998), где меньше тормозных нейронов и специфических таламо-кортикальных аффсрснтов.

Мы полагаем, что возможность ДП в соматосенсорной коре, показанная в наших опытах на взрослых, частично обездвиженных, но, что очень важно, ненаркотизированных крысах, обусловлена наличием ретикуло-корковых активирующих влияний в состоянии бодрствования (Maalouf et al., 1998, Manns et al. 2000; Steriade, 2001) В этом состоянии моносинаптическая активация входных звездчатых тормозных нейронов бочонка при тетанизации его таламо-кортикальных афферентов также существенно затрудняет развитие ДП ответов пирамидных клеток, о

чем говорит более частое развитие ДД, чем ДП. Именно это отличает развитие ДП в соматосенсорной коре, по сравнению с гиппокампом, где тормозные нейроны находятся, в основном, в путях не афферентного, а возвратного торможения (Steele, Mauk, 1999)

По данным литературы (Porter et al., 2001), стимуляция таламо-кортикального входа баррелыюй коры мышей вызывает моносинаптические импульсные ответы у 60 % идентифицированных тормозных нейронов и только у 5 % возбуждающих клеток. По сведениям, приводимым Серковым с соавт. (1974), пороги тормозных постсинагггических потенциалов нейронов слуховой коры при стимуляции специфических геникуло-корковых входов были вдвое ниже, чем пороги ВПСП, что говорит об опережающем развитии поступательного афферентного торможения в коре. У большинства нейронов для появления ВПСП требовалось 4-кратное усиление пороговой стимуляции специфических афферентных входов (Серков с соавт, 1974), что примерно соответствует тем значениям тетанизации, которые чаще давали постгетаническую потенциацию в наших опытах Однако еще более интенсивная тетанизация обычно приводила к развитию ДД, а также к появлению парной депрессии, что может объясняться включением процесса последовательного возвратного торможения (дополнительно к афферентному) в связи с появлением вызванной импульсной активности пирамидных клеток, в которых ВПСП превысили пороговые значения Потобная закономерность наблюдается не только в соматосенсорной коре (Gil. Amitai, 1996; Gil et al., 1997), но и в гиппокампе (Porter et al., 2001), где показано развитие ДД вместо ДП в зависимости от уровня мембранного потенциала (Ngezahayo et al. 2000) и при дополнительной активации возвратного торможения (Steele, Mauk, 1999). а также имело место развитие депотенциации при 10-кратном усилении тетанизации (Barr et al, 1995: Kauer, 1999) Таким образом, мы полагаем, что развитие ДП в соматосенсорной коре взрослых крыс возможно только в бодрствующем ненаркотизированном состоянии с наличием активирующих растормаживающих ретикуто-корковых влияний и при средних, подпороговых для активации возвратного торможения интенсивностях тетанизации.

Необходимость достаточно высокого уровня ретикуло-корковой неспецифической активации для развития ДП особенно наглядно выявляется в опытах с тетанизацией РФ и электрокожной стимуляцией, поскольку, по нашим данным, тета-ритм в соматосенсорной коре крысы наблюдается только в состоянии активного бодрствования и подавляется при развитии дремоты, когда начинает доминировать ритм сонных веретен (Сухов, 1995; Бездудная. 2000) Зависимый от фазы эффект тета-тетанизации обусловлен циклической модуляцией уровня возбудимости коры в

тета-ритме С повышением возбудимости пирамидных клеток на фазе роста негативности тета-волны и со снижением возбудимости на нисходящей фазе, т е. при росте позитивности (Бездудная, 2000). Аналогичная модуляция вызванных потенциалов в тета-ритме описана и в гиппокампе (Wyble at а!., 2000). При этом общий уровень активации мозга и характер синаптической модификации определяются достаточно сложным взаимодействием ряда нейромодуляторов различной природы, в частности, нейропептидов (Мокрушин, Павлинова, 2001), ацетилхолина, норадреналина, дофамина, серотонина (Силькис, 2002, 2003; Gil et al., 1997; Клещевников, 19986; Frey, Morris, 1998; Maalouf et al., 1998; Manns et al., 2000; Steriade, 2001), а так же гипоталамическими влияниями, выявленными в работе Эзрохи соавторами (Ezrokhi et al 2003,) Очевидно, за счет действия разных модуляторов можно объяснить наблюдаемые нами случаи как нарастания интенсивности потенциации на протяжении 15-30 мин после тетанизации, так и быстрого развития депотенциации ответов при развитии дремоты после введения нембутала или кетамина, что сопровождалось подавлением тета-ритма в коре с доминированием ритма сонных веретен в фоновой и вызванной активности (Рис 5.Б.З), а также укорочением длительности первичных ответов в этом состоянии (Рис. 5,В,2,3).

Таким образом, развитие длительной потенциации ФО колонок в соматосенсорной коре взрослых ненаркотизированных крыс достигается только при достаточном уровне ретикуло-корковой активации и при оптимальных, средних по интенсивности, параметрах серийной тетанизации их специфических тапамо-кортикальных афферентов, а в случае пачечной тета-стимуляции - при подаче пачек импульсов на восходящей (негативной) фазе тета-волн, совпадающей с повышением возбудимости корковых колонок

При чрезмерном усилении интенсивности тетанизации и при совпадении пачек тетанизирующих импульсов с нисходящей (положительной) фазой тета-волн вместо потенциации развивается депрессия ФО разной продолжительности на тестирующую стимуляцию тапамо-кортикальных входов колонки, что объясняется потенциацией синаптической передачи в тормозных входных нейронах коры с усилением тормозного контроля тетанизированного афферентного входа за счет активации цепи возвратного торможения, что в итоге приводит к депрессии ВП.

ВЫВОДЫ:

стимуляцию Это свидетельствуют о возможности развития длительной посттетанической пластичности синаптических связей в соматической коре взрослых крыс.

2 Избирательная тетанизация только специфических таламо-кортикальных входов идентифицированных колонок ттсм стимуляции соответствующих им баррелоидов вызвала преимущественно развитие долговременной гомосинаптической депрессии синаптической передачи афферентных сигналов в этих путях Развитие долговременной депрессии ФО обусловлено моносинаптической связью специфических таламо-кортикальных афферентов не только с пирамидными клетками, но и с входными тормозными нейронами колонок соматической коры, что приводит к одновременному усилению при тетанизации не только процесса возбуждения, но и афферентного торможения, а также процесса трисинаптического возвратного торможения в тетанизируемых колонках чрезмерно усиленной тетанизации.

3 Тетанизация афферентных входов колонок соматической коры короткими высокочастотными пачками импульсов с частотой доминирующего гета-ритма в течение 1-2 секунд может вызывать последующую долговременную потенциацию или посттетаническую депрессию ФО колонок на тестирующую стимуляцию. Выявленная тета-пластичность синаптических связей свидетепьспвует о возможном участии тета-ритма в процессах кратковременной и длительной синаптической активности в соматической коре.

4 Пачечная тетанизация на отрицательной фазе тета-волны приводит к развитию кратковременной или длительной потенциации ФО колонок на тестирующую стимуляцию, а на положительной фазе - к депрессии. Это связано с циклическими колебаниями уровня возбудимости корковых колонок и подтверждает сформ>лированнос Хеббом правило, согласно которому «па синаптической связи зависит от фазы возбудимости постсинаптического нейрона

5 Снижение функционального состояния мозга после введения снотворных (кетамина или нембутала) вызывает депотенциацию ФО, угнетение тета-ритма и произвольной двигательной активности крыс. Эти данные свидетельствуют о подавлении ретикуло-корковых активирующих влияний и необходимость активного состояния неспецифических растормаживающих холинэргических влияний ретикулярной формации среднего мозга не только для развития долговременной потенциации, но и для сс поддержания на протяжении первой функциональной фазы, до ее перехода в долговременную память.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1 Бездудная Т.Г., Сухов А.Г., Медведев Д.С Частотно-фазовое взаимодействие фоновой и вызванной фокальной активности в колонках соматической коры крысы // В материалах XVII съезда физиологов России. - Ростов-на-Дону- 1998. -С. 100. - 0,042 п.л., личный вклад 40%.

