Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Морфо-функциональная реорганизация нейронных связей в зрительной коре кошки при нарушении бинокулярного зрения

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Морфо-функциональная реорганизация нейронных связей в зрительной коре кошки при нарушении бинокулярного зрения"

российская академия наук

институт физиологии им. и.п. павлова

На правах рукописи

□□345 1375

шкорбатова полина юрьевна

МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РЕОРГАНИЗАЦИЯ НЕЙРОННЫХ СВЯЗЕЙ В ЗРИТЕЛЬНОЙ КОРЕ КОШКИ ПРИ НАРУШЕНИИ БИНОКУЛЯРНОГО ЗРЕНИЯ

03.00.13 - физиология 03.00.25 - гистология, цитология, клеточная биология

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

санкт-петербург 2008

003451375

физиологии зрения и нейроморфологии Института

доктор медицинских наук, Феликс Николаевич Макаров

доктор биологических наук, Светлана Валентиновна Алексеенко

доктор биологических наук, Кирилл Николаевич Дудкин (Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН); доктор биологических наук, профессор, Евгений Иванович Чумасов, (Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины).

Ведущее учреждение: Санкт-Петербургский государственный университет

и

Защита состоится "/^"ноября 2008 г. в 11 час.

на заседании Диссертационного Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 002.020.01 при Институте физиологии им. И.П. Павлова РАН (199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии им. И.П. Павлова РАН.

Автореферат разослан октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

Работа выполнена в лабораториях физиологии им. И.П.Павлова РАН

Научные руководители: Официальные оппоненты:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Бинокулярное зрение - это зрение с использованием информации, поступающей в головной мозг от сетчаток двух глаз. Оно обеспечивает более совершенное по сравнению с монокулярным зрением восприятие глубины, трехмерной формы объектов, оценку их абсолютной и относительной удаленности, восприятие яркости и контраста [Кропман, 1966, Рожкова, 1992]. Нарушения бинокулярного зрения у людей наиболее часто встречаются вследствие неодинаковой стимуляции глаз в раннем постнатальном периоде, когда зрительная система наиболее чувствительна к изменениям зрительного опыта, например при врожденной катаракте или косоглазии [Daw, 2005]. Из клинической практики известно, что такие условия приводят к значительному и, как правило, необратимому изменению зрительных функций: утрачивается способность к фузии и стереопсису [Birch, Stager 1985, Birch et al., 1990], нарушается восприятие движения [Norcia et al., 1991, Tychsen et al., 1996, Schor et al., 1997], возникает амблиопия депривированного или отклоненного глаза - снижается острота зрения [Зислина, 1987, Mitchell, McKinnon, 2002], искажается восприятие объектов этим глазом [Barrett et al., 2004]. Это существенно ограничивает выбор профессии и повышает опасность травматизма из-за невозможности точно оценивать пространственные соотношения предметов в окружающей среде.

В нейрофизиологических исследованиях на животных было показано, что нарушение бинокулярных функций при косоглазии [Hubel, Wiesel, 1965, Van Sluyters, Levitt, 1980, Freeman et al., 1982, Mower et al., 1982, Kalil et al., 1984] и монокулярной депривации [Wiesel, Hubel, 1963, Hubel, Wiesel, 1970, Cynader et al., 1980, Mower et al., 1982] обусловлено утратой бинокулярных нейронов в первичной зрительной коре. Кроме того, уменьшается количество нейронов, управляемых из депривированного или отклоненного глаза, снижается их пространственная разрешающая способность, увеличивается размер рецептивных полей, расширяется ориентационная и дирекциональная настройка [Kalil et al., 1984, Chino et al., 1983, Mower et al., 1982]. Несмотря на значительное количество исследований, посвященных влиянию косоглазия и монокулярной депривации на свойства нейронов зрительной коры, сведений об организации межнейронных связей, которые могут обуславливать эти изменения, недостаточно. В имеющихся работах показано, что при косоглазии наблюдается более четкая сегрегация связей клеток поля 17, управляемых из разных глаз [Löwel, Singer, 1992, Schmidt et al., 1997], при монокулярной депривации нарушается кластерная организация клеток поля 17 [Price et al., 1994]. О структуре межполушарных связей у животных, выращенных в условиях рассогласования сенсорной информации из двух глаз, имеются противоречивые данные. Ряд авторов отмечают расширение зоны каллозальных клеток в поле 17 [Lund et al., 1978, Innocenti, Frost, 1979, Berman, Payne, 1983], тогда как в других работах не выявлено отличий от нормы как по количеству, так и по распределению каллозальных клеток [Bourdet et al., 1996, Olavarria, 2001].

Известно, что у животных с бинокулярным зрением (фронтальным расположением глаз) в коре каждого полушария представлена проекция контралатеральной половины поля зрения обоих глаз. Зрительные пути из левой и правой сетчаток не перекрываются во входном слое первичной зрительной коры, образуя чередующиеся зоны монокулярно управляемых клеток, которые дают начало вертикальной организации коры в колонки доминирования разных глаз. Исследований организации внутри- и межполушарных связей отдельных глазодоминантных колонок зрительной коры у животных с нарушением бинокулярного зрения не проводилось.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось изучение морфо-функциональной организации внутриполушарных и межполушарных нейронных связей глазодоминантных колонок зрительной коры у кошек с нарушением бинокулярного зрения в ранний постнатальный период. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. описать и количественно оценить параметры областей распределения внутриполушарных связей отдельных глазодоминантных колонок полей 17 и 18 у кошек с уни- и билатеральным конвергентным косоглазием, а также у монокулярно депривированных кошек;

2. оценить преимущественный глазной вход корковых колонок и выявить различия в конструкции нейронных связей колонок, получающих вход из интактного глаза, депривированного или отклоненного глаза;

3. изучить распределение каллозальных нейронов, иннервирующих колонки полей 17 и 18 у кошек с уни- и билатеральным косоглазием и у монокулярно депривированных кошек;

4. сравнить характер организации внутри- и межполушарных связей у кошек с нарушением бинокулярного зрения и интактных кошек.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Нарушение бинокулярного зрения, вызванное косоглазием или монокулярной депривацией в раннем постнатальном периоде, приводит к изменению протяженности внутриполушарных и межполушарных связей нейронов глазодоминантных колонок зрительной коры.

2. Протяженность внутриполушарных связей колонок, получающих входы из депривированного или отклоненного глаза, уменьшается, а протяженность связей колонок интактного глаза - увеличивается.

3. Направления, вдоль которых происходят изменения протяженности внутриполушарных связей, различаются у кошек с разными формами нарушения бинокулярного зрения. При конвергентном косоглазии увеличивается протяженность связей вдоль оси, совпадающей с направлением смещения глаза, при косоглазии и одновременном торзионном отклонении глаза протяженность связей увеличивается также и в ортогональном направлении, при монокулярной депривации - вдоль разных направлений.

4. При косоглазии и при монокулярной депривации сохраняется глазоспецифичность межполушарных связей и их пространственная асимметрия. При этом протяженность межполушарных связей в основном увеличивается на одну корковую гиперколонку.

Научная новизна. В работе впервые проведена количественная оценка изменений конструкции нейронных связей отдельных глазодоминантных колонок корковых полей 17 и 18 у кошек при нарушении бинокулярного зрения, экспериментально вызванного в критический период развития зрительной системы. Впервые показано, что в зрительной коре меняется протяженность связей нейронов колонок, получающих вход из депривированного или отклоненного глаза, а также нейронов колонок, получающих вход из интактного глаза. Выявлены различия в организации нейронных связей колонок, получающих входы из депривированного и интактного глаза у монокулярно депривированных кошек, отклоненного и интактного глаза у кошек с унилатеральным косоглазием, более отклоненного и менее отклоненного глаз у кошек с билатеральным косоглазием. Обнаружено увеличение протяженности внутриполушарных связей колонок интактного глаза и уменьшение связей колонок депривированного или отклоненного глаза. Получены новые данные об увеличении протяженности внутриполушарных связей вдоль направления, совпадающего с проекцией вертикального меридиана поля зрения, у животных с торзионным отклонением глаз. Получено экспериментальное подтверждение гипотезы о сохранении глазоспецифичности моносинаптических межполушарных связей. Впервые показано, что межполушарные связи колонок коркового поля у кошек с нарушением бинокулярного зрения расширяются на одну гиперколонку.

Теоретическое и практическое значение работы. Сведения о структурной реорганизации нейрональных связей при нарушении бинокулярного зрения представляют самостоятельный интерес в рамках фундаментальной проблемы пластичности нервной системы. Детальные знания о нейронных связях зрительной коры важны не только для более полного понимания функционирования нормального бинокулярного зрения, но и для понимания нейрональных механизмов, лежащих в основе патологии зрительной системы. Важное теоретическое значение имеют полученные в работе сведения о количественных изменениях конструкции моносинаптических связей в коре. Выявленные в работе расширение внутренних и межполушарных связей колонок, получающих вход из интактного глаза, и сужение связей колонок, получающих вход из депривированного или отклоненного глаза, расширяют существующие представления о роли горизонтальных связей в коре и позволяют оценить их возможный вклад в патогенез амблиопии. Косоглазие и депривационная амблиопия, возникающая при врожденной катаракте, встречается у 5% населения [Rubenstein, 85, Barrett et al., 2004], поэтому полученные в работе данные важны для клинических целей и могут быть использованы при выборе сроков и способов лечения амблиопии и нарушений стереозрения у детей.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на конференции «Пластичность и структурно-функциональная взаимосвязь коры и

подкорковых образований мозга» (Москва, 2003); XIX Всероссийском съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004), Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» (Санкт-Петербург, 2005), XXVIII, XXIX, XXX Европейских конференциях по зрительному восприятию (А Корунья, Испания, 2005, Санкт-Петербург, 2006, Утрехт, Нидерланды, 2008), международной конференции, посвященной 80-летию Института физиологии им. И.П. Павлова РАН (Санкт-Петербург, 2005), конференции «Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга» (Москва, Институт мозга РАМН, 2005), V Международной конференции по функциональной нейроморфологии «Колосовские чтения» (Санкт-Петербург, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 23 научные работы: 7 статей и 16 тезисов (из них 10 - в отечественных, и 6 - в зарубежных изданиях).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и библиографии, включающей ¿^источников (из них '¿Ю иностранных). Общий объем диссертации составляет (¿3 страниц печатного текста, работа иллюстрирована 59 рисунками и таблицами.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено на 5 монокулярно депривированных кошках, 8 кошках с унилатеральным и 8 кошках с билатеральным конвергентным косоглазием. Экспериментальная работа проводилась согласно "Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных", утвержденных приказом МЗ СССР № 755 от 12.08.1977 г. и закону "О защите животных от жестокого обращения", гл. IV, ст. 10, 4679-II ГД от 01.12.1999 г. В качестве контроля были использованы 3 кошки того же возраста с нормальным зрительным опытом. Кроме того, полученные результаты сравнивали с данными, полученными в лаборатории нейроморфологии на 16-ти интактных взрослых кошках [Алексеенко и др., 1999].

Формирование экспериментального косоглазия и монокулярной депривации. Косоглазие у котят было вызвано путем удаления прямой наружной мышцы одного или обоих глаз. Для формирования монокулярной депривации проводили операцию по сшиванию век одного глаза. Операции проводили на 10-14 постнатальный день под наркозом (кетамин 30 мг/кг, ксилазин 10 мг/кг, внутримышечно) с применением местной анестезии (новокаин 0.5%). Затем животных выращивали в нормальной зрительной среде до 4-5-месячного возраста.

Оценка степени косоглазия. По фотографиям глаз определяли: 1) отношение К=А/В, где А - расстояние между отражениями света на роговицах, В - расстояние между центрами зрачков [Sireteanu et al., 1993] (рис. 1.1); 2) угол отклонения глаза по горизонтали от нормального положения, в угловых градусах [Sherman, 1972]. Для этого измеряли расстояние между центральной осью зрачка и бликом (рис. 1.2), при этом учитывая положение зрачков у

интактных животных; 3) угол торзионного отклонения глаз - угол 0, образованный двумя зрачковыми щелями во фронтальной плоскости [Olson, Freeman, 1978]. (Рис. 1.3).

Рис. 1. Способ определения установки глаз (1), угла (х) отклонения глаза по горизонтали (2) и угла 0 торзионного отклонения глаз (3). А - расстояние между бликами, Б - расстояние между центральными осями зрачков. Положение зрачка относительно блика у интактной кошки (а), у кошки с конвергентным косоглазием (б), х —угол отклонения глаза.

Введение пероксидазы хрена. В возрасте 4-5 месяцев животным под наркозом (кетамин 40 мг/кг, ксилазин 10 мг/кг внутримышечно) микроионофоретически вводили ретроградно транспортируемый маркер нейронных связей пероксидазу хрена (ПХ) в отдельные колонки нейронов зрительных полей 17, 18 и переходной зоны 17/18 коры. Стеклянный микроэлектрод, заполненный 8% раствором ПХ на фосфатном буфере (pH 6.2), ориентировали перпендикулярно поверхности коры и погружали шаговым двигателем на глубину 1500-1800 мкм. Затем поднимали на 200-400 мкм и проводили ионофорез постоянным током +0.5 мкА в течение 20 мин (референтный электрод крепили над другим полушарием). После выключения тока микроэлектрод поднимали и оставляли на 10 мин на глубине 600-800 мкм.