2. Сухов А.Г., Бездудная Т.Г., Медведев Д.С Фоновые и стимул-зависмые механизмы пластичности колонок соматической коры крысы. Материалы конференции "Механизмы структурной, функциональной и нейрохимической пластичности мозга", Москва, 1999, с. 101. - 0,042 п.л., личный вклад 40%.

3. Сухов А Г., Бездудная Т.Г., Сердюков ВВ., Медведев Д.С Частотно-фазовый механизм восприятия и анализа информации в соматической коре крысы Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Нейроинформатика-99", 1999, Москва, с.220-227. - 0,5 п.л., личный вклад 25%.

4. Бездудная Т.Г , Медведев Д.С., Сухов А.Г. О роли неспецифической афферентации в процессах кратковременной пластичности колонок соматической коры крысы // В сб «Новое в изучение мозга», Москва, 2000, с. 13. - 0,042 п.л., личный вклад 40%.

5. Сухов А.Г., Бездудная Т.Г., Медведев Д.С. Тета-зависимые механизмы обучения '/ В материалах XXX совещания по проблемам ВИД, С-П, 2000, т 1, с. 378-379. - 0,08 п л . личный вклад 40%.

6 Сухов А.Г, Бездудная ТГ, Медведев Д.С Участие тета-активности в развитии и поддержании длительной потенциации в соматической коре // В сб «Новое в изучение мозга», Москва, 2000, с 87 -0,042 п л., личный вклад 40%

7 Медведев Д С Влияние функционального состояния на свойства синаптической пластичности в соматической коре крысы // Материалы школы-семинара «Нейроинформатика - современные подходы», Ростов-на-Дону, 2001г., с 17-26 - 0,62 п.л., личный вклад 100%.

8. Медведев Д.С Обучение и пластичность в нейронных сетях соматической коры // В сб. VIII Всероссийского семинара «Нейроинформатика и ее приложения», Красноярск, 2000, с. 116. - 0,062 п.л, личный вклад 100%.

9 Медведев Д.С , Бездудная Т.Г., Сухов А Г. Роль локального торможения в pci уляиии возбудимости колонок соматической коры крысы Тезисы докладов XVIII съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. Казань, 25-28 сентября 2001 г , с 155. 0,062 п.л., личный вклад 40%.

10. Медведев Д.С., Коняхина Л А О роли фоновой ритмики в функциональном взаимодействии различных структур мозга. Материалы конференции молодых ученых Северного Кавказа, 2001. с. 82-84. - 0,18 п.л., личный вклад 50%.

11. Сухов А.Г., Бездудная Т.Г., Медведев Д.С. Ритмическая активность как фактор самоорганизации и пластичности нейронной сети III Всероссийская научно-

техническая конференция «Нейроинформатика - 2001», сборник научных трудов Москва, 2001, с.213-220. - 0,5 п.л , личный вклад 40%.

12 Сухов АГ, Медведев ДС Сравнительные особенности посттетанической пластично« и фокальных ответов колонок соматической коры крысы // Материалы конференции «Организация и пластичность коры больших полушарий головного мозга'), Москва, 2001 г, с.82.. - 0,06 п.л., личный вклад 50%, •

13 Сухов А Г., Медведев Д.С., Бездудная Т.Г. Влияние функционального состояния на проявления посттетанической потенциации в соматической коре крысы. Тезисы докладов XVIII съезда физиологического общества им. И.П Павлова. Казань, 25-28 сентября 2001г. с 237 - 0,06 п л , личный вклад 40%.

14. Медведев ДС К механизму тета-пластичностк фокальных потенциалов колонок соматической коры крысы Материалы XIII конференции по нейрокибернетике, Ростов-на-Дону, 2002, Т.1, с 79-82 -0,25 и л., личный вклад 100%.

15. А Г. Сухов, 'Г Г Бездудная, Д.С. Медведев Особенности посттетанической модификации синаптической передачи в таламо-кортикальном входе соматической коры крыс. // Журн. высш нервн. деят, 2003, Т.53, №.5, с. 622-632. - 0,625 п.л., личный вклад 40%.

16 Sukhov AG, Bezdudnaya TG., Medvedev D.S. Characteristics of the Postteîanic Modification of Synaptic Transmission in Thalamocortical Input of the Somatosensory Cortex in Rats // Neuroscience and Behavioral Physiology, 2004, Vol 34, № 9, P. 897-906. - 0,62 п л , личный вклад 40%.

СПИСОК НАУЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВП - вызванный потенциал ДД - долговременная депрессия ДП - долговременная потенциация КД - кратковременная депрессия КП - кратковременная потенциация ФО - фокальный ответ ФС - функциональное состояние

Издательство ООО «ЦВВР» Лицензия ЛР № 65-36 от 05 08 99 г Сдано в набор 23 01 06 г Подписано в печать 23 01 06 г Формат 60*84 1/16 Заказ № 692. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Оперативная печать. Тираж 100 экз Печ. Лист 1,0 Услпеч.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

■»I

р-2735

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Медведев, Дмитрий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Пластические перестройки синаптической передачи

1.1.1. Долговременная потенциация и депрессия

1.1.2. Тета-пластичность

1.1.3. "Скрытая" пластичность (мета-пластичность)

1.2. Механизмы генерации и функциональное значение фоновой ритмической активности тета- частотного диапазона

1.3. Структурная и функциональная организация тактильного анализатора крысы

1.3.1 Структура поля вибрисс и их иннервация

1.3.2 Структурно-функциональная организация стволового отдела тактильного анализатора крысы

1.3.3 Структурно-функциональная организация таламического отдела тактильного анализатора крысы

1.3.4 Корковый уровень тактильного анализатора крысы

1.4. Краткая характеристика соматосенсорных вызванных потенциалов

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследования

2.2. Методика проведения исследований

2.2.1. Операционная подготовка животных к экспериментам

2.2.2. Методы регистрации биоэлектрической активности и стимуляции

2.3. Приборы и оборудование

2.4. Методы анализа экспериментальных данных

2.4.1. Методы анализа фоновой фокальной биоэлектрической активности

2.4.2. Методы анализа вызванной фокальной биоэлектрической активности

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Пластические перестройки фокальной вызванной активности при стимуляции корково-корковых входов

3.1.1. Влияние тетанизации корково-корковых входов колонок соматической коры с частотой 200 Гц

3.1.2. Влияние стимуляции ассоциативных корково-корковых входов колонок соматической коры на разных фазах тета-ритма

3.2. Пластические перестройки фокальных ответов корковыхколонок при избирательной тетанизации их специфических таламо-кортикальных афферентов

3.2.1. Влияние тетанизации специфических таламо-кортикальных афферентов с частотой 200 Гц

3.2.2. Влияние тетанизации специфического входа корковых колонок на разных фазах тета-ритма

3.3. Влияние функционального состояния на эффекты посттетанической пластичности

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 106 ВЫВОДЫ 115 СПИСОК НАУЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ 117 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование тета-зависимой пластичности синаптической передачи в нейронных колонках соматической коры крыс"

Актуальность исследования. Пластичность структурно-функциональной организации нервной системы является основным свойством мозга, определяющим не только процессы его индивидуального развития, но и закономерности формирования разных функциональных состояний мозга, а так же механизмы обучения и памяти. Важнейшую роль в механизмах обучения и памяти играют различные виды постстимульной пластичности фокальной и импульсной активности нейронов: фасилитация и привыкание, условнорефлекторная пластичность, посттетаническая долговременная потенциация (ДП) и депрессия (ДЦ) фокальных ответов (ФО) (Анохин, 1964; Котляр, 1977; Шульгина, 1978; Гасанов, 1986; Кураев, 1982; Сторожук, 1986; Вартанян, Пирогов, 1988; Клещевников, 1998а; Voronin L.L., 1986; Hyman et al., 2003).

В последние годы особую актуальность приобрели исследования механизмов посттетанической тета-пластичности, тесно связанной с наличием тета-ритма, как индикатора активного рабочего состояния мозга (Клещевников, 1998а; Holscher et al., 1997; Hyman et al., 2003). Однако, большинство работ по тета-пластичности выполнены на структурах гиппокампа (Клещевников A.M., 1998а, 19986; Huerta, Lisman, 1995; Holscher et al., 1997), а данные по посттетанической пластичности в новой коре, в частности в I соматосенсорной зоне крыс, очень немногочисленны и противоречивы. Так, некоторые авторы вообще отрицают возможность ДП первичных ответов (ПО) в соматической коре взрослых крыс, (Crair, Malenka, 1995; Isaac et all, 1997), объясняя возможность индукции ДП в первые дни постнатального развития наличием в этот период «молчащих» синапсов. Однако, другие получали ДП на срезах соматической коры при стимуляции подкоркового белого вещества или внутрикорковых путей (Lee, 1991; Aroniadou-Anderjaska, Keller, 1995), содержащих до 90% неспецифических и ассоциативных волокон. Немногочисленные работы по изучению ДП на целом мозге в хроническом опыте также выполнены с использованием стимуляции или элементов IV слоя коры, или подкоркового белого вещества (Glazewslci et al., 1998; Ziakopoulos et al., 1999), т.е. при смешанной антидромной и ортодромной активации коры и совместной стимуляции не только специфических, но и неспецифических и ассоциативных афферентов, что затрудняет трактовку полученных результатов и не отвечает на вопрос о возможности ДП в специфических информационных таламо-кортикальных путях.

В связи с этим, целью данной работы стало исследование закономерностей и механизмов посттетанической тета-зависимой пластичности ФО идентифицированных колонок соматической коры взрослых крыс.

Были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать возможность развития посттетанической пластичности в форме потенциации или депрессии ФО идентифицированных колонок соматической коры взрослых крыс.

2. Исследовать влияние высокочастотной тетанизации специфических таламо-кортикальных входов колонок соматической коры на последующую эффективность синаптической передачи афферентных сигналов в специфических таламо-кортикальных путях взрослых ненаркотизированных крыс.

4. Исследовать эффективность влияния пачечной тетанизации афферентных входов колонок на разных фазах коркового тета-ритма на характер посттетанических пластических изменений эффективности синаптической передачи.

5. Изучить роль неспецифических модулирующих систем, регулирующих функциональное состояние мозга, в развитии и поддержании эффектов посттетанической синаптической пластичности ФО корковых колонок.

Научная новизна результатов исследования

1. Обнаружена возможность развития как посттетанической депрессии, так и потенциации ФО идентифицированных колонок соматической коры взрослых ненаркотизированных крыс при активном состоянии неспецифических активирующих систем мозга, что отсутствовало в опытах других авторов, работавших ранее на срезах коры мозга и на наркотизированных препаратах.

2. Впервые установлено, что избирательная тетанизация специфических таламо-кортикальных входов идентифицированных корковых колонок от соответствующих таламических баррелоидов способна вызвать посттетанические пластические изменения ФО этих колонок как в форме депрессии, так и потенциации, что определяется силой тетанизации и функциональным состоянием колонки.

3. Впервые в опытах на идентифицированных колонках соматической коры взрослых ненаркотизированных крыс доказана возможность развития эффектов потенциации или депрессии ФО после пачечной тетанизации с частотой тета-ритма в управляемом on-line эксперименте.

4. Впервые показано наличие фазозависимых влияний пачечной тета-тетанизации на характер посттетанической пластичности нейронов соматической коры взрослых ненаркотизированных крыс. Показано, что тетанизация на восходящей фазе тета-волны приводит преимущественно к развитию потенциации, тогда как на нисходящей положительной фазе тета-волны - посттетанической депрессии ФО корковых колонок.

5. Впервые показано, что угнетение неспецифических ретикуло-корковых активирующих влияний при введении кетамина или нембутала приводит не только к подавлению тета-ритма и двигательной активности крысы, но и вызывает депотенциацию ранее полученной посттетанической потенциации ФО, что свидетельствует об участии неспецифических модулирующих влияний не только в развитии, но в поддержание эффекта посттетанической пластичности.

Научно-практическая значимость работы

1. Получены новые данные о механизмах ДП, важные для понимания нейрофизиологических основ длительных пластических перестроек, лежащих в основе процессов памяти.

2. Выявленные особенности ДП в соматической коре могут способствовать более глубокому пониманию процессов, лежащих в основе обучения, использоваться при планировании экспериментов, целью которых является изучение механизмов модификации синаптической передачи, при разработке нейронных сетей с синаптической пластичностью.

Основные положения, выносимые на защиту

1. В соматической коре взрослых ненаркотизированных крыс возможно получение длительной посттетанической потенциации ФО колонок благодаря наличию неспецифических ретикуло-корковых активирующих растормаживающих влияний, которые отсутствуют при работе на срезах мозга и подавлены у наркотизированных животных, что и требует применения там дополнительно антагонистов ГАМК - бикукуллина или пикротоксина для получения потенциации.

2. В идентифицированных колонках соматической коры возможно получение как посттетанической депрессии, так и потенциации ФО после избирательной тетанизации специфических таламо-кортикальных входов от соответствующих баррелоидов. Депрессия ФО развивается после более интенсивной тетанизации, вызывающей помимо начального афферентного торможения развитие возвратного последовательного торможения в тетанизируемых колонках.

3. В соматической коре крысы выявлен эффект тета-зависимой пластичности в форме потенциации или депрессии ФО колонок после тетанизации их афферентных входов пачками стимулов в тета-ритме. Посттетаническая потенциация ответов наблюдается преимущественно после тетанизации на отрицательной, а депрессия - положительной фазе тета-волн. Фазозависимый эффект тета-тетанизации обусловлен циклическим колебанием возбудимости корковых колонок в тета-ритме.

4. Неспецифические активирующие системы мозга участвуют не только в развитии, но и в поддержании процесса посттетанической потенциации, поскольку при подавлении ретикуло-корковых активирующих влияний введением снотворных (кетамина или нембутала) наряду с угнетением тета-активности и произвольных движений крысы развивается депотенциация ФО.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на XVII съезде физиологов России (Ростов-на-Дону, 1998), на Всероссийской научно-технической конференции "Нейроинформатика-99" (Москва, 1999), на XII международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 1999), на VIII Всероссийском семинаре «Нейроинформатика и ее приложения» (Красноярск, 2000), на конференции молодых ученых Северного Кавказа по физиологии (Ростов-на-Дону, 2001), на Всероссийской научно-технической конференции "Нейроинформатика-2001" (Москва, 2001), на XIII международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 2002), на заседании Ученого Совета НИИ нейрокибернетики им. А.Б. Когана РГУ (Ростов-на-Дону, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ. Личный вклад автора в опубликованном материале 55 %, объем 2 п.л.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Медведев, Дмитрий Сергеевич

ВЫВОДЫ:

1. После тетанизации афферентных входов колонок соматической коры взрослых ненаркотизированных крыс в 25% случаев наблюдалось развитие долговременной потенциации и в 40% случаев долговременной депрессии ФО на тестирующую стимуляцию. Это свидетельствует о возможности развития длительной посттетанической пластичности синаптических связей в соматической коре взрослых крыс.

2. Избирательная тетанизация только специфических таламо-кортикальных входов идентифицированных колонок путем стимуляции соответствующих им баррелоидов вызвала преимущественно развитие долговременной гомосинаптической депрессии синаптической передачи афферентных сигналов в этих путях. Развитие долговременной депрессии ФО обусловлено моносинаптической связью специфических таламо-кортикальных афферентов не только с пирамидными клетками, но и с входными тормозными нейронами колонок соматической коры, что приводит к одновременному усилению при тетанизации не только процесса возбуждения, но и афферентного торможения, а также процесса трисинаптического возвратного торможения в тетанизируемых колонках при чрезмерно усиленной тетанизации.

3. Тетанизация афферентных входов колонок соматической коры короткими высокочастотными пачками импульсов с частотой доминирующего тета-ритма в течение 1-2 секунд может вызывать последующую долговременную потенцнацню или посттетаническую депрессию ФО колонок на тестирующую стимуляцию. Выявленная тета-пластичность синаптических связей свидетельствует о возможном участии тета-ритма в процессах кратковременной и длительной синаптической активности в соматической коре.

4. Пачечная тетанизация на отрицательной фазе тета-волны приводит к развитию кратковременной или длительной потенциации ФО колонок на тестирующую стимуляцию, а на положительной фазе - к депрессии. Это связано с циклическими колебаниями уровня возбудимости корковых колонок и подтверждает сформулированное Хеббом правило, согласно которому сила синаптической связи зависит от фазы возбудимости постсинаптического нейрона.