Перфузия и гистологическая обработка. Через 36 - 48 часов кошке под глубоким нембуталовым наркозом (80 мг/кг, внутрибрюшинно) проводили перфузионную фиксацию головного мозга (физиологический раствор, раствор параформальдегида (1%) и глютаральдегида (1.25%) на 0.1М фосфатном буфере, раствор сахарозы (10%) на фосфатном буфере). Извлеченный головной мозг помещали на сутки в 30% раствор сахарозы. На замораживающем микротоме изготавливали непрерывную серию фронтальных срезов толщиной 50 мкм. Пероксидазу хрена выявляли по методике Мезулама [Mesulam, 1982], затем срезы докрашивали сафранином. При таком способе введения и выявления фермента зона введения пероксидазы хрена представляла на срезах мозга интенсивно прокрашенный участок коры в виде полосы шириной 200-300 мкм проходящей через все шесть ее слоев перпендикулярно поверхности. Диаметр зоны введения не превышал размеров одной глазодоминантной колонки коры [Hubel, Wiesel, 1962].

Анализ гистологических срезов. При микроскопическом исследовании срезов мозга выявляли тела ретроградно меченых клеток, определяли их принадлежность к слою коры, корковому полю 17, 18 или переходной зоне 17/18, а также оценивали координаты их локализации в проекции поля зрения по ретинотопическим картам [Tusa et al., 1978, 1979]. Кроме того, измеряли удаленность инъецированной колонки от границы коркового поля с переходной зоной 17/18.

Реконструкция области меченых клеток. Область ретроградно меченых клеток реконструировали в двухмерной прямоугольной системе координат с центром в зоне введения маркера. Для этого определяли удаленность каждого меченого нейрона от места введения ПХ в медиолатеральном и рострокаудальном направлениях. Для каллозальных клеток определяли удаленность от точки коры, симметричной положению места введения ПХ в противоположном полушарии. По данным этих измерений строили графики распределения меченых клеток в полях 17 и 18 тангенциально поверхности коры, где, как известно [Tusa et al., 1981], ретинотопически представлено поле зрения. Анализировали форму и размеры области меченых клеток в поле 17 при введении ПХ как в колонки поля 17, так и поля 18. В большинстве опытов одному животному инъецировали ПХ в две корковые колонки, расположенные в разных полушариях и удаленные друг от друга не менее, чем на 10 мм, что исключало перекрытие областей меченых клеток.

Кластерный анализ распределения меченых клеток. Для оценки количественных характеристик группирования в коре меченых клеток, проводили кластерный анализ. Использовали программу, написанную В.А Ляховецким [Илюшов и др., 2002]. Разбиение на кластеры проводилось во "взвешенной" эвклидовой метрике с использованием алгоритма "ближнего соседа", как в автоматическом, так и в интерактивном режимах. Определяли расстояния между центрами тяжести выявленных групп клеток.

Оценка преимущественного глазного входа инъецированных колонок. Глазодоминантность инъецированной маркером колонки определяли по локализации ретроградно меченых клеток в слоях дорсального ядра наружного коленчатого тела (НКТд) и медиального интерламинарного ядра (МИЯ). Колонки, имеющие большее количество меченых клеток в слоях А, С, С2 НКТд и слоях 1 и 3 МИЯ, считались управляемыми преимущественно из контралатерального глаза, а колонки, имеющие большее количество клеток в слоях Al, С1 НКТд и слое 2 МИЯ- управляемыми преимущественно из ипсилатерального глаза.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ У исследованных кошек с унилатеральным косоглазием угол отклонения глаза составлял 10° - 70°, у кошек с билатеральным косоглазием - 10° - 40°, степень отклонения левого и правого глаз у большинства животных с билатеральным косоглазием различалась. Кроме отклонения глаз в назальном направлении, у 2-х кошек с унилатеральным и 3-х кошек с билатеральным косоглазием было также обнаружено торзионное отклонение глаз(а) - угол между зрачками во фронтальной плоскости превышал норму на 10-20°.

Нейронные связи были выявлены у 10-ти корковых колонок полей 17, 18 у кошек с унилатеральным косоглазием, 14-ти корковых колонок у кошек с билатеральным косоглазием, 9-ти корковых колонок у кошек с монокулярной депривацией и 4-х колонок у интактных кошек того же возраста. Колонки находились в зоне проекции от -40° до +10° поля зрения при удаленности от проекции вертикального меридиана до 20°, то есть представляли бинокулярный сегмент поля зрения кошек.

Исследование внутриполу тарных связей корковых колонок полей 17,18

У интактных кошек область ретроградно меченых клеток в поле 17 имеет эллипсовидную форму (рис. 2, а). Ее длинная ось составляет 3,9±0,4 мм и ориентирована медиолатерально, т.е. совпадает с проекцией горизонтального меридиана поля зрения. Размер области меченых клеток в рострокаудальном направлении, совпадающем с проекцией вертикального меридиана, составляет 1,6±0,5 мм. Внутри этой зоны меченые клетки располагаются в двух параллельных рядах кластеров, расстояние между которыми составляет 1,2±0,3 мм; расстояние между кластерами в рядах составляет 0,8±0,3 мм [Алексеенко и др., 1999, 2003]. Пространственные характеристики областей меченых клеток у исследованных в данной работе интактных кошек в возрасте 4-5 месяцев, находились в пределах этих значений.

У монокулярно депривированных кошек нейронные связи были выявлены у одной колонки, получающей вход из депривированного глаза и у б-ти колонок, получающих вход из интактного (недепривированного) глаза. У колонок недепривированного глаза было обнаружено расширение (до 7,7 х 6,7 мм) и в некоторых случаях перестройка внутренней структуры области меченых клеток, которая выражалась в неравномерности распределения меченых клеток. В центральной части области меченых клеток (ядро), наблюдалась большая плотность клеток, там можно было выделить два или три ряда кластеров, расстояние между которыми составляло 0,9± 0,2 мм (р<0,05), а расстояние между кластерами в ряду - 0,7±0,2 мм (р<0,05), что не отличалось от параметров группирования нейронов у интактных кошек. За пределами ядра располагалось до 10 отдельных эктопических клеток, закономерностей в их расположении не наблюдалось (рис. 2, б). Меченые клетки колонки, получающей вход из депривированного глаза, занимали в поле 17 округлую по форме территорию размером 3,1 х 2,3 мм, то есть меньшую, чем у колонок интактного глаза (рис. 2, д). В центре области видно плотное ядро, в разные стороны от которого расходятся ряды меченых клеток. Ряды образованы группами клеток, расстояние между которыми в среднем составляет 0,7±0,2 мм (р<0,05). Расположение меченых клеток этой колонки имеет сходство с рисунком расположения на поверхности коры "узла" пересечения изо-ориентационных линий [Воп1юе1Тег, Сппуа1с1, 1991], в котором, как известно [Сга1г е1 а1., 1997], наблюдается максимальная активность нейронов глазодоминантного домена. Таким образом, у монокулярно депривированных кошек выявлена значительная редукция горизонтальных связей глазодоминантных колонок депривированного глаза и увеличение протяженности

горизонтальных связей колонок интактного глаза за счет связей с отдельными эктопическими клетками.

У кошек с уиилатеральным косоглазием реорганизация связей также зависела оттого, из какого глаза получает вход глазодоминантная колонка. Количество колонок, управляемых из интактного глаза (7 колонок) превышало количество колонок, управляемых из отклоненного глаза (3 колонки).

лапе 18 Щщ поло 17

а ® ДЛр- *

*

.V'

Ф

Ф

4

О)

00 - инъецированная колонка ^ - меченые клетки ПЗ - переходная зона 17/18

поле 18§

О

о

• •• \ л

I ** "ч

К

и.

Р - ростральное направление М - медиальное направление

Рис. 2. Тангенциальное распределение меченых клеток в поле 17 после введения ПХ в колонки полей 17 и 18 у интактных кошек (а), у монокулярно депривированных кошек (б, д), у кошек с унилатеральным (в, е) и билатеральным (г, ж) косоглазием. Вид на выпрямленную поверхность коры. На вставке схематически представлено левое полушарие мозга и его фронтальный срез, отмечено положение инъецированной колонки поля 18 и меченых клеток полей 17 и 18.

Большинство областей меченых клеток имели овальную форму, длинная ось которой ориентирована медиолатерально (рис. 2, в, е). Меченые клетки были расположены в кластерах, при этом периодичность группирования клеток не отличалась от нормы. Расстояние между рядами кластеров - 1,0±0,1 мм (р<0,05), расстояние между кластерами в рядах - 0,9±0,3мм (р<0,05). Как и у монокулярно депривированных кошек, глазодоминантные колонки интактного глаза были связаны с клетками поля 17, занимающими более обширную территорию, чем у интактных кошек (рис. 2, в). В большинстве случаев увеличение протяженности областей меченых нейронов до 5,6+0,9 мм (р<0,05) отмечалось в медиолатеральном направлении, то есть в направлении смещения глаз. Для колонок, получающих входы из отклоненного глаза (рис. 2, е), протяженность областей меченых клеток поля 17 в этом направлении была достоверно меньше нормы и составляла 2,7±0,5 мм (р<0,05). Таким образом, при унилатеральном косоглазии происходит изменение протяженности нейронных связей колонок, получающих входы как из интактного, так и из отклоненного глаза. При этом протяженность связей колонок отклоненного глаза уменьшается, а колонок интактного глаза - увеличивается (рис. 3).

X

Рис. 3. Протяженность нейронных связей в поле 17 вдоль проекции горизонтального меридиана поля зрения для разных типов глазодоминантных колонок у кошек с унилатеральным (а, б) и билатеральным (в, г) косоглазием. Глазные входы колонок: а -интактный глаз, б - отклоненный глаз, в -менее отклоненный глаз, г — более отклоненный глаз, д - протяженность связей у интактных кошек.

сЬ6

У кошек с билатеральным косоглазием наблюдалось как увеличение или уменьшение протяженности нейронных связей, так и отсутствие изменений. У большинства колонок изменение протяженности связей отмечалось в медиолатеральном направлении. Меченые клетки были расположены в кластерах, при этом расстояние между рядами которых составляло 1,0±0,2 мм (р<0,05), расстояние между кластерами в рядах - 0,8±0,1мм (р<0,05), что не отличалось от интактных кошек. В результате сравнения углов отклонения левого и правого глаз все инъецированные колонки были разделены на колонки, управляемые из более отклоненного глаза (4 колонки), и колонки, управляемые из менее отклоненного глаза (8 колонок). Анализ протяженности связей в медиолатеральном направлении показал, что у большинства колонок, получающих вход из менее отклоненного глаза, длина областей меченых клеток была больше нормы, а у большинства колонок, получающих вход из более отклоненного глаза - меньше нормы (рис. 3). Таким образом, при билатеральном и

унилатеральном косоглазии наблюдается сходный характер изменений в протяженности связей колонок вдоль направления, совпадающего с проекцией оси смещения глаз.

У кошек с косоглазием и одновременным торзиопным отклонением глаз(а) было обнаружено увеличение размера области меченых клеток в рострокаудальном направлении (рис. 4, А). Вдоль этого направления можно было выделить от 3 до 5 рядов меченых клеток в пределах расстояния 4,3±0,6 мм (р<0,05). Однако такие изменения связей были выявлены только у колонок, получающих входы из ипсилатерального глаза (рис. 4, Б). Таким образом, торзионное отклонение глаз вызывает увеличение протяженности нейронных связей в рострокаудальном направлении у колонок, получающих входы через неперекрестные зрительные пути.

Рис. 4. А - Распределение меченых нейронов у кошек с косоглазием и одновременным торзионным отклонением глаза. (а - билатеральное косоглазие, б -унилатеральное косоглазие Б - Протяженность области меченых клеток поля 17 в рострокаудальном направлении у кошек с косоглазием и торзионным отклонением глаз для колонок, получающих входы из ипсилатерального (1) и контра-латерального (2) глаз, у кошек с косоглазием без торзионного отклонения глаз (3), у интактных кошек (4)

Исследование межполушарных связей колонок полей 17,18

У интактных кошек каллозальные клетки и их аксонные терминали в противоположном полушарии локализуются в несимметричных (относительно средней линии мозга) участках коры двух полушарий [Olavarria, 2001, Алексеенко и др., 2002]. При введении маркера в колонки поля 17 или 18 меченые клетки выявляются в другом полушарии только в переходной зоне между этими полями, ширина которой составляет 1 мм [Payne, 1994], а при введении маркера в колонку переходной зоны меченые клетки выявляются в полях 17 и 18. Результаты, полученные при введении ПХ в колонки полей 17 и 18 коры интактных кошек 4-5-месячного возраста, согласуются с данными вышеописанных исследований (рис. 5, а).

У кошек с нарушением бинокулярного зрения так же, как и у интактных животных, была выявлена асимметрия в расположении каллозально связанных участков коры двух полушарий (рис. 5, б, в). Однако при введении ПХ в колонки поля 17 или 18 у большинства исследованных колонок полей 17 и 18 наблюдалось расширение зоны каллозальных клеток.

поле 18 ПЗ поле 17

11'

V1»

a 8

* V

. :'■#»■ ■ . t.4'1 "А

и.