5. Снижение функционального состояния мозга после введения снотворных (кетамина или нембутала) вызывает депотенциацию ФО, угнетение тета-ритма и произвольной двигательной активности крыс. Эти данные свидетельствуют о подавлении ретикуло-корковых активирующих влияний и необходимость активного состояния неспецифических растормаживающих холинэргических влияний ретикулярной формации среднего мозга не только для развития долговременной потенциации, но и для ее поддержания на протяжении первой функциональной фазы, до ее перехода в долговременную память.

СПИСОК НАУЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Медведев, Дмитрий Сергеевич, Ростов-на-Дону

1. Анохин П.К. Нейрофизиологические основы электрической активности коры головного мозга // Современные проблемы электрофизиологических исследований нервной системы. М.: Медицина, 1964. - С. 132 - 163.

2. Ата-Мурадова Ф.А. Развивающийся мозг: системный анализ. Москва: «Медицина», 1980, - 295 с.

3. Батуев А.С. Кортикальные механизмы интегративной деятельности мозга. -Ленинград, 1978. 53 с.

4. Батуев А.С., Таиров О.П. Мозг и организация движений. Л.: «Наука», 1978.- 140 с.

5. Бездудная Т.Г. Организация фоновой и вызванной активности в колонках соматосенсорной коры крысы в разных функциональных состояниях: Автореф. дис. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону: РГУ., 2000. 24 с.

6. Бездудная Т.Г., Сухов А.Г., Медведев Д.С. Частотно-фазовое взаимодействие фоновой и вызванной фокальной активности в колонках соматической коры крысы // В мат. XVII съезда физиологов России. -Ростов-на-Дону- 1998. -С. 100.

7. Беличенко П.В. Исследование центрального представительства систем тройничного, языкоглоточного и блуждающего нервов в стволе мозга крысы: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 1981.

8. Буриков А.А. Организация неспецифической таламо-кортикальной системы во сне и бодрствовании // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. Ленинград, 1985.

9. П.Виноградова О.С. Гиппокамп и память. М.: Наука, 1975. - 333 с.

10. Воронин JI.JI. Анализ пластических свойств центральной нервной системы. // Тбилиси. Мецниереба. - 1982. 301 с.

11. З.Воронин JI.JI. Нейрофизиологические механизмы пластических свойств корковых нейронов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Москва - 1971.

12. Воронин JI.JI., Иоффе С.В., Кудряшов И.Е. Посттетаническая потенциация в гиппокампе и ее связь с механизмами условного рефлекса. // Доклады АН СССР. 1974. - Т. 217. - С. 1453 - 1456.

13. Воронин JI.JI., Кунт У., Хесс Г. Квантовый анализ длительных посттетанических изменений минимальных постсинаптических потенциалов переживающих срезов гиппокампа // Нейрофизиология. -1990. Т. 22, № 6. - С. 752-761.

14. Гасанов Г.Г., Меликов Э.М. Нейрохимические механизмы гиппокампа. Тета-ритм и поведение. М. - Наука. 1986. - 184 с.

15. Генин A.M. и др. Биоэтические правила проведения исследований на человеке и животных в авиационной, космической и морской медицине//Авиакосмическая и экологическая медицина 2001. - Т.35, №4. - С. 14-20.

16. Гилеранов Р.Ф. ЭЭГ-реакции человека на сенсорные стимуляции разной частоты // Мат. 3 научн. чтений им. акад. АМН Саркисова С.А. и симпозиума "Современные представления о структурно-функциональной организации мозга". Москва. 1995. - 40 с.

17. Гусельников В.И. Электрофизиология головного мозга. М.: Высшая школа, 1976. - 423 с.

18. Гусельников В.И., Изнак А.Р. Ритмическая активность в сенсорных системах. М. - МГУ. - 1983. - 215 с.

19. Гусельников В.И., Супин А .Я. Ритмическая активность головного мозга. -М.-МГУ. 1968.-253 с.

20. Данилова Н.Н. Психофизиология: Учебник для вузов. Москва. - Аспект пресс. - 1998.-375 с.

21. Дуринян Р.А. Корковый контроль неспецифических систем мозга. М.: Медицина, 1975. - 203 с.

22. Иваницкий A.M. Мозговые механизмы оценки сигналов. М., Медицина, 1976.-263 с.

23. Иваницкий A.M. Мозговые механизмы оценки сигналов. М., Медицина, 1976.-263 с.

24. Иваницкий A.M. Мозговые основы субъективных переживаний: гипотеза информационного синтеза//Журн. высш. нервн. деят. 1996. - Т.46, №2. - С. 240-252.

25. Иваницкий A.M. Рефлексы головного мозга человека: от стимула к опознанию и от решения к действию. // Журн. высш. нервн. деят. 1990. -Т.40, №5. - С. 835-841.

26. Иваницкий A.M. Фокусы взаимодействия, синтез информации и психическая деятельность // Журн. высш. нервн. деят 1993. -Т.43, №2. -С.219-227.

27. Казаков В.Н., Шевченко Н.И., Пронькин В.Т. Колонки в коре головного мозга (морфофункциональный аспект)//Успехи физиол. наук. -1979. -Т. 10, №4. -С. 96-115.

28. Клещевников A.M., Иванова Е.М. Влияние пикротоксина и продолжительности кондиционирования на индукцию ассоциативной длительной потенциации в области СА1 гиппокампа мышей in vitro // Нейрофизиология. 1990. - Т. 22. № 2. - С. 215 - 223.

29. Клещевников A.M., Кицелло В.В. Участие прямого и возвратного торможения в эффекте "прайминга" в срезах гиппокампа // Нейрофизиология. 1992. - Т. 24. № 2. - С. 178 - 185.

30. Клещевников A.M., Федоров Н.Б., Воронин JI JI. Подавление "быстрого" ТПСП при наложении его на медленный ТПСП как возможная причина прайминга в гиппокампе мыши // Нейрофизиология. 1990. Т. 22. № 6. С. 730-739.

31. Клещевников A.M. Синаптическая пластичность в гиппокампе при афферентной активации, воспроизводящей паттерн тета-ритма (тета-пластичность) // Журн. высш. нервн. деят. 1998а. - Т.48, №1. - С. 3-17.

32. Клещевников A.M. Синаптическая пластичность гиппокампальных путей в норме и экспериментальных моделях патологии: Автореф. дис. докт. биол. наук. М: Ин-т ВИД., 19986. 35 с.

33. Клещевников A.M., Воронин Л.Л. Повторная индукция длительной потенциации после ее насыщения в переживающих срезах гиппокампа крыс // Доклады академии наук 1995. - Т.340, № 5. - С. 694-696.

34. Коган А.Б., Сухов А.Г. О нейронной организации центральных механизмов рефлексов с вибрисс // Физиол. журн. СССР. 1977. - Т.63, №2.-С. 224-231.

35. Копаладзе Р.А. Регламентация экспериментов на животных этика, законодательства, альтернативы//Успехи физиологических наук - 1998. Т.29, №4. - С. 74-91.

36. Котляр Е.И. Механизмы формирования временной связи. М.: МГУ, 1977.-208 с.

37. Кураев Г.А. Физиология центральной нервной системы. Ростов-на-Дону: «Феникс», 2000. - 376 с.

38. Кураев Г.А. Функциональная асимметрия коры мозга и обучение. -Ростов-на-Дону: РГУ, 1982. 160 с.

39. Лапенко Т.К. Структурно-функциональная организация нейронов зоны проекции вибрисс соматической коры крысы. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Ростов-на-Дону, 1983.

40. Лебедев А.Н. Закономерности восприятия зрительных сигналов // Психол. журн,- 1980.-Т.1,№5.-С. 66-74.

41. Лебедев А.Н. Кодирование информации в памяти когерентными волнами нейронной активности // Психофизиологические закономерности восприятия и памяти. М.: Наука, 1985. - С. 6-33.

42. Лебедев А.Н. О нейрофизиологических основах восприятия и памяти // Психол. журн. 1992. - Т.13, №2. - С. 30-41.

43. Ливанов М.Н. Пространственная организация процессов головного мозга. -М.: Наука, 1972. 182 с.

44. Ливанов М.Н., Кравченко В.А., Королькова Т.А. Функциональное значение корреляции биопотенциалов коры головного мозга // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. 1967. - Т.64, №11. - С. 14-19.

45. Маркевич В.А., Зосимовский В.А., Коршунов В.А. и др. Выявление скрытого состояния в гиппокампе после прекращения ДП // Журн. высш. нерв. деят. 1993. - Т. 43. № 4. - С. 770 - 777.

46. Маунткасл В. Организующий принцип функции мозга элементарный модуль и распределенная система. // Разумный мозг. - М.: Мир,1981. - С.15.67.

47. Мокрушин А.А., Павлинова Л.И. Участие эндогенных нейропептидов в регуляции пластичности мозга // Успехи физиол. наук. 2001. Т. 32. № 2. С.16.28.

48. Нарикашвили С.П., Мониава Э.С., Арутюнов B.C. Происхождение периодических колебаний амплитуды корковых медленныхпотенциалов//Физиол. журнал СССР им. И.М.Сеченова, 1965. -T.LI, №1.-С. 9-18.

49. Николлс Дж.Г., Мартин А.Р., Валлас Б.Дж., Фукс П.А. От нейрона к мозгу. М.: Едиториал УРСС, 2003. - 672 с.

50. Палеев Г.И. Об участии нейронов таламического уровня соматического анализатора крысы в переработке тактильной информации//Автореф. дис. . канд. биол. наук. Ростов н/Д, 1986.

51. Подладчикова О.Н., Лапенко Т.К. Изучение меченных пероксидазой хрена источников таламических проекций в области представительства вибрисс соматосенсорной коры мозга крысы. // Нейрофизиология. 1982. - Т. 14, №6. -С.631-635.

52. Рабин А.Г., Дуринян Р.А. Центральные механизмы общей чувствительности. -Л.: Наука, 1975. 168 с.

53. Раева С.Н. Микроэлектродные исследования активности нейронов головного мозга человека. Москва, 1977. - 208 с.

54. Ройтбак А.И. Медленные отрицательные потенциалы поверхности коры и торможение. // Рефлексы головного мозга. Международная конференция, посвященная 100 летию выхода в свет одноименного труда И.М. Сеченова. М., 1965. - С. 186-196.

55. Рутман Э.М. Вызванные потенциалы в психологии и психофизиологии. -М.: Наука, 1979.-213 с.

56. Серков Ф.Н., Яновский Е.Ш., Тальнов А.Н. К характеристике тормозящих нейронов коры мозга // Нейрофизиология. 1974. Т. 6. № 2. С. 119-126.

57. Силькис И.Г. Влияние нейромодуляторов на синаптическую пластичность в дофаминертических структурах среднего мозга (гипотетический механизм) // Журн. высш. нервн. деят. 2003. Т. - 53. - № 4. - С. 464-479.

58. Силькис И.Г. Возможный механизм влияния нейромодуляторов и модифицируемого торможения на длительную потенциацию и депрессию возбудительных входов к основным нейронам гиппокампа // Журн. высш. нервн. деят. 2002. - Т. 52. - № 4. - С. 392-405.

59. Силькис И.Г. О возможных механизмах модификации возбудительных и тормозных входов к различным нейронам оливо мозжечковой сети // Журн. высш. нерв. деят. 2000. Т. - .50. - №3. - с. 372-387.

60. Силькис И.Г. Пластические перестройки в таламо-кортикальных нейронных сетях; общие постсинаптические механизмы пластичности в центральной нервной системе // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. Москва, 1998.

61. Симонов П.В. Тета-ритм и механизм квантования извлекаемых из памяти энграмм // Память и следовые процессы. Пущино, 1979.

62. Сторожук В.М. Нейронные механизмы обучения. Киев: Наукова Думка, 1986.-263 с.

63. Сторожук В.М. Функциональная организация нейронов соматической коры. Киев: Наукова думка, 1974. -270 с.

64. Сухов А.Г. Нейронная организация тактильного анализатора крысы. -Ростов-на-Дону: РГУ, 1992. 101 с.

65. Сухов А.Г. Структурно-функциональная организация колонок нейронов тактильного анализатора крысы в зоне проекции вибрисс // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. -Ростов-на-Дону, 1995.

66. Сухов А.Г., Бездудная Т.Г., Медведев Д.С. Участие тета-активности в развитии и поддержании длительной потенциации в соматической коре // В сб. «Новое в изучение мозга», Москва, 2000, с.87.

67. Сухов А.Г., Бездудная Т.Г., Медведев Д.С. Фоновые и стимул-зависимые механизмы пластичности колонок соматической коры крысы. Материалы конференции "Механизмы структурной, функциональной и нейрохимической пластичности мозга", Москва, 1999, с. 101.

68. Сухов А.Г., Лапенко Т. К. Конвергенция различных афферентных входов как фактор эволюционного развития мозга//Развивающийся мозг. М., 1987. -С.49-51.

69. Сухов А.Г., Лапенко Т. К. Организация связей функциональных ансамблей нейронов в структурных колонках соматической коры крысы // Теоретические вопросы строения и деятельности мозга. М., 1983. С. 65-68.

70. Тарасова Л.Ю., Эзрохи В.Л., Мац В.Н. Локализация источников таламических входов в сенсорную область коры мозга кролика с использованием ретроградного аксонного транспорта пероксидазы хрена //Нейрофизиология. 1987. Т. 19 № 1. С. 87-94.

71. Тимченко А. С., Каджая Д.В., Нарикашвили С.П. Взаимодействие вызванных и спонтанных веретен коры больших полушарий. // Сообщ. акад. наук Грузинской ССР. 1972. - Т.67, № 2. - С.433-435.

72. Толкунов Б.Ф. Стриатум и сенсорная специализация нейронной сети. Л.: Наука, 1978.- 176 с.

73. Хананашвили Я.А., Демидова А.А. Динамика развития микрососудистых реакций в проекционных зонах соматосенсорной коры мозга у крыс. // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 87(1):60-70. 2001.

74. Шагасс Ч. Вызванные потенциалы в норме и патологии. М.: Мир- 1975. -314 с.

75. Шевелев И.А., Каменкович В.М., Костелянец Н.Б., Шараев Г. А. Опознание изображений на разном расстоянии от центра взора взависимости от фазы альфа-волны ЭЭГ//Сенсорные системы. 1988-Т.2,№4. - С.368.

76. Шевелев И. А., Костелянец Н.Б., Каменкович В.М., Шараев Г. А. Опознание движений и альфа-волна ЭЭГ. // Сенсорные системы. 1991. -Т.5, №3. - С. 54-59.

77. Шевелев И.А., Костелянец Н.Б., Каменкович В.М., Шараев Г.А., Ильянок В.А. Электроэнцефалограмма и считывание информации в зрительной коре человека при опознании образов//Физиол.человека. 1985. - Т.11, №.5.-С. 707-711.

78. Шульгина Г.И. Биоэлектрическая активность головного мозга и условный рефлекс. М.: Наука, 1978. - 231 с.

79. Эзрохи В.Л., Коршунов В.А„ Тарасова Л.Ю., Маркевич В.А. Скрытые следы возбуждения после прекращения ДП в гиппокампе // Докл. АН СССР. 1990. - Т. 312. № 4. - С. 1014 -1018.

80. Alger В.Е., Bergman Т., Livingston К., Teyler, Т. J. A comparison of long-term potentiation in the in vitro and in vivo hippocampal preparations. // Behav. Biol. 1977.-V. 19.-P. 24-34.

81. Alger B.E., Teyler T.J. Long-term and short-term plasticity in the CA 1, CA3 and dentate region of the rat hippocampal slice. // Brain Res. 1976. - V. 110. -P. 463-480.

82. Alger В. E., Megela, A. L., Teyler. T. J. Transient heterosynaptic depression in the hippocampal slice. // Brain Res. Bull. 1978. - V. 3. - P. 181-184.

83. Andersen P., Changeux J.P., Konishi M. Long-term potentiation outstanding problems. // In: The Neural and Molecular Bases of Learning. - 1987. - P. 239269.

84. Andersen P., Sundberg S.H., Sveen O., Wigstrom H. Specific long-lasting potentiation of synaptic transmission in hippocampal slices. // Nature. 1977. -V. 266. - P. 736-737.

85. Aroniadou-Anderjaska V., Keller A. LTP in the barrel cortex of adult rats // Neuroreport. 1995. V. 6. № 17. P. 2297-2300.