щ) - инъецированная колонка

V • меченые клотки

ПЗ - переходная зона 17/18

■ ■ rfi

Часть меченых клеток находилась в переходной зоне 17/18, в тех участках, ретинотопические координаты которых соответствуют координатам исследуемой колонки. Остальные клетки располагались за пределами переходной зоны в полях 17 и 18 и были сгруппированы в кластеры, удаленные от клеток переходной зоны на расстояние 1,0±0,1 мм в сторону поля 17 и 1,1±0,3 мм в сторону поля 18. Известно, что с такой периодичностью расположены в полях 17 и 18 глазодоминантные колонки, получающие вход из одного и того

пх

попе 18 DS "I поле 17

о х » о

И

• ш

■Г

■

ПЗ - переходная зона 17/18 * - меченые каллозальные клетки

О -локализация инъецированной колонки в другом полушарии

Рис. 5. Локализация меченых каллозапьных клеток после введения пероксидазы хрена (ПХ) в отдельные корковые колонки полей 17 и 18 у интактных кошек (а), у кошек косоглазием (б), монокулярно депривированных кошек (в). Вид на выпрямленную поверхность коры. Вверху на фронтальном срезе мозга схематически показано местоположение инъецированной колонки и меченых каллозальных клеток

же глаза [Lowel, Singer, 1987]. Таким образом, при нарушении бинокулярного зрения происходит только количественная реорганизация межполушарных связей полей 17, 18 при сохранении их глазоспецифичности. Следует отметить, что в коре у интактных кошек глазодоминантные колонки, у которых были обнаружены межполушарные связи, локализовались вблизи проекции центрального вертикального меридиана поля зрения (азимут - до 7°, высота - от -37° до +5°). Однако у кошек с косоглазием и монокулярно депривированных кошек межполушарные связи были выявлены у колонок полей 17 и 18, более удаленных от проекции вертикального меридиана (до 20°), что указывает на расширение каллозально-реципиентной зоны.

При введении ПХ в колонку переходной зоны, как и у интактных кошек, меченые клетки локализовались в противоположном полушарии за пределами переходной зоны 17/18, в близко расположенных к ней колонках полей 17 и 18, и отсутствовали в переходной зоне (рис. 5, нижний ряд). Расширения зоны каллозальных клеток на территорию соседней гиперколонки не наблюдалось. Однако у монокулярно депривированных кошек были выявлены редкие эктопические меченые клетки на территории корковых полей. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что более значительные изменения межполушарных связей наблюдаются у глазодоминантных колонок корковых полей 17 и 18, чем у колонок переходной зоны 17/18. Выявленное расширение межполушарных связей колонок полей 17 и 18 может обеспечить более надежное объединение проекций двух полуполей зрения в разных полушариях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты нейрофизиологических исследований зрительной коры [Hubel, Wiesel, 2005] свидетельствуют о снижении активности нейронов депривированного глаза при монокулярной депривации и нейронов отклоненного глаза при унилатеральном косоглазии. Полученные нами данные указывают, что нейроны таких колонок имеют меньшую протяженность связей. Наблюдаемое при этом увеличение протяженности связей у нейронов интактного глаза по сравнению с кормой свидетельствует о конкурирующих взаимодействиях между нейронами, получающими входы из разных глаз, при формировании внутрикорковых связей. Подобные различия в изменениях связей колонок, получающих вход из менее отклоненного и более отклоненного глаз, наблюдались и у части животных с билатеральным косоглазием. Редукция протяженности связей приводит к ограничению латеральных функциональных взаимодействий между корковыми нейронами [Kasamatsu et al„ 1998], в результате чего снижается их пространственная разрешающая способность. Вследствие этого ухудшается острота зрения глаза, снижается контрастная чувствительность, т.е. возникает амблиопия.

В данной работе показано, что снижение освещенности сетчатки, а также отсутствие паттернового зрения при сшивании век одного глаза и рассогласование сигналов от разных глаз при косоглазии с одновременным нарушением подвижности отклоненного глаза приводят к сходным изменениям связей нейронов колонок депривированного и отклоненного глаза. Однако полученных данных недостаточно для того, чтобы оценить различия в изменениях связей нейронов этих колонок. В обоих случаях вероятность выявления укороченных нейронных связей снижается, возможно, из-за уменьшения размера корковых колонок и ветвления терминалей аксонных коллатералей клеток [Hubel et al., 1975].

Выявленные в работе изменения протяженности нейронных связей глазодоминантных колонок могут обуславливать известные различия в степени синхронизации ответов монокулярных клеток [Roelfsema et al., 1994], что может повлиять на процессы выделения

фигуры из фона, интеграции контуров у животных и пациентов с амблиопией глаза [Kozma, Kiorpes, 2003, Simmers et al., 2003].

Известно, что граница разделения полей зрения глаз на полуполя, представленные в разных полушариях, проходит через область максимальной остроты зрения. Обнаруженное нами расширение зон межполушарных связей при депривации и косоглазии может обеспечить более надежное объединение проекций левой и правой половин поля зрения глаза, что, вероятно, необходимо для компенсации утраченных бинокулярных межполушарных связей.

ВЫВОДЫ

1. Нарушение бинокулярного зрения в ранний постнатальный период развития кошек вызывает количественные изменения пространственной организации моносинаптических внутри- и межполушарных связей нейронов зрительной коры. Эти изменения выявляются на уровне связей отдельных глазодоминантных колонок полей 17 и 18.

2. Уни- и билатеральное конвергентное косоглазие, монокулярная депривация' вызывают увеличение протяженности внутриполушарных связей колонок доминирования интактного глаза и уменьшение протяженности связей колонок доминирования депривированного или отклоненного глаза. При билатеральном косоглазии наблюдается тенденция к уменьшению протяженности связей колонок более отклоненного глаза и увеличению протяженности связей колонок менее отклоненного глаза. Это свидетельствует о том, что конкурентные взаимодействия между нейронами, получающими входы из разных глаз, отражаются и на протяженности их внугрикорковых связей.

3. Направления в коре, вдоль которых происходит изменение протяженности связей колонок доминирования интактного глаза, различаются у кошек с разными формами нарушения бинокулярного зрения. У кошек с конвергентным косоглазием протяженность связей увеличивается вдоль оси, совпадающей с направлением смещения глаз(а), у кошек с косоглазием и одновременным торзионным отклонением глаз протяженность связей увеличивается также и вдоль ортогонального направления, у монокулярно депривированных кошек - вдоль разных направлений. Это указывает, что формирование распределения связей в коре зависит от различий освещенности двух сетчаток и пространственного расположения изображений объектов на них.

4. При косоглазии и при монокулярной депривации сохраняется асимметрия в расположении каллозально связанных участков коры двух полушарий, а также глазоспецифичность межполушарных связей. Наблюдаемое при этом расширение зоны каллозальных клеток может обеспечить более надежное объединение проекций левой и правой половин поля зрения глаза, что необходимо для компенсации утраченных бинокулярных связей.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Топорова С.Н., Алексеенко C.B., Шкорбатова П.Ю. Различия афферентации корковых колонок полей 17 и 18 коры кошки нейронами наружного коленчатого тела // IV

международная конференция по функциональной нейроморфологии «Колосовские чтения-2002»: Тез. докл. - СПб, 2002. - с. 286.

2. Топорова С.Н., Шкорбатова П.Ю., Алексеенко C.B. Особенности организации межполупгарных связей полей 17, 18, коры у кошек с косоглазием // Сб. «Пластичность и структурно-функциональная взаимосвязь коры и подкорковых образований мозга»: Тез. докл. - Москва, 2003. - с. 94.

3. Shkorbatova P.Y.. Alexeenko S.V., Toporova S.N., Makarov F.N. Callosal connections of single cortical column in strabismic cats // Materials of 14th European Students Conference: Abstract. -Berlin, 2003. - p. 242.

4. Шкорбатова П.Ю., Топорова C.H., Алексеенко C.B., Макаров Ф.Н. Межполушарные связи корковых колонок полей 17 и 18 у кошек с унилатеральным косоглазием // Морфология. -

2004. - т. 125, №3.-с. 60-62.

5. Топорова С.Н., Шкорбатова П.Ю., Алексеенко C.B., Макаров Ф.Н. Изменение микроструктуры нейронных связей в зрительных полях 17, 18 коры кошки при экспериментальном косоглазии // XIX Всероссийский съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова: Тез. докл. - Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. - 2004. - т.90. № 8. -С.346.

6. Шкорбатова П.Ю., Топорова С.Н. Межполушарные связи корковых колонок зрительных полей 17, 18 головного мозга у кошек с бинокулярным косоглазием // VII конгресс Международной ассоциации морфологов: Тез. докл. - Морфология. - 2004. - т. 126, №4. -С.123.

7. Топорова С.Н., Шкорбатова П.Ю. Гистохимическое исследование распределения нейронов с различной интенсивностью окраски при выявлении пероксидазы хрена у кошек с билатеральным косоглазием // Всероссийская конференция «Механизмы синаптической передачи»: Тез. докл. - Москва, 2004. - с.93.

8. Шкорбатова П. Ю. Микроархитектура внутриполушарных связей отдельной корковой колонки у кошек с унилатеральным косоглазием // 4-я молодежная научная конференция института физиологии Коми НЦ УрО РАН «Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике»: Тез. докл. - Сыктывкар, 2005. - стр. 59.

9. Шкорбатова П. Ю. Изменение внутренних связей нейронов поля 17 зрительной коры кошек с уни- и билатеральным косоглазием // Всероссийская конференция молодых исследователей «Физиология и медицина»: Тез. докл. - Вестник молодых ученых - СПБ,

2005.-с. 140.

10. Шкорбатова П.Ю., Алексеенко C.B. Пространственная реорганизация горизонтальных связей поля 17 коры кошки, вызванная ротацией глаза // Морфология. - 2005. - т. 127, № 2. -с. 69-71.

11. Toporova S.N, Shkorbatova P.Y., Alexeenko S.V. Unilateral versus bilateral experimental strabismus: interhemispheric connections of single cortical columns in areas 17, 18 // Perception. -2005.-v. 34, suppl. - p. 146.

12. Alexeenko S.V., Shkorbatova P.Y., Toporova S.N. Unilateral versus bilateral experimental strabismus: long-range connections of ocular dominance columns in striate cortex // Perception. -2005.-v. 34, suppl.-p. 190.

13. Shkorbatova P.Y., Toporova S.N., Alexeenko S.V. The effects of eye torsion on long-range neuronal connections in cat striate cortex // Perception. - 2005. - v. 34, suppl. - p. 228.

14. Алексеенко C.B., Топорова C.H., Шкорбатова П.Ю. Изменение структуры внутрнкорковых связей глазодоминантных колонок при конвергентном косоглазии // Сб. статей Всероссийской научной конференции с международным участием «Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга». -Москва, изд-во Икар, 2005. - стр. 9-11.

15. Алексеенко С.В., Шкорбатова П.Ю., Топорова С.Н., Межполушарные связи зрительной коры у кошек с билатеральным косоглазием // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. - 2005. - т.91. № 8. - с.949-955.

16. Топорова С.Н., Шкорбатова П.Ю.. Алексеенко С.В., Макаров Ф.Н. Изменение структуры нейронных связей в зрительной коре мозга кошек с экспериментально вызванным билатеральным косоглазием // Морфология. - 2005. - т.128, №5. - с. 29-32.

17. Шкорбатова П.Ю.. Топорова С.Н., Алексеенко С.В. Протяженность горизонтальных связей глазодоминантных колонок зрительной коры у кошек с косоглазием // XIII Международное Совещание и VI школа по эволюционной физиологии: Тез. докл. - Санкт-Петербург, ВВМ, 2006. - с.251.

18. Топорова С.Н., Шкорбатова П.Ю.. Алексеенко С.В. Количественная характеристика нейронных связей отдельных колонок зрительных полей 17, 18 у кошек с экспериментальным конвергентным косоглазием // Морфология. - 2006. - т. 129, №2. - с. 95.

19. Alexeenko S.V., Toporova S.N.^ Shkorbatova P.Y. Structural changes in visual cortex of strabismic cats. // Perception. - 2006. - v. 35 suppl. - p. 170.

20. Шкорбатова П.Ю. Топорова C.H., Макаров Ф.Н., Алексеенко С.В. Внутрикорковые связи глазодоминантных колонок полей 17 и 18 при экспериментальном косоглазии у кошки II Сенсорные системы. - 2006. - т. 20, № 4. - с. 1-10.

21. Алексеенко С.В., Топорова С.Н., Шкорбатова П.Ю. Нейронные связи глазодоминантных колонок коры головного мозга кошек при монокулярной депривации // Рос. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2007. - т.93, № 9. - с. 1024-1032.

22. Алексеенко С. В., Топорова С. Н., Шкорбатова П. Ю. Межполушарные связи глазодоминантных колонок зрительной коры кошек с нарушениями бинокулярного зрения // Рос. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2008. - т.94, №6. - с. 627-636.

23. Alexeenko S.V., Toporova S.N.4 Shkorbatova P.Y. Binding of visual hemifields is provided by reciprocal and non-reciprocal interhemispheric connections within primary cortical areas II Perception. - 2008. - v.37 suppl. - p.59.

Подписано в печать 06.10.2008 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №914.

Отпечатано в ООО «Издательство "JIEMA"»

199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д.24, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izd_lema@mail.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Шкорбатова, Полина Юрьевна

Введение

Актуальность проблемы

Научная новизна

Теоретическое и практическое значение работы

Глава 1. Обзор литературы 7 1.1. Морфо-функциональная организация зрительных полей 17 и 18 коры

1.1.1 "Ретинотопическая и зрительно-топическая организация полей 17 и

1.1.2 Особенности структурной и функциональной организации полей

1.1.3. Модульная организация полей 17 и

1.1.4. Нейронные связи полей 17 и

1.1.4.1. Внешние связи полей 17 и

1.1.4.2. Внутренние связи коркового поля

1.1.4.3. Межполушарные связи 20 1.2 Онтогенез струкурно-функциональных модулей и связей зрительной коры

1.2.1. Развитие колонок глазодоминантности

1.2.2. Развитие физиологических свойств нейронов зрительной коры

1.2.3. Развитие внутрикорковых и межполушарных связей

1.3. Нарушения развития зрительной системы в условиях измененного зрительного опыта

1.3.1. Монокулярная депривация

1.3.2. Косоглазие

1.4. Цель и задачи исследования

1.5. Основные положения, выносимые на защиту

Глава 2. Материал и методика

2.1. Формирование страбизма и монокулярной депривации

2.2. Оценка отклонения глаз у кошек с косоглазием

2.3. Выявление нейронных связей колонок полей 17 и

2.3.1. Введение маркера в отдельную нейрональную колонку коры

2.3.2. Перфузия и гистохимическая обработка

2.3.3. Реконструкция области меченых клеток

2.3.4. Кластерный анализ распределения меченых клеток

2.3.5. 'Оценка преимущественного глазного входа инъецированных колонок

2.3.6. Статистическая обработка данных

Глава 3. Результаты исследований

3.1. Исследование внутриполутарных связей полей 17, 18 коры.

3.1.1. Внутриполушарные связи глазодоминантных колонок полей 17, у иптактных кошек

3.1.2. Внутриполушарные связи глазодоминантных колонок полей 17, 18. у монокулярно депривированных кошек

3.1.3. Внутриполушарные связи глазодоминантных колонок полей 17, коры у кошек с косоглазием 72 3.1.3.1.Параметры отклонения глаз у кошек с экспериментально вызванным косоглазием

3.1.3.2. Внутриполушарные связи глазодоминантных колонок полей

17, 18 у кошек с унилатеральным косоглазием

3.1.3.3. Внутриполушарные связи глазодоминантных колонок полей

17, 18 у кошек с билатеральным косоглазием

3.1.3.4. Нейронные связи глазодоминантных колонок полей 17, у кошек с косоглазием и одновременным торзионным отклонением глаз

3.1.4. Обсуждение результатов ■

3.2. Исследование межполушарных связей полей 17, 18 коры у кошек с нарушением бинокулярного зрения

3.2.1. Межполушарные связи глазодоминантных колонок полей 17, у интактных кошек

3.2.2. Межполушарные связи глазодоминантных колонок полей 17, у кошек с косоглазием

3.2.3. Межполушарные связи глазодоминантных колонок полей 17, у монокулярно депривированных кошек

3.2.4. Обсуждение результатов 99 Заключение 100 Выводы 102 Список использованной литературы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Морфо-функциональная реорганизация нейронных связей в зрительной коре кошки при нарушении бинокулярного зрения"

Бинокулярное зрение - это зрение с использованием информации, поступающей в головной мозг от сетчаток двух глаз. Оно обеспечивает более совершенное по сравнению с монокулярным зрением восприятие глубины, трехмерной формы объектов, оценку их абсолютной и относительной удаленности, восприятие яркости и контраста [Кропман, 1966; Рожкова, 1992]. Нарушения бинокулярного зрения у людей наиболее часто встречаются вследствие неодинаковой стимуляции глаз в раннем постнатальном периоде, когда зрительная система наиболее чувствительна к изменениям зрительного опыта, например, при врожденной катаракте или косоглазии [Daw, 2005]. Из клинической практики известно, что такие условия приводят к значительному и, как правило, необратимому изменению зрительных функций: утрачивается способность к фузии и стереопсису [Birch, Stager 1985; Birch et al., 1990], нарушается восприятие движения [Norcia et al., 1991; Tychsen et al., 1996; Schor et al., 1997], возникает амблиопия депривированного или отклоненного глаза -снижается острота зрения [Зислина, 1987; Mitchell, McKinnon, 2002], искажается восприятие объектов этим глазом [Barrett et al., 2004]. Это существенно ограничивает выбор профессии и повышает опасность травматизма из-за невозможности точно оценивать пространственные соотношения предметов в окружающей среде.

В нейрофизиологических исследованиях на животных было показано, что нарушение бинокулярных функций при косоглазии [Hubel, Wiesel, 1965; Van Sluyters, Levitt, 1980; Freeman et al., 1982; Mower et al., 1982; Kalil et al., 1984] и монокулярной депривации [Wiesel, Hubel, 1963; Hubel, Wiesel, 1970; Cynader et al., 1980; Mower et al., 1982] обусловлено утратой бинокулярных нейронов в первичной зрительной коре. Кроме .того, уменьшается количество нейронов, управляемых из депривированного или отклоненного глаза, снижается их пространственная разрешающая способность, увеличивается размер рецептивных полей, расширяется ориентационная и дирекциональная настройка [Kalil et al., 1984; Chino et al., 1983; Mower et al., 1982]. Несмотря на значительное количество исследований, посвященных влиянию косоглазия и монокулярной депривации на свойства нейронов зрительной коры, сведений об организации межнейронных связей, которые могут обуславливать эти изменения, недостаточно. В имеющихся работах показано, что при косоглазии наблюдается более четкая сегрегация связей клеток поля 17, управляемых из разных глаз [Lowel, Singer, 1992; Schmidt et al., 1997], при монокулярной депривации нарушается кластерная организация клеток поля 17 [Price et al., 1994]. О структуре межполушарных связей у животных, выращенных в условиях рассогласования сенсорной информации из двух глаз, имеются противоречивые данные. Ряд авторов отмечают расширение зоны каллозальных клеток в поле 17 [Lund et al., 1978; Innocenti, Frost, 1979; Berman, Payne, 1983], тогда как в других работах не выявлено отличий от нормы, как по количеству, так и по распределению каллозальных клеток [Bourdet et al., 1996; Olavarria, 2001].

Известно, что у животных с бинокулярным зрением (фронтальным расположением глаз) в коре каждого полушария представлена проекция контралатеральной половины поля зрения обоих глаз. Зрительные пути из левой и правой сетчаток пе перекрываются во входном слое первичной зрительной коры, образуя чередующиеся зоны монокулярно управляемых клеток, которые дают начало вертикальной организации коры в колонки доминирования разных глаз. Исследований организации внутри- и межполушарных связей отдельных глазодоминантных колонок зрительной коры у животных с нарушением бинокулярного зрения не проводилось. Научная новизна.

В работе впервые проведена количественная оценка изменений конструкции нейронных связей отдельных глазодоминантных колонок корковых полей 17 и 18 у кошек при нарушении бинокулярного зрения, экспериментально вызванного в критический период развития зрительной системы. Впервые показано, что в зрительной коре меняется протяженность связей нейронов колонок, получающих вход из депривированного или отклоненного глаза, а также нейронов колонок, получающих вход из интактного глаза. Выявлены различия в организации нейронных связей колонок, получающих входы из депривированного и интактного глаза у монокулярно депривированных кошек, отклоненного и интактного глаза у кошек с унилатеральным косоглазием, более отклоненного и менее отклоненного глаз у кошек с билатеральным косоглазием. Обнаружено увеличение протяженности внутриполушарных связей колонок интактного глаза и уменьшение связей колонок депривированного или отклоненного глаза. Получены новые данные об увеличении протяженности внутриполушарных связей вдоль направления, совпадающего с проекцией вертикального меридиана поля зрения, у животных с торзионным отклонением глаз. Получено экспериментальное подтверждение гипотезы о сохранении глазоспецифичности моносинаптических межполушарных связей. Впервые показано, что межполушарные связи колонок коркового поля у кошек с нарушением бинокулярного зрения расширяются на одну гиперколонку. Теоретическое и практическое значение работы.

Сведения о структурной реорганизации нейрональных связей при нарушении бинокулярного зрения представляют самостоятельный интерес в рамках фундаментальной проблемы пластичности нервной системы. Детальные знания о нейронных связях зрительной коры важны не только для более полного понимания функционирования нормального бинокулярного зрения, но и для понимания нейрональных механизмов, лежащих в основе патологии зрительной системы. Важное теоретическое значение имеют полученные в работе сведения о количественных изменениях конструкции моносинаптических связей в коре. Выявленные в работе расширение внутренних и межполушарных связей колонок, получающих вход из интактного глаза, и сужение связей колонок, получающих вход из депривированного или отклоненного глаза, расширяют существующие представления о роли горизонтальных связей в коре и позволяют оценить их возможный вклад в патогенез амблиопии. Косоглазие и депривационная амблиопия, возникающая при врожденной катаракте, встречается у 5% населения [Rubenstein, 1985; Barrett et al., 2004], поэтому полученные в работе данные важны для клинических целей и могут быть использованы при выборе сроков и способов лечения амблиопии и нарушений стереозрения у детей.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Шкорбатова, Полина Юрьевна

ВЫВОДЫ

1. Нарушение бинокулярного зрения в ранний постнатальный период развития кошек вызывает количественные изменения пространственной организации моносинаптических внутри- и межполушарных связей нейронов зрительной коры. Эти изменения выявляются на уровне связей отдельных глазодоминантных колонок полей 17 и 18.

2. У ни- и билатеральное конвергентное косоглазие, монокулярная депривация вызывают увеличение протяженности внутриполушарных связей колонок доминирования интактного глаза и уменьшение протяженности связей колонок доминирования депривированного или отклоненного глаза. При билатеральном косоглазии наблюдается тенденция к уменьшению протяженности связей колонок более отклоненного глаза и увеличению протяженности • связей колонок менее отклоненного глаза. Это свидетельствует о том, что конкурентные взаимодействия между нейронами, получающими входы из разных глаз, отражаются и на протяженности их внутрикорковых связей.

3. Направления в коре, вдоль которых происходит изменение протяженности связей колонок доминирования интактного глаза, различаются у кошек с разными формами нарушения бинокулярного зрения. У кошек с конвергентным косоглазием протяженность связей увеличивается вдоль оси, совпадающей с направлением смещения глаз(а), у кошек с косоглазием и одновременным торзионным отклонением глаз протяженность связей увеличивается также и вдоль ортогонального направления, у монокулярно депривированных кошек - вдоль разных направлений. Это указывает, что формирование распределения связей в коре зависит от -различий освещенности двух сетчаток и пространственного расположения изображений объектов на них.

4. При косоглазии и при монокулярной депривации сохраняется асимметрия в расположении каллозально связанных участков коры двух полушарий, а также глазоспецифичность межполушарных связей. Наблюдаемое при этом расширение зоны каллозальных клеток может обеспечить более надежное объединение проекций левой и правой половин поля зрения глаза, что необходимо для компенсации утраченных бинокулярных связей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты нейрофизиологических исследований зрительной коры [Hubel, Wiesel, 2005] свидетельствуют о снижении активности нейронов депривированного глаза при монокулярной депривации и нейронов отклоненного глаза при унилатеральном косоглазии. Полученные нами данные указывают, что нейроны таких колонок имеют меньшую протяженность связей. Наблюдаемое при этом увеличение протяженности связей у нейронов интактного глаза по сравнению с нормой свидетельствует о конкурирующих взаимодействиях между нейронами, получающими входы из разных глаз, при формировании внутрикорковых связей. Подобные различия в изменениях связей колонок, получающих вход из менее отклоненного и более отклоненного глаз, наблюдались и у части животных с билатеральным косоглазием. Редукция протяженности связей приводит к ограничению латеральных функциональных взаимодействий между корковыми нейронами [Kasamatsu et al., 1998], в результате чего снижается их пространственная разрешающая способность. Вследствие этого ухудшается острота зрения глаза, снижается контрастная чувствительность, т.е. возникает амблиопия. В данной работе показано, что снижение освещенности сетчатки, а также отсутствие паттернового зрения при сшивании век одного глаза и рассогласование сигналов от разных глаз при косоглазии с одновременным нарушением подвижности отклоненного глаза приводят к сходным изменениям связей нейронов колонок депривированного и отклоненного глаза. Однако полученных данных недостаточно для того, чтобы оценить различия в изменениях связей нейронов этих колонок. В обоих случаях вероятность выявления укороченных нейронных связей снижается, возможно, из-за уменьшения размера корковых колонок и ветвления терминалей аксонных коллатералей клеток [Hubel et al., 1975].

Выявленные в работе изменения протяженности нейронных связей глазодоминантных колонок могут обуславливать известные различия в степени синхронизации ответов монокулярных клеток [Roelfsema et al., 1994], что может повлиять на процессы выделения фигуры из фона, интеграции контуров у животных и пациентов с амблиопией глаза [Kozma, Kiorpes, 2003; Simmers et al., 2003].