86. Artola A., Singer W. Long-term potentiation and NMDA receptors in rat visual cortex. // Nature. 1987. - V. 330. - P. 649-652.

87. Baranyi A., Szente M. B. Long-lasting potentiation of synapse transmission requires postsynaptic modifications in the neocortex. // Brain Res. 1987. - V. 423. - P. 378—384.

88. Barnes. C. A. McNaughton, B. L. 1980. Spatial memory and hippocampal synaptic plasticity in senescent and middle-aged rats. In The Psychobiology of Aging : Problems and Perspectives ed. D. G. Stein, pp. 253-72. Amsterdam: Elsevier

89. Barr D.S., Lambert N.A., Hoyt K.L., et al. Induction and reversal of long-term potentiation by low- and high- intensity theta pattern stimulation // J. Neurosci. 1995. V. 15. P. 5402-5410.

90. Barrionuevo G., Brown, Т. H. 1983. Associative long-term potentiation in hippocampal slices. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 80:7347-7351.

91. Bates C., Killackey H. The organization of the neonatal rat's brainstem trigeminal complex and its role in the formation of central trigeminal patterns // J. Сотр. Neurol. 1985. V. 240. N 3. P. 265 287.

92. Berger T.W., Madden J., Thompson R. P. Cellular processes of learning and memory in the mammalian CNS // Ann. Rev. Neurosci. 1983. - V. 6. - P. 447-491.

93. Bliss T.V.P., Collingridge G.L. A synaptic model for memory: long-term potentiation in the hippocampus //Nature.- 1993.- V. 361.- P. 31-39.

94. Bliss T.V.P., Collingridge, G.L. NMDA receptors their role in long-term potentiation. // Trends Neurosci. - 1987. - V. 10. - P. 288-293.

95. Bliss T.V.P., Lomo. Т. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. //. Physiol. 1973. - V. 232. - P. 331-356.

96. Bliss. T.V.P., Gardner-Medwin A.R. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the unanaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. // J. Phvsiol. 1973. - V. 232. - P. 357-374.

97. Bortolotto Z.A., Bashir Z.I., Davies C.H., Collingridge G.L. A molecular switch activated by metabotropic glutamate receptors regulates induction of long-term potentiation//Nature. 1994. V. 368. P. 740-743.

98. Briggs C.A., McAfee D. A., McCaman, R.E. Long-term potentiation of synaptic acetylcholine release in the superior cervical ganglion of the rat. J.Physiol. 1985. Vol. - 363. -P. 181-190.

99. Brown Т. П., McAfee D. A. Long-term synaptic potentiation in the superior cervical ganglion//Science. 1982.-Vol. 215.-P. 1411-1413.

100. Buzsaki G.3 Goh J.W., Sastry, B.R., Vanderwolf C.H., eds On the mechanisms of long-lasting potentiation and depression of synaptically evoked responses in the mammalian hippocampus. // In: Electrical Activity of the Archicortex. 1986. - P. 295—317.

101. Byrne J. П. Cellular analysis of associative learning. // Physiol. Rev. 1987. - V. 76. - P. 329-439.

102. Christie B.R., Stellwagen D., Abraham W.C. Reduction of the threshold for long-term potentiation by prior theta-frequency synaptic activity // Hippocampus. 1995. - V. 5. - P. 52 - 59.

103. Chujo Т., Yamamoto C. Long-term potentiation in thin hippocampal sections studied by intracellular and extracellular recordings. // Exp. Neural. -1978.-V. 58-P. 242-250.

104. Collingridge G. Long-term potentiation in the hippocampus: Mechanisms of initiation and modulation by neuro-transmitters. // Trends PharmacoL Sci. -985. -V. 6. P. 407-411.

105. Debanne D., Thompson S. M. Associative long-term depression in the hippocampus in vitro // Hippocampus. 1996. V. 6. P. 9—16.

106. Dempsey E.W., Morison R.S. The production of rhythmically recurrent cortical potentials after localized thalamic stimulation // Amer. J.Physiol. -1942. -V.135.-P. 292-300.

107. DiScenna P., Teyler T.J., Long-Term Potentiation. // Ann. Rev. Neurosci. -1987. V. 10.-P. 131-161.

108. Donaldson L., Hand P., Morrison A. Cortical thalamic relationships in the rat // Experimental Neurology. - 1975. V47. P448-458.

109. Douglas, R. M. Long-lasting synaptic potemialion in the rat dentate gyrus following brief high frequency stimulation // Brain Res. 1977. - V. 126. - P. 361-365.

110. Dudelc S.M., Bear M.F. Bidirectional long-term modification of synaptic effectiveness in the adult and immature hippocampus // J. Neurosci. 1993. V. 13. P. 2910-2198.

111. Durham D., Woolsey T. Barrels and columnar cortical organization: evidence from 2-deoxyglycose (2-DG) experiments//Brain Res. -1977-V. 131, № l.-P. 169-175.

112. Eccles J. C. Calcium in long-term potentiation as a model for memory // Neuroscience. 1983. - V. 4. - P. 1071-1081.

113. Eccles J.C. The cerebral neocortex. A theory of its operation//Cerebral cortex V.2:Functional properties of cortical cells. - 1985. - 340 - P. 1-143.

114. Emmers R. Synaptic relationships between the third order lingual relay neurons of rat thalamus // Exp. Neurol. 1975. -V.48, №3 p. 586-594.

115. Fedorov N.B., Sergeeva О.А., Skrehitsky V.G. Priming stimulation facilitates Hebb-type plasticity in the Schaffer collaterals-commissural pathways of the mouse hippocampus // Exp. Brain Res. 1993. - V. 94. - P. 270-272.

116. Ferrer I., Martinez-Matos J. A. Development of non-pyramidal neurons in the rat sensorymotor cortex during the fetal and early postnatal periods // J. Hirnforschung. 1981. V. 22. P. 555-562.

117. Frey U., Morris R. Synaptic tagging: implications for late maintenance of hippocampal long-term potentiation // Trends Neurosci. 1998. V. 21. № 5. P. 181-188.

118. Froc D. J., Chapman C. A., Trepel C., and Racine R. J. Long-Term Depression and Depotentiation in the Sensorimotor Cortex of the Freely Moving Rat // The Journal ofNeuroscience. 2000. V. 20. № 1. P. 438-445.

119. Gerren R. A., Weinberger N. M. Long-term potentiation in the magno-cellular medial geniculate nucleus of the anesthetized cat. // Brain Res. 1983. -V. 265.-P. 138-142.

120. Gil Z., Amitai Y. Properties of convergent thalamocortical and intracortical synaptic potentials in single neurons of neocortex // J. Neurosci. 1996. V. 16. № 20. P. 6567-6578.

121. Gil Z., Connors B. W., Amitai Y. Differential regulation of neocortical synapses by neuromodulators and activity // Neuron. 1997. V. 19. P. 679686.

122. Gingell R., Racine R. J. Wilson, D. A., Sunderland, b. 1986. Long-term potentiation in the interpositus and vestibular nuclei in the rat // Exp. Brain Res. V. 63. P. 158-162.

123. Glazewski S., Herman C., McKenna M. Long-term potentiation in vivo in layers 1ИШ of rat barrel cortex // Neuropharmacology. 1998. V. 37. №4-5. P. 581-592.

124. Grover L. M., Chen Yan. Blockade of GABAA receptors facilitates induction of NMDA receptor-independent long-term potentiation // J. Neurophysiol. 1999. V. 81. P. 2814-2822.

125. Gustafsson В., Wigstrom H. Physiological mechanisms underlying long-lasting potentiation. // Trends Neurosci. 1988. - V. 11. - P. 156-160.

126. Hafner S., Milgram N.W., Racine R.J. Long-term potentiation phenomena in the rat limbic forebrain. // Brain Res. 1983. - V. 260 - P. 217-231.

127. Hang P., Morrison A. Thalamocortical relationships in somatic sensory system as revealed by silver impregnation techniques // Brain Behav. -1972. -V.5. P.273-302.

128. Harris E. W., Cotman C. W. Long-term potentiation of guinea pig mossy fiber responses is not blocked by N-methyl D-aspartate antagonists // Neuroscience Letters. 1986. V. 70. P. 132—137.