Известно, что граница разделения полей зрения глаз на полуполя, представленные в разных полушариях, проходит через область максимальной остроты зрения. Обнаруженное нами расширение зон межполушарных связей при депривации и косоглазии может обеспечить более надежное объединение проекций левой и правой половин поля зрения глаза, что, вероятно, необходимо для компенсации утраченных бинокулярных межполушарных связей.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Шкорбатова, Полина Юрьевна, Санкт-Петербург

1. Айвазян С.А., Бухштабер В.М., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: Классификация и снижение размерности // М.:Финансы и статистика. 1989. 607 с.

2. Алексеенко С.В., Топорова С.Н., Макаров Ф.Н. Микротопография корковых полей 17 и 18 у кошки // Сенсорные системы. 1999. - т.13. - N 4. - с. 277-282.

3. Алексеенко С.В. Топорова С.Н., Макаров Ф.Н. Структура реципрокных связей зрительных корковых полей 17 и 18 у кошки. // Рос. Физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 2002а. - Т. 88. - N 3. - С. 324-328.

4. Алексеенко С.В., Топорова С.Н., Макаров Ф.Н. Нейрональные связи, обеспечивающие объединение полуполей зрения // Сенсорные системы. -20026.-Т. 16.-N2.-С. 83-88.

5. Алексеенко С.В., Топорова С.Н., Макаров Ф.Н., Ляховецкий В.А. Структура внутренних межнейронных связей поля 17 коры кошки // Морфология. 2003.-Т.123.- N 2.- С. 20-23. .

6. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения //М: Высшая школа. 1991. 400 с.

7. Гланц С. Медико-биологическая статистика // М.: Практика, 1998. 459 с.

8. Глезер В.Д. Зрение и мышление // Л: Наука. 1985. 246 с.

9. Зислина Н.Н. Нейрофизиологические механизмы нарушения зрительного восприятия у детей и подростков // М.: Педагогика, 1987. 234 с.

10. Ю.Илюшов Г.С., Ляховецкий В.А., Алексеенко С.В. Кластерный анализ распределения нейронных связей в зрительной коре // В сб.: Биотехнические системы в медицине и биологии. Из-во Политехника, Санкт-Петербург, 2002. с. 78-82.

11. Н.Кропман И.Л. Физиология бинокулярного зрения и расстройства его при содружественном косоглазии // Л.: Медицина. 1966. 206 с.

12. Макаров Ф.Н. Исследование связей нервной системы с помощью аксонального транспорта пероксидазы хрена // Арх.анат., гист. и эмбриол. 1979. -Т. 77.- N 9.- С.108-115.

13. Маунткастл В. Организующий принцип функций мозга элементарный модуль и распределительная система // Разумный мозг. М.: Мир, 1981, с.15-67.

14. Митькин А.А. Системная организация зрительных функций // М.: Наука. 1988. 200 с.

15. Подвигин Н.Ф., Макаров Ф.Н., Шелепин Ю.Е. Элементы структурно-функциональной организации зрительно-глазодвигательной системы // JI: Наука. 1986. 252с.

16. Рожкова Г.И. Бинокулярное зрение // Физиология зрения, М.: Наука, ред. Бызов АЛ. Глава XI.- Р. 586 - 665.

17. Топорова С.Н., Алексеенко С.В., Макаров Ф.Н. Пространственное распределение горизонтальных связей в поле 18 коры мозга кошки // Морфология. 2000. - Т.117. - С.13-16.

18. Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение // М.: Мир. 1990. 239 с.

19. Albus К., Wolf W. Early post-natal development of neuronal function in the kitten's visual cortex: a laminar analysis // J. Physiol. 1984. - Vol. 348.- P. 153-185.

20. Alexeenko S.V., Toporova S.N., Makarov F.N. Spatial distribution of neuronal connections between areas 17 and 18 in the cat's cortex // Georgian Journal of neurosciences. 2001. - Vol.1. - N1. - P. 59-64.

21. Alonso J.M., Cudeiro J., Perez R., Gonzalez F., Acuna C. Orientational influences of layer V of visual area 18 upon cells in layer V of area 17 in the cat cortex // Exp. Brain Res. 1993. - Vol. 96.- P.212-220.

22. Antonini A., Stryker M. P. Plasticity of geniculocortical afferents following brief or prolonged monocular occlusion in the cat // J. Comp Neurol. 1996. - Vol. 369.-P.64-82.

23. Barrett B.T., Bradley A., McGraw P. V. Understanding the neural basis of amblyopia // Neuroscientist. 2004. - Vol. 10.- P. 106-117.

24. Bear M.F., Singer W. Modulation of visual cortical plasticity by acetylcholine and noradrenaline // Nature. 1986. - Vol. 320.- P. 172-176.

25. Bear M.F., Colman H. Binocular competition in the control of geniculate cell size depends upon visual cortical N-methyl-D-aspartate receptor activation // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1990. - Vol. 87.- P.9246-9249.

26. Bear M.F., Connors B.W., Paradiso M.A. Neurosicence: exploring the brain. Lippincott Williams & Wilkins, 2001. 2nd ed.

27. Beaulieu C., Dyck R., Cynader M. Enrichment of glutamate in zinc-containing terminals of the cat visual cortex// Neuroreport. 1992. - Vol. 3.- P.861-864.

28. Bennett M.J., Smith E. L., Ill, Harwerth R. S., Crawford M. L. Ocular dominance, eye alignment and visual acuity in kittens reared with an optically induced squint // Brain Res. 1980. - Vol. 193.- P.33.-45.

29. Berlucchi G., Gazzaniga M. S., Rizzolatti G. Microelectrode analysis of.transfer of visual information by the corpus callosum // Arch. Ital. Biol. 1967. - Vol. 105.-P.583-596. :

30. Berlucchi G., Rizzolatti G. Binocularly driven neurons in visual cortex of split-chiasm cats // Science. 1968. - Vol. 159.- P.308-310.

31. Berman N.E., Payne B. R. Alterations in connections of the corpus callosum following convergent and divergent strabismus // Brain Res. 1983. - Vol. 274.-P.201-212.

32. Birch E.E., Stager D. R. Monocular acuity and stereopsis in infantile esotropia // Invest Ophthalmol. Vis. Sci. 1985. - Vol. 26.- P. 1624-1630.

33. Birch E.E., Stager D. R., Berry P., Everett M. E. Prospective assessment of acuity and stereopsis in amblyopic infantile esotropes following early surgery // Invest Ophthalmol. Vis. Sci. 1990. - Vol. 31.- P.758-765.

34. Bisti S., Carmignoto G. Monocular deprivation in kittens differently affects crossed and uncrossed visual pathways // Vision Res. 1986. - Vol. 26.- P.875-884.

35. Blakemore C. The representation of three-dimensional visual space in the cat's striate cortex// J. Physiol. 1970. - Vol. 209.- P.155-178.

36. Blakemore C., Fiorentini A., Maffei L. A second neural mechanism of binocular depth discrimination // J. Physiol. 1972. - Vol. 226,- P.725-749.

37. Blakemore C., Van Sluyters R. C. Innate and environmental factors in the development of the kitten's visual cortex // J. Physiol. 1975. - Vol. 248.- P.663-716.

38. Bolz J., Gilbert C. D. The Role of Horizontal Connections in Generating Long Receptive Fields in the Cat Visual Cortex // Eur. J. Neurosci. 1989. - Vol. 1,-P.263-268.

39. Bonhoeffer Т., Grinvald A. Iso-orientation domains in cat visual cortex are arranged in pinwheel-like patterns // Nature. 1991. - Vol. 353.- P.429-431

40. Bonds A.B., Enroth-Cugell C. Recovery of cat retinal ganglion cell sensitivity following pigment bleaching// J. Physiol. 1979. - Vol. 295.- P.47-68.

41. Bourdet C., Olavarria J. F., Van Sluyters R. C. Distribution of visual callosal neurons in normal and strabismic cats // J. Comp Neurol. 1996. - Vol. 366,- P.259-269.

42. Boyd J., Matsubara J. Tangential organization of callosal connectivity in the cat's visual cortex // J. Comp Neurol. 1994. - Vol. 347.- P.197-210.

43. Boyd J.D., Matsubara J. A. Laminar and columnar patterns of geniculocortical projections in the cat: relationship to cytochrome oxidase // J. Comp Neurol. 1996. - Vol. 365.-P.659-682.

44. Bremer F. Response of visual area to callosal impulses in the cat // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1955. - Vol. 90.- P.22-25.

45. Bruce С.J., Isley M. R., Shinkman P. G. Visual experience and development of interocular orientation disparity in visual cortex // J. Neurophysiol. 1981. - Vol. 46.- P.215-228.

46. Budd J.M., Kisvarday Z. F. Local lateral connectivity of inhibitory clutch cells in layer 4 of cat visual cortex (area 17) // Exp. Brain Res. 2001. - Vol. 140.- P.245-250.

47. Callaway E.M., Katz L. C. Emergence and refinement of clustered horizontal connections in cat striate cortex // J. Neurosci. 1990. - Vol. 10.- P. 1134-1153.

48. Campbell F.W., Cooper G. F., Enroth-Cugell C. The spatial selectivity of the visual cells of the cat// J. Physiol. 1969. - Vol. 203.- P.223-235.

49. Casanova C., Michaud Y., Morin C., McKinley P. A., Molotchnikoff S. Visual responsiveness and direction selectivity of cells in area 18 during local reversible inactivation of area 17 in cats // Vis. Neurosci. 1992. - Vol. 9.- P.581-593.

50. Chapman В., Godecke I., Bonhoeffer T. Development of orientation preference in the mammalian visual cortex// J. Neurobiol. 1999. - Vol. 41.- P. 18-24.

51. Chang Т. H., Cheng Т.Н. An analysis of fiber constitution of optic tract of cat // Scientia sinica. 1961. -Vol.10. -P. 538-550.

52. Chino Y.M., Shansky M. S., Jankowski W. L., Banser F. A. Effects of rearing kittens with convergent strabismus on development of receptive-field properties in striate cortex neurons // J. Neurophysiol. 1983. - Vol. 50.- P.265-286.

53. Chino Y.M., Cheng H., Smith III E.L., Garragnty P.E., Roe A.W.Early discordant binocular vision signals transfer in the lateral geniculate nucleus // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. - Vol.91. -P. 6938-6942.

54. Cleland B.G., Crewther D. P., Crewthcr S. G., Mitchell D. E. Normality of spatial resolution of retinal ganglion cells in cats with strabismic amblyopia // J. Physiol. -1982. Vol. 326,- P.235-249.

55. Crair M.C., Ruthazer E.S., Gillespie D.C., Stryker M.P. Ocular dominance peaks at pinwheel center singularities of the orientation map in cat visual cortex // J. Neurophysiol. 1997. - Vol.77. - P.3381-3385.

56. Crair M.C., Gillespie D. C., Stryker M. P. The role of visual experience in the development of columns in cat visual cortex // Science. 1998. - Vol. 279.- P.566-570.

57. Crair M.C., Horton J. C., Antonini A., Stryker M. P. Emergence of ocular dominance columns in cat visual cortex by 2 weeks of age // J. Comp Neurol. 2001. - Vol. 430.- P.235-249.

58. Creutzfeldt O.D., Garey L. J., Kuroda R., Wolff J. R. The distribution of degenerating axons after small lesions in the intact and isolated visual cortex of the cat // Exp. Brain Res. 1977. - Vol. 27.- P.419-440.

59. Crewther S.G., Crewther D. P., Peck С. K., Pettigrew J. D. Visual cortical effects of rearing cats with monocular or binocular cyclotorsion // J. Neurophysiol. 1980. -Vol. 44.- P.97-118.

60. Cynader M, Timney B.N., Mitchell D.E. Period of susceptibility of kitten visual cortex to the effects of monocular deprivation extends beyond six months of age // Brain Res.- 1980. Vol.191. - N 2. - P.545-550.

61. Daw N.W., Fox K., Sato H., Czepita D. Critical period for monocular deprivation in the cat visual cortex // J. Neurophysiol. 1992. - Vol. 67.- P.197-202.

62. DawN.W. Visual development//Springer. 2005.

63. Derrington A.M., Fuchs A. F. The development of spatial-frequency selectivity in kitten striate cortex// J. Physiol. 1981. - Vol. 316.- P. 1-10.

64. Dews P.B., Wiesel T. N. Consequences of monocular deprivation on visual behaviour in kittens // J. Physiol. 1970. - Vol. 206.- P.437-455.

65. Diao Y.C., Jia W. G., Swindale N. V., Cynader M. S. Functional organization of the Cortical 17/18 border region in the cat // Exp. Brain Res. 1990. - Vol. 19- P.271-282.

66. Donaldson I.M., Nash J. R. Variability of the relative preference for stimulus orientation and direction of movement in some units of the cat visual cortex (areas 17 and 18) // J. Physiol. 1975. - Vol. 245.- P.305-324.

67. Dreher В., Cottee L. J. Visual receptive-field properties of cells in area 18 of cat's cerebral cortex before and after acute lesions in area 17 // J. Neurophysiol. 1975. -Vol. 38,- P.735-750.

68. Dreher В., Leventhal A. G., Hale P. T. Geniculate input to cat visual cortex: a comparison of area 19 with areas 17 and 18 // J. Neurophysiol. 1980. - Vol. 44.-P.804-826.

69. Dyck R.H., Cynader M. S. Autoradiographic localization of serotonin receptor subtypes in cat visual cortex: transient regional, laminar, and columnar distributions during postnatal development // J. Neurosci. 1993a. - Vol. 13.- P.4316-4338.

70. Dyck R.IT., Cynader M. S. An interdigitated columnar mosaic of cytochrome oxidase, zinc, and neurotransmitter-related molecules in cat and monkey visual cortex// Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 19936. - Vol. 90.- P.9066-9069.

71. Eysel U.T. Late effects of deafferentation and signs of plasticity in the lateral geniculate nucleus of the adult cat after monocular lesions of the retina // Arch. Ital. Biol. 1978. - Vol. 116.- P.309-317.

72. Eysel U.T., Muche Т., Worgotter F. Lateral interactions at direction-selectivc striate neurones in the cat demonstrated by local cortical inactivation // J. Physiol. 1988. -Vol. 399.- P.657-675.

73. Eysel U.T., Crook J. M., Machemer H. F. GABA-induced remote inactivation reveals cross-orientation inhibition in the cat striate cortex // Exp. Brain Res. 1990. - Vol. 80.- P.626-630.

74. Ferrer J.M., Kato N., Price D. J. Organization of association projections from area 17 to areas 18 and 19 and to suprasylvian areas in the cat's visual cortex // J. Comp Neurol. 1992. - Vol. 316.- P.261-278.

75. Fisken R.A., Garey L. J., Powell T. P. The intrinsic, association and commissural connections of area 17 on the visual cortex // Philos. Trans. R. Soc. Lond В Biol. Sci. 1975. - Vol. 272.- P.487-536.

76. Freedman R., Foote S. L., Bloom F. E. Histochemical characterization of a neocortical projection of the nucleus locus coeruleus in the squirrel monkey // J. Comp Neurol. 1975. - Vol. 164.- P.209-231.

77. Freeman D.N., Marg E. Visual acuity development coincides with the sensitive period in kittens // Nature. 1975. - Vol. 254,- P.614-615.

78. Freeman R.D., Sclar G., Ohzawa I. Cortical binocularity is disrupted by strabismus more slowly than by monocular deprivation // Brain Res. 1982. - Vol. 255,- P.311-316.

79. Fregnac Y., Imbert M. Development of neuronal selectivity in primary visual cortex of cat// Physiol Rev. 1984. - Vol. 64.- P.325-434.

80. Gabbott P.L., Martin K. A., Whitteridge D. Connections between pyramidal neurons in layer 5 of cat visual cortex (area 17) // J. Comp Neurol. 1987. - Vol. 259,- P.364-381.

81. Galuske R.A., Singer W. The origin and topography of long-range intrinsic projections in cat visual cortex: a developmental study // Cereb. Cortex. 1996. -Vol. 6.-P.417-430.

82. Garey L.J. The termination of thalamocortical fibres in the visual cortex of the cat and monkey // J. Physiol. 1970. - Vol. 210,- P.15P-17P.

83. Garey L.J. A light and electron microscopic study of the visual cortex of the cat and monkey // Proc. R. Soc. Lond В Biol. Sci. 1971. - Vol. 179.- P.21-40.

84. Garey L.J., Powell T. P. An experimental study of the termination of the lateral geniculo-cortical pathway in the cat and monkey // Proc. R. Soc. Lond В Biol. Sci. -1-971.- Vol. 179.- P.41-63.

85. Garraghty P.E., Besheer J., Salinger W. L. Cell size in the lateral geniculate nucleus of cats reared with esotropia and sagittal transection of the optic chiasm // Brain Res. Dev. Brain Res. -1997. Vol. 100.- P.127-129.

86. Gilbert C.D., Kelly J. P. The projections of cells in different layers of the cat's visual cortex// J. Comp Neurol. 1975. - Vol. 163.- P.81-105.

87. Gilbert C.D., Wiesel Т. N. Morphology and intracortical projections of functionally characterised neurones in the cat visual cortex // Nature. 1979. - Vol. 280.- P.120-125.

88. Gilbert C.D., Wiesel T.N. Laminar specialization and intracortical connection in cat primary visual cortex // In The organization of the Cerebral Cortex: Eds.Schmitt F.J.G, W.G Adelman and Dennies S.G. 1981,- MIT, Cambridge, MA. P. 163-194

89. Gilbert C.D., Wiesel T. N. Clustered intrinsic connections in cat visual cortex // J. Neurosci. 1983. - Vol. 3.- P.l 116-1133.

90. Gilbert C.D. Microcircuitry of the visual cortex // Annu. Rev. Neurosci. 1983. -Vol. 6.-P.217-247.

91. Gilbert C.D., Wiesel T. N. Columnar specificity of intrinsic horizontal and corticocortical connections in cat visual cortex // J. Neurosci. 1989. - Vol. 9.-P.2432-2442.

92. Godecke I., Kim D. S., Bonhoeffer Т., Singer W. Development of orientation preference maps in area 18 of kitten visual cortex // Eur. J. Neurosci. 1997. - Vol. 9.- P.1754-1762.

93. Goldman-Rakic P.S. Neuronal development and plasticity of association cortex in primates // Neurosci. Res. Program. Bull. 1982. - Vol. 20.- P.520-532.

94. Gordon В., Mitchell В., Mohtadi K., Roth E., Tseng Y., Turk F. Lesions of nonvisual inputs affect plasticity, norepinephrine content, and acetylcholine content of visual cortex// J. Neurophysiol. 1990. - Vol. 64.-P. 1851-1860.

95. Guillery R.W., Stelzner D. J. The "differential effects of unilateral lid closure upon the monocular and binocular segments of the dorsal lateral geniculate nucleus in the cat // J-. Comp Neurol. 1970. - Vol. 139.- P.413-421.

96. Guillery R.W. Experiments to determine whether retinogeniculate axons can form translaminar collateral sprouts in the dorsal lateral geniculate nucleus of the cat // J. Comp Neurol. 1972. - Vol. 146.- P.407-420. .

97. Guillery R.W., Geisert E. E., Jr., Polley E. H., Mason C. A. An analysis of the retinal afferents to the cat's medial interlaminar nucleus and to its rostral thalamic extension, the "geniculate wing" // J. Comp Neurol. 1980. - Vol. 194.- P.l 17-142.

98. Harvey A.R. The afferent connexions and laminar distribution of cells in area 18 of the cat// J. Physiol. 1980. - Vol. 302.- P.483-505.

99. Henry G.H., Salin P. A., Bullier J. Projections from Areas 18 and 19 to Cat Striate Cortex: Divergence and Laminar Specificity // Eur. J. Neurosci. 1991. - Vol. 3.-P. 186-200.

100. Hess R.F., Dakin S.C., Tewfik M., Brown B. Contour interaction in amblyopia: scale selection // Vision Res.- 2001. Vol. 41.- P.2285-2296.

101. Hensh Т.К., Stryker M.P. Columnar architecture sculpted by GABA circuits in developing cat visual cortex // Science. 2004. - Vol. 303. - P. 1678- 1688.

102. Hensh Т.К. Critical period plasticity in local cortical circuits // Nature Rewiews. Neuroscience. 2005.- Vol.6. N 11.-P. 877-888.

103. Hickey T.L., Guillery R. W. An autoradiographic study of retinogeniculate pathways in the cat and the fox // J. Comp Neurol. 1974. - Vol. 156.- P.239-253.

104. Hickey T.L. Development of the dorsal lateral geniculate nucleus in normal and visually deprived cats // J. Comp Neurol. 1980. - Vol. 189,- P.467-481.

105. Hollander H., Vanegas H. The projection from the lateral geniculate nucleus onto the visual cortex in the cat. A quantitative study with horseradish-peroxidase // J. Comp Neurol. 1977. - Vol. 173.- P.519-536.

106. Holopigian K., Blake R. Spatial vision in strabismic cats // J. Neurophysiol. -1983.- Vol. 50,- P.287-296.

107. Horton J.C. Cytochrome oxidase patches: a new cytoarchitectonic feature of monkey visual cortex // Philos. Trans. R. Soc. Lond В Biol. Sci. 1984. - Vol. 304.-P.199-253.

108. Houzel J.C., Milleret C., Innocenti G. Morphology of callosal axons interconnecting areas 17 and 18 of the cat // Eur. J. Neurosci. 1994. - Vol. 6.-P.898-917.

109. Houzel J.C., Milleret C. Visual inter-hemispheric processing: constraints and potentialities set by axonal morphology // J. Physiol Paris. 1999. - Vol. 93.- P.271-284.

110. Hubel D.H., Wiesel T. N. Receptive fields of single neurones in the cat's striate cortex // J. Physiol. 1959. - Vol. 148,- P.574-591.

111. Hubel D.H., Wiesel T. N. Receptive fields, binocular interaction and functional architecture in the cat's visual cortex // J. Physiol. 1962. - Vol. 160.-P.106-154.

112. Hubel D.H., Wiesel T. N. Shape and arrangement of columns in cat's striate cortex // J. Physiol. 1963a. - Vol. 165.- P.559-568.

113. Hubel D.H., Wiesel T. N. Receptive fields of cells in striate cortex of very young, visually inexperienced kittens // J. Neurophysiol. 19636. - Vol. 26.- P.994-1002.

114. Hubel D.H., Wiesel T. 'N. Receptive fields and functional architecture in two nonstriate visual areas (18 and 19) of the cat // J. Neurophysiol. 1965a. - Vol. 28.-P.229-289.

115. Hubel D.H., Wiesel T. N. Binocular interaction in striate cortex of kittens reared with artificial squint// J. Neurophysiol. 19656. - Vol. 28.- P. 1041-1059.

116. Hubel D.H., Wiesel T. N. Cortical and callosal connections concerned with the vertical meridian of visual fields in the cat // J. Neurophysiol. 1967. - Vol. 30.-P.1561-1573.

117. Hubel D.H., Wiesel T. N. Anatomical demonstration of columns in the monkey striate cortex// Nature. 1969. - Vol. 221.- P.747-750.

118. Hubel D.H., Wiesel T. N. The period of susceptibility to the physiological effects of unilateral eye closure in kittens // J. Physiol. 1970. - Vol. 206.- P.419-436.

119. Hubel D.H., Wiesel T.N. Brain and visual perception // University Press. New York, Oxford. 2005.

120. Hubel D.H., Wiesel T. N., LeVay S. Plasticity of ocular dominance columns in monkey striate cortex // Philos. Trans. R. Soc. Lond В Biol. Sci. 1977. - Vol. 278.- P.377-409.

121. Hubener M., Shoham D., Grinvald A., Bonhoeffer T. Spatial relationships among three columnar systems in cat area 17 // J. Neurosci. 1997. - Vol. 17.-P.9270-9284.

122. Hughes C.P., Chi D. Y. Afferent projections to the ventral lateral geniculate nucleus in the cat// Brain Res. -1981. Vol. 207.- P.445-448.

123. Huttenlocher P.R. Development of cortical neuronal activity in the neonatal cat // Exp. Neurol. 1967. - Vol. 17.- P.247-262.

124. Ikeda H., Plant G. Т., Tremain К. E. Nasal field loss in kittens reared with convergent squint: neurophysiological and morphological studies of the lateral geniculate nucleus // J. Physiol. 1977. - Vol. 270,- P.345-366.

125. Ikeda H., Tremain К. E. The development of spatial resolving power of lateral geniculate neurones in kittens // Exp. Brain Res.'- 1978. Vol. 31.- P.193-206.

126. Ikeda H., Tremain К. E. Amblyopia resulting from penalisation: neurophysiological studies of kittens reared with atropinisation of one or both eyes // Br. J. Ophthalmol. 1978. - Vol. 62.- P.21-28.

127. Ikeda H., Tremain К. E. Amblyopia occurs in retinal ganglion cells in cats reared with convergent squint without alternating fixation // Exp. Brain Res. 1979. - Vol. 35.-P.559-582.

128. Ikeda H., Sheardown M. J. Aspartate may be an excitatory transmitter mediating visual excitation of "sustained" but not "transient" cells in the cat retina: iontophoretic studies in vivo // Neuroscience. 1982. - Vol. 7.- P.25-36.

129. Innocenti G.M., Fiore L., Camintiti R. Exuberant projection into the corpus callosum from the visual cortex of newborn cats //Neurosci. Lett. 1977. - Vol. 4. -P. 237-242.

130. Innocenti G.M. Adult and neonatal characteristics of the callosal zone at the boundary between areas 17 and 18 in the cat // Structure and function of cerebral comissures. London, 1979. Part 19.

131. Innocenti G.M., Frost D. O. Effects of visual experience on the maturation of the efferent system to the corpus callosum // Nature. 1979. - Vol. 280.- P.231-234.

132. Innocenti G.M., Clarke S. The organization of immature callosal connections // J. Comp Neurol. 1984a. - Vol. 230.- P.287-309.

133. Innocenti G.M., Clarke S. Bilateral transitory projection to visual areas from auditory cortex in kittens // Brain Res. 19846. - Vol. 316.- P.143-148.

134. Innocenti G.M., Frost D. O., Illes J. Maturation of visual callosal connections in visually deprived kittens: a challenging critical period // J. Neurosci. 1985. - Vol. 5.-P.255-267.

135. Innocenti G.M., Clarke S., Kraftsik R. Interchange of callosal and association projections in the developing visual cortex // J. Neurosci. 1986. - Vol. 6.- P. 13841409.

136. Innocenti G.M., Lehmann P., Houzel J. C. Computational structure of visual callosal axons // Eur. J. Neurosci. 1994. - Vol. 6,- P.918-935.

137. Isley M.R., Rogers-Ramachandran D. C., Shinkman P. G. Interocular torsional disparity and visual cortical development in the cat // J. Neurophysiol. 1990. - Vol. 64.-P.1352-1360.

138. Jones E.G., Leavitt R. Y. Retrograde axonal transport and the demonstration of non-specific projections to the cerebral cortex and striatum from thalamic intralaminar nuclei in the rat, eat and monkey // J. Comp Neurol. 1974. - Vol. 154.-P.349-377.

139. Jones K.R., Kalil R. E., Spear P. D. Effects of strabismus on responsivity, spatial resolution, and contrast sensitivity of cat lateral geniculate neurons // J. Neurophysiol. 1984. - Vol. 52,- P.538-552.

140. Kaas J.H., Jain N. Neural plasticity // In: Wong-Riley M.T.T. (ed.) Neuroscience secrets. Hanley & Belfus, Inc., Philadelphia, 2000, p. 258-278.

141. Kalil R.E., Spear P. D., Langsetmo A. Response properties of striate cortex neurons in cats raised with divergent or convergent strabismus // J. Neurophysiol. -1984.-Vol. 52.- P.514-537.

142. Kisvarday Z.F., Martin K. A., Freund T. F., Magloczky Z., Whitteridge D., Somogyi P. Synaptic targets of HRP-filled layer III pyramidal cells in the cat striate cortex // Exp. Brain Res. 1986. - Vol. 64,- P.541-552.

143. Kisvarday Z.F., Kim D. S., Eysel U. Т., Bonhoeffer T. Relationship between lateral inhibitory connections and the topography of the orientation map in cat visual cortex// Eur. J. Neurosci. 1994. - Vol. 6.-P.1619-1632.

144. Kisvarday Z.F., Toth E., Rausch M., Eysel U. T. Orientation-specific relationship between populations of excitatory and inhibitory lateral connections in the visual cortex of the cat // Cereb. Cortex. 1997. - Vol. 7.- P.605-618.

145. Kleinschmidt A., Bear M. F., Singer W. Blockade of "NMDA" receptors disrupts experience-dependent plasticity of kitten striate cortex // Science. 1987. -Vol. 238.- P.355-358.

146. Konig P., Engel A. K., Lowel S., Singer W. Squint affects synchronization of oscillatory responses in cat visual cortex // Eur. J. Neurosci. 1993. - Vol. 5.- P.501-508.

147. Kozma P., Kiorpes L. Contour integration in amblyopic monkeys // Vis. Neurosci. 2003. - Vol. 20.- P.577-588.

148. Lee C., Malpeli J. G., Schwark H. D., Weyand T. G. Cat medial interlaminar nucleus: retinotopy, relation to tapetum and implications for scotopic vision // J. Neurophysiol. 1984. - Vol. 52,- P.848-869.

149. Lepore F., Guillemot J. P. Visual receptive field properties of cells innervated through the corpus callosum in the cat // Exp. Brain Res. 1982. - Vol. 46.- P.413-424.

150. Lepore F., Samson A., Molotchnikoff S. Effects on binocular activation of cells in visual cortex of the cat following the transection of the optic tract // Exp. Brain Res. 1983. - Vol. 50.- P.392-396.

151. Lepore F., Samson A., Paradis M. C., Ptito M., Guillemot J. P. Binocular interaction and disparity coding at the 17-18 border: contribution of the corpus callosum // Exp. Brain Res. 1992. - Vol. 90.- P.129-140.

152. LeVay S., Gilbert C. D. Laminar patterns of geniculocortical projection in the cat // Brain Res. 1976. - Vol. 113.- P. 1-19.

153. LeVay S., Stryker M.N., Shatz C.J. Ocular dominance columns and their development in layer IV of the cat's visual cortex: A quantitative study // J. Comp. Neurol. 1978.- Vol.179. - P. 233-241

154. LeVay S. Patchy intrinsic projections in visual cortex, area 18, of the cat: morphological and immunocytochemical evidence for an excitatory function // J. Comp Neurol. 1988. - Vol. 269,- P.265-274.

155. Levitt F.B., Van Sluyters R. C. The sensitive period for strabismus in the kitten // Brain Res. 1982. - Vol. 255,- P.323-327.

156. Lowel S., Singer W. The pattern of ocular dominance columns in flat-mounts of the cat visual cortex// Exp. Brain Res. 1987. - Vol. 68,- P.661-666.

157. Lowel S., Singer W. Selection of intrinsic horizontal connections in the visual cortex by correlated neuronal activity // Science. 1992. - Vol. 255.- P.209-212

158. Lowel S. Ocular dominance column development: strabismus changes the spacing of adjacent columns in cat visual cortex // J. Neurosci. 1994. - Vol. 14.-P.7451-7468.

159. Luhmann H.J., Martinez M. L., Singer W. Development of horizontal intrinsic connections in cat striate cortex // Exp. Brain Res. 1986. - Vol. 63,- P.443-448.

160. Luhmann H.J., Singer W., Martinez-Millan L. Horizontal Interactions in Cat Striate Cortex: I. Anatomical Substrate and Postnatal Development // Eur. J. Neurosci. 1990a. - Vol. 2,- P.344-357.

161. Luhmann H.J., Greuel J. M., Singer W. Horizontal Interactions in Cat Striate Cortex: III. Ectopic Receptive Fields and Transient Exuberance of Tangential Interactions // Eur. J. Neurosci. 19906. - Vol. 2.- P.369-377.

162. Lund R.D., Mitchell D. E., Henry G. H. Squint-induced modification of callosal connection in cats // Brain Res. 1978. - Vol. 144.- P.169-172.

163. Lund R.D., Mitchell D. E. Asymmetry in the visual callosal connections of strabismic cats // Brain Res. 1979. - Vol. 167,- P. 176-179.

164. Maffei L., Bisti S. Binocular interaction in strabismic kittens deprived of Vision// Science. 1976. - Vol. 191.- P.579-580.

165. Malach R. Cortical columns as devices for maximizing neuronal diversity // Trends Neurosci. 1994.-Vol. 17.-P. 101-104.

166. Mangel S.C., Wilson J. R., Sherman S. M. Development of neuronal response properties in the cat dorsal lateral geniculate nucleus during monocular deprivation // J. Neurophysiol. 1983. - Vol. 50.- P.240-264.

167. Martin K.A., Somogyi P., Whitteridge D. Physiological and morphological properties of identified basket cells in the cat's visual cortex // Exp. Brain Res. -1983. -Vol. 50.- P.193-200.

168. Martin K.A., Whitteridge D. Form, function and intracortical projections of spiny neurones in the striate visual cortex of the cat // J. Physiol. 1984. - Vol. 353.-P.463-504.

169. Martinez-Conde S., Cudeiro J., Grieve K. L., Rodriguez R., Rivadulla C., Acuna C. Effects of feedback projections from area 18 layers 2/3 to area 17 layers 2/3 in the cat visual cortex // J. Neurophysiol. 1999. - Vol. 82.- P.2667-2675.

170. Matsubara J., Cynader M., Swindale N. V., Stryker M. P. Intrinsic projections within visual cortex: evidence for orientation-specific local connections // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1985. - Vol. 82,- P.935-939.

171. Matsubara J.A., Cynader M. S., Swindale N. V. Anatomical properties and physiological correlates of the intrinsic connections in cat area 18 // J. Neurosci. -1987.- Vol.7.- P.1428-1446.

172. Matsuda Y., Ohki K., Saito Т., Ajima A., Kim D. S. Coincidence of ipsilateral ocular dominance peaks with orientation pinwheel centers in cat visual cortex // Neuroreport. 2000. - Vol. 11.- P.3337-3343.

173. McGuire B.A., Hornung J. P., Gilbert C. D., Wiesel T. N. Patterns of synaptic input to layer 4 of cat striate cortex // J. Neurosci. 1984. - Vol. 4.- P.3021-3033.

174. Mesulam M.-M. Principles of horseradish peroxidase neurohistochemistry and their applications for tracing neural pathways //'In: Tracing neural connections with HRP, ed. M.-M. Mesulam. IBRO Press, Wiley. 1982. p. 1-151

175. Meyer G., Albus K. Spiny stellates as cells of origin of association fibres from area 17 to area 18 in the cat's neocortex // Brain Res. 1981. - Vol. 210.- P.335-341.

176. Miller J.W., Buschmann M. В., Benevento L. A. Extrageniculate thalamic projections to the primary visual cortex // Brain Res. 1980. - Vol. 189.- P.221-227.

177. Milleret С., Houzel J. С., Buser P. Pattern of development of the callosal transfer of visual information to cortical areas 17 and 18 in the cat // Eur. J. Neurosci. 1994. - Vol. 6.- P.193-202.

178. Milleret C., Houzel J. C. Visual interhemispheric transfer to areas 17 and 18 in cats with convergent strabismus // Eur. J. Neurosci. 2001. - Vol. 13.- P.137-152.

179. Mitchell D.E., MacKinnon S. The present and potential impact of research on animal model for clinical treatment of stimulus deprivation amblyopia // Clin. Exp. Optom. 2002. - Vol. 85.-N l.-P. 5-18.

180. Mitchison G., Crick F. Long axons within the striate cortex: their distribution, orientation, and patterns of connection // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1982. -Vol. 79.- P.3661-3665.

181. Movshon J.A., Thompson I. D., Tolhurst D. J. Spatial and temporal contrast sensitivity of neurones in areas 17 and 18 of the cat's visual cortex // J. Physiol. -1978.-Vol. 283.-P.101-120.

182. Movshon J.A., Van Sluyters R. C. Visual neural development // Annu. Rev. Psychol. 1981. - Vol. 32,- P.477-522.

183. Mower G., Gibson A., Robinson F., Stein J., Glickstein M. Visual pontocerebellar projections in the cat // J. Neurophysiol. 1980. - Vol. 43.- P.355-366.

184. Mower G.D., Burchfiel J. L., Duffy F. H. Animal models of strabismic amblyopia: physiological studies of visual cortex and the lateral geniculate nucleus // Brain Res. 1982. - Vol. 281.-P.311-327.

185. Mower G.D., Duffy F. H. Animal models of strabismic amblyopia: comparative behavioral studies // Behav. Brain Res. 1983. - Vol. 7.- P.239-251.

186. Mower G.D. The effect of dark rearing on the time course of the critical period in cat visual cortex // Brain Res. Dev. Brain Res. 1991. - Vol. 58.- P. 151158.

187. Mower G.D. The.relationship between relative eye usage and ocular // Brain Res.Dev.Brain Res. 2005. - Vol. 154,- P.147-151.

188. Murphy K.M., Jones D. G., Van Sluyters R. C. Cytochrome-oxidase blobs in cat primary visual cortex// J. Neurosci. 1995. - Vol. 15.- P.4196-4208.

189. Murphy K.M., Trepel C., Pegado V. D. Non-uniform distribution of the NMDARl receptor subunit in kitten visual cortex at the peak of the critical period // Mol. Vis. 1996. - Vol. 2,- P.9.

190. Murphy K.M., Duffy K. R., Jones D. G., Mitchell D. E. Development of cytochrome oxidase blobs in visual cortex of normal and visually deprived cats // Cereb. Cortex. 2001. - Vol. 11.- P. 122-135.

191. Norcia A.M., Garcia H., Humphry R., Holmes A., Hamer R. D., Orel-Bixler D. Anomalous motion VEPs in infants and in infantile esotropia // Invest Ophthalmol. Vis. Sci. 1991. - Vol. 32.- P.436-439.

192. O'Leary J.L. Structure of the area striata of the cat // J. Comp. Neurol. 1941. -Vol. 75. -N.l.-P. 131-164.

193. Olavarria J.F. The effect of visual deprivation on the number of callosal cells in the cat is less pronounced in extrastriate cortex than in the 17/18 border region // Neurosci. Lett. 1995. - Vol. 195.- P.147-150.

194. Olavarria J.F. Non-mirror-symmetric patterns of callosal linkages in areas 17 and 18 in cat visual cortex,// J. Comp Neurol. 1996. - Vol. 366.- P.643-655.

195. Olavarria J.F. Callosal connections correlate preferentially with ipsilateral cortical domains in cat areas 17 and 18, and with contralateral domains in the 17/18 transition zone // J. Comp Neurol. 2001. - Vol. 433.- P.441-457.

196. Olson C.R., Freeman R. D. Eye alignment in kittens // J. Neurophysiol. -1978. Vol. 41.- P.848-859.

197. Orban G.A., Kennedy H., Maes H. Response to movement of neurons in areas 17 and 18 of the cat: velocity sensitivity // J. Neurophysiol. 1981. - Vol. 45.-P.1043-1058.

198. Orban G.A. Neuronal operations in the visual cortex // Berlin. Springer-Verlag. 1984.367 p.

199. Otsuka R., Hassler R. On the structure and segmentation of the cortical center of vision in the cat. // Arch. Psychiatr. Nervenkr. Z. Gesamte Neurol. Psychiatr. -1962.-Vol. 203.- P.212-234.