129. Harris R., Woolsey T. Dendritic plasticity in mouse barrel cortex following postnatal vibrissa follicule damage // J. Сотр. Neural. 1981. - V. 196, №3. -P. 357 - 376.

130. Hoogland P.V., Welker E., Van der Loos H. The organization and structure of the thalamic afferents from the barrel cortex in the mouse; a PHA-L study//1..Cell.thalamic.mech. -Elsevier Science Publishers. -1988.-P.151-162.

131. Hubel D.H., Wiesel Т.Н. Functional architecture of macaque monkeycortex // Proc.R.Soc.Lond. 1977. - V.198. - P. 1-59.

132. Huerta P.T., Lisman J.E. Bidirectional synaptic plasticity induced by a single burst during cholinergic theta oscillation in CA1 in vitro // Neuron. 1995. V. 15. P. 1053-2170.

133. Iriki A., Pavlides C., Keller A., Asanuma H. Long-term potentiation of thalamic input to the motor cortex induced by coactivation of thalamocortical and cortical afferents // J. Neurophysiol. 1991. V. 65. № 6. P. 1435-1441.

134. Isaac, J. T. R., Crair, M. C., Nicoll, R. A. & Malenka, R. C. Silent synapses during development of thalamocortical inputs // Neuron. 1997.- V.18, P. 269280

135. Ito M. Evidence for synaptic plasticity in the cerebellar cortex // Morph.• Acad. Sci. Hung. -1983. -V.31, P. 213-18.

136. Jones E.G. The thalamus. -Plenum. Press. New York and London, 1985.

137. Jones E.G., Leavitt R. Retrograde axonal transport and the demonstration of non specific projections to the cerebral cortex and striatum from thalamus intralaminar nuclei in the rat, cat and monkey// J.Comp.Neurol. -1974. -V.154. -P.349-378.

138. Kang-Park M.H., Sarda M.A., Jones IC.H., Moore S.D., Shenolikar S., Clark S., Wilson W.A. Protein phosphatases mediate depotentiation induced by high-intensity theta-burst stimulation // J Neurophysiol. 2003 V. 89. № 2. P. 684690.

139. Khodorov В. Glutamate-induced deregulation of calcium homeostasis and mitochondrial dysfunction in central neurons. // Progress in biophysics and molecular biology, 2004, № 86, P 279-351.

140. Killaclcey H., Belford G. The formation of afferent patterns in the somatosensory cortex of the neonatal rat//J.Comp.Neurol.-1979.-V.183, №2. -P. 285-303.

141. Klemm W.R. Physiological and behavioral significance of hippocampal rhythmic slow activity (Theta Rhythm) // Progr.Neurobiol.- 1976.-V.6. -P.23.

142. Koning J., Klippel R. The rat brain. Baltimore, 1963. - 162 p.

143. Koyano K., ICuba K., Minota S. Long-term potentiation of transmitter release induced by repetitive presynaptic activities in bullfrog sympathetic ganglia//J. Physiol. 1985.-V.359.-P. 219-33.

144. Krieg W. Subdivisions of nuclei of spinal trigeminal tract in the rat // The Anatomical Record. 1950. V. 106. N 2. P. 279.

145. Kristt D. A., Waldman J. V. Late postnatal changes in rat somatosensory, cortex. Temporal and spatial relationships of GABA-T and AChE histochemical reactivity // Anat. Embryol. 1986. V. 174. № 1. P. 115 122.

146. Kullmann D.M., Siegelbaum S.A. The site of expression of NMD A receptor dependent LTP: new fuel for an old fire // Neuron -1995.-V. 15.-P. 997-1002.

147. Land P.W., Simons D.J. Metabolic activity in Sml cortical barrels of adult rats is dependent on patterned sensory stimulation of the mystical vibrissae//Brain Res. 1985.-V.341,№1.-P. 189-194.

148. Larkman A., Jack J. Synaptic plasticity: hippocampal LTP//Curr. Opin. Neurobiol. -.1995.-.V. 5. P. 324-334.

149. Larson J., Lynch G. Induction of synaptic potentiation in hippocampus by patterned stimulation involves two events // Science -. 1986. V. 232. - P. 985988.

150. Lee S.M., Weisskopf M.G., Ebner F.F. Horizontal long-term potentiation of responses in rat somatosensory cortex // Brain Res. 1991. V. 544. P. 303

151. Lee K.S. Sustained enhancement of evoked potentials following brief, high-frequency stimulation of the cerebral cortex in vitro. // Brain Res. 1982. - V. 239.-P. 617-625.

152. Libet, В., Kobayashi, H., Tanaka, T. Synaptic coupling into the production and storage of aneuronal memory trace //Nature. 1975. V. 25 P. 155-157.

153. Linden D.J., Conner J.A. Long-term synaptic depression. // Annu. Rev. Neurosci. 1995. - V. 18. - P. 319-357.

154. Lindsley D.B. Average evoked potentials-achievements, failures and prospects// In. Average evoked potentials. Methods, results and evaluation.-Washington, D.C.:NASA.- 1969. -P.10-50.

155. Ma P., Woolsey T. Cytoarchitectonic correlates of the vibrissae in the medullary trigeminal complex of the mouse // Brain Res. 1984. V. 306. N 1 2. P. 374-379.

156. Maalouf M., Miasnikov A.A., Dykes R.W. Blockade of cholinergic receptors in rat barrel cortex prevents long-term changes in the evoked potential during sensory preconditioning// J. Neurophysiol. 1998. V. 80. P. 529-545.

157. Malenlca RC, Nicoll RA Long-term potentiation. A decade of progress? // Science. - 1999. -V.285. -P. 1870-1874.

158. Manahan-Vaughan D. Group 1 and 2 metabotropic glutamate receptors play differential roles in hippocampal long-term depression and long-term potentiation in freely moving rats // Jornal of Neuroscience. 1997. V. 17. № 9. P. 3303-3311.

159. McNaughton B. L., Douglas R. M. Goddard, G. V. Synaptic enhancement in fascia dentata: Cooperativity among coactive afferents // Brain Res. -1978.-V.157 -P. 277-93.

160. Mountcastle V.B. Modality and topographic properties of single neurones ofcat's somatic sensory cortex // J.Neurophysiol. -1957. -V.20. -P.408-434.

161. Ngezahayo A., Schachner M., Artola A. Synaptic activity modulates theinduction of bidirectional synaptic changes in adult mouse hippocampus // J. Neurosci. 2000. V. 20. № 7. P. 2451-2458.

162. Patneau D. K., Stripling, J. S. 1985. Functional correlates of selective long-term potentiation in the pyriform cortex. Soc. Neurosci. Abstr. 11: A225.11

163. Pavlides C., Greenstein Y. J., Grudman M., Winson J. Long-term potentiation in the dentat girus is induced preferentially on the positive phase pftheta-rhythm//Brain Res. 1987. V. 439. P. 383-387.

164. Penny G.R., Iton K., Diamon I.T. Cells of different size in the ventral nuclei project to different layers of the somatic cortex in the cat // Brain Res. -1982. -V. 242. -P. 55-65.

165. Porter J. Т., Johnson С. K., Agmon A. L. Diverse types of interneurons generate thalamus-evolced feedforward inhibition in the mouse barrel cortex // J. Neurosci. 2001. V. 21. P. 2699-2710.

166. Rapoport S.Sh., Sillds I.G., Veber N.V. Long-term homo- and heterosynaptic post-tetanic changes in responses of neurons of somatosensory cortex. // Dolcl. AN SSSR. 1985. - V. 281. - P. 486-489.

167. Rausell E., Avendano C. Thalamocortical neurons projecting to superficial and deep layers in parietal, frontal and prefrontal regions in the cat // Brain.Res. -1985. -V.347.-P. 159-165.

168. Reymann, K. G., Malisch, R., Schulzeclc, K., Brodemann, R., Ott, Т., Matthies, H. The duration of long-term potentiation in the CA1 region of the hippocampal slice preparation // Brain Res. 1985. - Vol. 15. - P. 249-255.

169. Rose G.M., Dunwiddie T.V. Induction pf hippocampal long-term potentiation using physiological pattern stimulation // Neurisci. Lett. 1986. -V. 69. - P. 224-248.