200. Palmer L.A., Rosenquist A. C. Visual receptive fields of single striate corical units projecting to the superior colliculus in the cat // Brain Res. 1974. - Vol. 67,-P.27-42.

201. Payne B.R., Elberger A. J., Berman N., Murphy E. H. Binocularity in the cat visual cortex is reduced by sectioning the corpus callosum // Science. 1980. - Vol. 207,- P.1097-1099.

202. Payne B.R. Representation of the ipsilateral visual field in the transition zone between areas 17 and 18 of the cat's cerebral cortex // Vis. Neurosci. 1990. - Vol. 4. P.445-474.

203. Payne B.R. Neuronal interactions in cat visual cortex mediated by the corpus callosum // Behav. Brain Res. 1994. - Vol. 64.- P.55-64.

204. Pettigrew J.D. The effect of visual experience on the development of stimulus specificity by kitten cortical neurones // J. Physiol. 1974. - Vol. 237.- P.49-74.

205. Podell M., Isley M. R., Shinkman P. G., Rogers D. C. Visual development: early experience with torsionally disparate images // Metab Pediatr. Syst. Ophthalmol. 1982. - Vol. 6.- P.273-283.

206. Price D.J., Blakemore C. The postnatal development of the association projection from visual cortical area 17 to area 18 in the cat // J. Neurosci. 1985a. -Vol. 5.- P.2443-2452.

207. Price D.J., Blakemore C. Regressive events in the postnatal development of association projections in the visual cortex // Nature. 19856. - Vol. 316.- P.721-724.

208. Price D.J. The postnatal development of clustered intrinsic connections in area 18 of the visual cortex in kittens // Brain Res. 1986. - Vol. 389.- P.31-38.

209. Price D.J., Ferrer J. M., Blakemore C., Kato N. Postnatal development and plasticity of corticocortical projections from area 17 to area 18 in the cat's visual cortex// J. Neurosci. 1994. - Vol. 14.- P.2747-2762.

210. Rockland K.S., Pandya D. N. Cortical connections of the occipital lobe in the rhesus monkey: interconnections between areas 17, 18, 19 and the superior temporal sulcus // Brain Res. 1981. - Vol. 212.- P.249-270.

211. Rockland K.S., Lund J. S. Widespread periodic intrinsic connections in the tree shrew visual cortex// Science. 1982. - Vol. 215.- P. 1532-1534.

212. Rockland K.S., Lund J. S. Intrinsic laminar lattice connections in primate visual cortex// J. Comp Neurol. T 1983. Vol. 216.-P.303-318.

213. Rubenstein R., Lohr K., Brook R., Goldberg G., Kamberg C. Measurement of physiological health for children // 1985. In "Vision impairments.- Vol.4. Santa Monica: Rand Corporation.

214. Salin P.A., Girard P., Kennedy H.-, Bullier J. Visuotopic organization of corticocortical connections in the visual system of the cat // J. Comp Neurol. 1992. - Vol. 320.- P.415-434.

215. Salin P.A., Bullier J. Corticocortical connections in the visual system: structure and function // Physiol Rev. 1995. - Vol. 75,- P.107-154.

216. Sasaki Y., Cheng H., Smith E. L., Ill, Chino Y. Effects of early discordant binocular vision on the postnatal development of parvocellular neurons in the monkey lateral geniculate nucleus // Exp. Brain Res. 1998. - Vol. 118.- P.341-351.

217. Schmidt K.E., Kim D. S., Singer W., Bonhoeffer Т., Lowel S. Functional specificity of long-range intrinsic and interhemispheric connections in the visual cortex of strabismic cats // J. Neurosci. 1997. - Vol. 17.- P.5480-5492.

218. Schmidt K.E., Stephan M., Singer W., Lowel S. Spatial analysis of ocular dominance patterns in monocularly deprived cats // Cereb. Cortex. 2002. - Vol. 12.- P.783-796.

219. Schoen S.W., Leutenecker В., Kreutzberg G. W., Singer W. Ocular dominance plasticity and developmental changes of 5'-nucleotidase distributions in the kitten visual cortex // J. Comp Neurol. 1990. - Vol. 296.- P.379-392.

220. Schor C.M., Fusaro R. E., Wilson N., McKee S. P. Prediction of early-onset esotropia from components of the infantile squint syndrome // Invest Ophthalmol. Vis. Sci. 1997. - Vol. 38.- P.719-740.

221. Schwarz C., Bolz J. Functional specificity of a long-range horizontal connection in cat visual cortex: a cross-correlation study // J. Neurosci. 1991. - Vol. 11.- P.2995-3007.

222. Sestokas A.K., Lehmkuhle S. The effects of monocular deprivation on the visual latency of geniculate X- and Y-cells in the cat // Brain Res. 1986. - Vol. 395.- P.93-95.

223. Shatz C.J., Lindstrom S., Wiesel T. N. The distribution of afferents representing the right and left eyes in the cat's visual cortex // Brain Res. 1977. -Vol. 131.-P.103-116.

224. Shatz C.J., Stryker M. P. Ocular dominance in layer IV of the cat's visual cortex and the effects of monocular deprivation // J. Physiol. 1978. - Vol. 281.-P.267-283.

225. Sherk H. Area 18 cell responses in cat during reversible inactivation of area 17 //J. Neurophysiol. 1978. - Vol. 41. -P.204-215.

226. Sherman S.M. Development of interocular alignment in cats // Brain Res. -1972. Vol. 37.-P.187-203.

227. Sherman S.M., Spear P. D. Organization of visual pathways in normal and visually deprived cats // Physiol Rev. 1982. - Vol. 62.- P.738-855.

228. Shinkman P.G., Bruce C. J. Binocular differences in cortical receptive fields of kittens after rotationally disparate binocular experience // Science. 1977. - Vol. Г97.- P.285-287.

229. Shinkman P.G., Timney В., Isley M. R. Binocular depth perception following early experience with interocular torsional disparity // Vis. Neurosci. 1992. - Vol. 9.- P.303-312.

230. Shoham D., Hubener M., Schulze S., Grinvald A., Bonhoeffer T. Spatio-temporal frequency domains and their relation to cytochrome oxidase staining in cat visual cortex// Nature. 1997. - Vol. 385.- P.529-533.

231. Sillito A.M. Inhibitory mechanisms influencing complex cell orientation selectivity and their modification at high resting discharge levels // J. Physiol. -1979.-Vol. 289,-P.33-53.

232. Simmers A.J., Ledgeway Т., Hess R. F., McGraw P. V. Deficits to global motion processing in human amblyopia // Vision Res. 2003. - Vol. 43.- P.729-738.

233. Singer W. The effect of monocular deprivation on cat parastriate cortex: asymmetry between crossed and uncrossed pathways // Brain Res. 1978. - Vol. 157.- P.351-355.

234. Sireteanu R., Fronius M. Naso-temporal asymmetries in human amblyopia consequence of long-term interocular suppression // Vision Res. 1981. - Vol. 21.-P.1055-1063.

235. Sireteanu R., Maurer D. The development of the kitten's visual field // Vision Res. 1982. -Vol. 22.-P.l 105-1111.

236. Spencer H.I., Lynch G., Jones R.K. Horseradish peroxidase labeling // In: Neuroanatomical research techniques,ed. Robertson R. T. As.Press,N.Y. 1978. № 4. p. 291-315.

237. Stone J. A quantitative analysis of the distribution of ganglion cells in the cat's retina// J. Comp Neurol. 1965. - Vol. 124,- P.337-352.

238. Stone J. The naso-temporal division of the cat's retina // J. Comp Neurol. -1966.-Vol. 126.- P.585-6'00.

239. Stone J., Dreher B. Projection of X- and Y-cells of the cat's lateral geniculate nucleus to areas 17 and 18 of visual cortex // J. Neurophysiol. 1973. - Vol. 36.-P.551-567.

240. Sur M., Weller R. E., Sherman S. M. Development of X- and Y-cell retinogeniculate terminations in kittens // Nature. 1984. - Vol. 310.- P.246-249.

241. Thompson I.D., Kossut M., Blakemore C. Development of orientation columns in cat striate cortex revealed by 2-deoxyglucose autoradiography // Nature. 1983.- Vol. 301,- P.712-715.

242. Thorn F., Gollender M., Erickson P. The development of the kittens visual optics// Vision Res. 1976.-Vol. 16.-P.l 145-1149.

243. Tieman S.B. The anatomy of geniculocortical connections in monocularly deprived cats // Cell Mol. Neurobiol. 1985. - Vol. 5,- P.35-45.

244. Timney В., Peck С. K. Visual acuity in cats following surgically induced cyclotropia // Behav. Brain Res. 1981. - Vol. 3.- P.289-302.

245. Tootle J.S., Friedlander M. J. Postnatal development of the spatial contrast sensitivity of X- and Y-cells in the kitten retinogeniculate pathway // J. Neurosci. -1989.-Vol. 9.- P.1325-1340.

246. Toyama K., Takeda T. Proceedings: Analysis of neural tracts in the visual fields 18 and 19 of the cerebral cortex using electric and photic stimulation of the retina// Nippon SeirigakuZasshi. 1974. - Vol. 36.- P.286-287.

247. Trachtenberg J.T., Trepel C., Stryker M. P. Rapid extragranular plasticity in the absence of thalamocortical plasticity in the developing primary visual cortex // Science. 2000. - Vol. 287,- P.2029-2032.

248. Trachtenberg J.T., Stryker M. P. Rapid anatomical plasticity of horizontal connections in the developing visual cortex // J. Neurosci. 2001. - Vol. 21.- P.3476-3482.

249. Tremain K.E., Ikeda H. Relationship between amblyopia, LGN cell "shrinkage" and cortical ocular dominance in cats // Exp. Brain Res. 1982. - Vol. 45.- P.243-252.

250. Trepel C., Duffy K. R., Pegado V. D., Murphy К. M. Patchy distribution of NMDAR1 subunit immunoreactivity in developing visual cortex // J. Neurosci. -1998.- Vol. 18.-P.3404-3415.

251. Tretter F., Cynander M., Singer W. Cat parastriate cortex: A primary or second visual area? // J. Neurophysiology. 1975. - Vol. 38. -N 5. - P. 1099 -1114.

252. Ts'o D.Y., Gilbert C. D., Wiesel T. N. Relationships between horizontal interactions and functional architecture in cat striate cortex as revealed by cross-correlation analysis // J. Neurosci. 1986. - Vol. 6.- P.l 160-1170.

253. Tusa R.J., Palmer L. A., Rosenquist A. C. The retinotopic organization of area17 (striate cortex) in the cat // J. Comp Neurol. 1978. - Vol. 177.- P.213-235.

254. Tusa R.J., Rosenquist A. C., Palmer L. A. Retinotopic organization of areas18 and 19 in the cat// J. Comp Neurol. 1979. - Vol. 185.- P.657-678.

255. Tusa R.J., Palmer L.A., Rosenquist A.C. Multiple cortical visual areas: Visual field topography in the cat // In: Cortical Sensory Organization, v.2. Multiple Visual Areas, ed.: Woolsey C.N. Humana Press, Clifton, NY, USA. 1981. P. 1-31.

256. Tychsen L., Rastelli A., Steinman S., Steinman B. Biases of motion perception revealed by reversing gratings in humans who had infantile-onset strabismus // Dev. Med. Child Neurol. 1996. - Vol. 38.- P.408-422.

257. Tychsen L., Wong A. M., Burkhalter A. Paucity of horizontal connections for binocular vision in VI of naturally strabismic macaques: Cytochrome oxidase compartment specificity // J. Comp Neurol. 2004. - Vol. 474.- P.261-275.

258. Van Sluyters R.C., Levitt F. B. Experimental strabismus in the kitten // J. Neurophysiol. 1980. - Vol. 43.- P.686-699.

259. Wiesel T.N., Hubel D. H. Single-cell responses in striate cortex of kittens deprived of vision in one eye // J. Neurophysiol. 1963. - Vol. 26.- P.1003-1017.

260. Wilson J.R., Tessin D. E., Sherman S. M. Development of the electrophysiological properties of Y-cells in the kitten's medial interlaminar nucleus // J. Neurosci. 1982. - Vol. 2.- P.562-571.

261. Windle, W.F. Normal behavioral reactions of kittens correlated with the postnatal development of nerve-fiber density in the spinal gray matter // J. Comp. Neurol. 1930. - Vol.50. - P. 479-459.

262. Wong A.M., Burkhalter A., Tychsen L. Suppression of metabolic activity caused by infantile strabismus and strabismic amblyopia in striate visual cortex of macaque monkeys // J. AAPOS. 2005. - Vol. 9.- P.37-47.

263. Yin T.C., Kalil R. E., Schechter P. B. Visual-evoked responses from strabismic cats. A comparison of esotropes with exotropes // Invest Ophthalmol. Vis. Sci. 1983. - Vol. 24.- P.1390-1399.

264. Yinon U. Eye rotation in developing kittens: the effect on ocular dominance and receptive field organization of cortical cells // Exp. Brain Res. 1975. - Vol. 24.-P.215-218.

265. Yinon U. Eye rotation surgically induced in cats modifies properties of cortical neurons // Exp. Neurol. 1976. - Vol. 51.- P.603-627.