170. Sasaki К., Matsuda Y., Oka H., and Mizuno N. Thalamocortical projections for recruiting responses and spindling-lilce responses in the parietal cortex // Exp.Brain Res. -1975. V.22, № 1. -P. 87-96.

171. Scheibel M., Scheibel A., Patterns of organization in specific and nonspecific thalamic fields // The Thalamus. N. Y., 1996. P. 13-46.

172. Schwanzkroin P.A., Wester K. Long-lasting facilitation of a synaptic potential following tetanization in the in vitro hippocampal slice. // Brain Res. -1975.-V. 89 P. -107-119.

173. Schwartzkroin P.A., Wester K. Long-lasting facilitation at a synaptic potential following tetanization in vitro hippocampal slice. // Brain Res. 1975. -V. l.-P. 107-119.

174. Shimegi S., Ichikawa Т., Akasaki Т., Sato H. Temporal characteristics of response integration evoked by multiple whisker stimulations in the barrelcortex of rats // J.Neurophysiol. -1999. -V.19, №22 -P. 10164-10175.

175. Skelton, R. W., Miller, J. J., Phillips. A. G. Low-frequency stimulation ofthe perforant path produces long-term potentiation in the dentate gyrus of unanesthetized rats // Can. J. Phvsiol. Pharmacol. 1983. V. 61. P. 1156-1161.

176. Stanton P.K., Sejnowski T.J. Associative long-term depression in the hippocampus induced by hebbian covariance // Nature. 1989. - V. 339. P. -215-258.

177. Staubli U., Chum D. Factors regulating the reversibility of long-term potentiation // J. Neurosci. 1996. - V. 16. - P. 853-860.

178. Staubli U., Lynch G. Stable depression of potentiated synaptic responses in the hippocampus with 1 5 Hz stimulation // Brain Res. - 1990. - V. 513. - P. 113-118.

179. Staubli U., Lynch G. Stable hippocampal long-term potentiation elicited by "theta" pattern stimulation // Brain Res. 1987. - V. 435. - P. 227-234.

180. Staubli U., Scafidi J. Studies on long-term depression in area CA1 of the anesthetized and freely moving rat // J. Neurosci. 1997. V. 17. № 12. P. 4820

181. Steele P.M., Майк M.D. Inhibitory control of LTP and LTD: stability of synapse strength//J. Neurophysiol. 1999. V. 81. P. 1559-1566.

182. Steriade M. Impact of network alctivities on neuronal properties in corticothalamic systems // J. Neurophysiol. 2001. V 86. № 1. P. 1-39.

183. Stripling, J. S., Patneau, D. K. Selective long-term potentiation in the pyri-form cortex. // Soc. Neurosci. Abstr. 1985. II: A225.10.

184. Stripling, J. S., Patneau, D. K., Granlich, C. A. Long-term changes in the pyriform cortex evoked potential produced by stimulation of the olfactory bulb // Soc. Neurosci. Abstr. 1984. V. 10. P 26.

185. Szentagothai J. The furrier lecture, 1977. The neuron network of the cerebral cortex: a functional interpretation//Proc.R.Soc.Lond. -1978. -V.201. -P. 219248.

186. Szentagothai J. The neuronal architectonic principle of the neocortex// An. Acad. Brasil. Cienc. -1985. V.57, № 2. -P. 249-259.

187. Trepel C., Racine R.J. Long-term potentiation in the neocortex of the adult, freely moving rat // Cerebral Cortex. 1998. V. 8. P. 719-729.

188. Van der Loos H., Woolsey T. Somatosensory cortex: structural alterations following early injury to sense organs // Science. -1973. -V.179. -P. 395-398.

189. Voronin L. Byzov A, Kleschevnikov A, Kozhemyakin M, Kuhnt U, Volgushev M Neurophysiological analysis of long-term potentiation in mammalian brain // Behav Brain Res. -1995. -V. 66.-P. 45-52

190. Voronin L.L. Long-term potentiation at neocortical level // Learning and Memory: Mechanisms of Information Storage in the Nervous System. N. Y.: Pergamon Press. 1986. P. 13-24.

191. Voronin L.L. Long-term potentiation in the hippocampus. // Neuroscience. -1983.-V. 4.-P. 1051-1069.

192. Voronin L.L. Principles of long-term potentiation in mammalian brain. // Progress in zoology. 1989. - V.37. - P. 175-188.

193. Voronin L.L. Synaptic plasticity at the levels of the archicortex and neocortex. //Neirofiziologiia. 1984. - V. 16. - P. 651-655.

194. Wagner J.J., Alger B.E. GABAergic and developmental influences on homosynaptic LTD and depotentiation in rat hippocampus // J. Neurosci. -1995.-V. 15.-P. 1577-1586.

195. Wang Y., Rowan M.J., Anwyl R. (RS)-alpha-Methyl-4-carboxyphenylglycine inhibits long-term potentiation only following the application of low frequency stimulation in the rat dentate gyrus in vitro // Neurosci. Lett. 1995. - V. 197. - P. 207-210.

196. Welker C, Woolsey T. Structure of layer 4 in the somatosensory of the rat: description and comparison with the mouse // J.Comp.Neurol. 1974. -V.158. P.437-454.

197. WellerW., Johnson J., Barrels in cerebral cortex altered by receptor disruption in newborn, but not in five-dayold mice // Brain Res. 1975. V. 83. P. 504-508.

198. Wilhite, B. L. Teyler, T. J. Hendricks, С Functional relations of the rodent claustral-entorhinal-hippocampal system // Brain Res. 1986. - V.365. -P.54-60.

199. Wilson. D. A. A comparison of the postnatal development of post-activation potentiation in the neocortex and dentate gyrus of the rat. J. Dev. Brain Res. 1984. 16: 61-68.

200. Wise S., Jones E. Cells of origin and terminal distribution of descending projection of the rat somatic sensory cortex// J.Comp.Neurol. -1977a. -V.175. -P.129-158.

201. Wise S., Jones E. Developmental studies of thalamocortical and commissural connections in the rat somatic sensory cortex// J.Comp.Neurol. -1978. -V.178. -P.187-208.

202. Wise S., Jones E. Somatotopic and columnar organization in the corticotectal projection of the rat somatic sensory cortex// Brain Res. -1977b. -V.133. -P.233-235.

203. Wise S., Jones E. The organization and postnatal development of the comissural projection of the rat somatic sensory cortex// J.Comp.Neurol. -1976. -V.168, №3. -P.313-343.

204. Woolsey T.A. Some anatomical bases of cortical somatotopic organization // Brain Behav. Evol. 1978. - V.15. -P. 325-371.

205. Woolsey T.A., Anderson J., Wann J., Stanfield B. Effects of early vibrissae damage an neurons in the ventrobasal thalamus of mouse // J.Comp.Neurol. -1979.-V.184, №2.-P. 363-380.

206. Woolsey T.A., Wann J. Arial changes in mouse cortical barrels following vibrissae damage at different postnatal ages // J.Comp.Neurol. 1976. - V.170. -P. 53-66.

207. Wrobel A., Kublilc E., Musial P. Gating of the sensory activity within barrel cortex of the awake rat // Exp.Brain Res. 1998. - V.123. - P. 117-123.

208. Wyble B.P., Linster C., Hasselmo M.E. Size of CA1 -evoked synaptic potentials is related to theta rhythm phase in rat hippocampus // J. Neurophysiol. 2000. V. 83. P. 2138-2144.

209. Yael Perez, France Morin, and Jean-Claude Lacaille. A hebbian form of long-term potentiation dependent on mGluRla in hippocampal inhibitory interneurons // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. July 31 2001. - V.98. - №.16. - P. 9401-9406.

210. Zalutsky R. A., Nicoll R. A. Comparison of two forms of long-term potentiation in single hippocampal neurons // Science. 1990. V. 248. P. 1619— 1624.

211. Ziakopoulos Z., Tillet C.W., Brown M.W., Bashir Z.I. Input- and layer-dependent synaptic plasticity in the rat perirhinal cortex in vitro. // Neuroscience. 1999.

Информация о работе

Медведев, Дмитрий Сергеевич
кандидата биологических наук
Ростов-на-Дону, 2006
ВАК 03.00.13

Диссертация

Исследование тета-зависимой пластичности синаптической передачи в нейронных колонках соматической коры крыс - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы