Организация специфических и неспецифических таламических влияний на различные слои соматосенсорной коры крысы в бодрствовании и медленноволновом сне

Ясенков, Роман Валерьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Организация специфических и неспецифических таламических влияний на различные слои соматосенсорной коры крысы в бодрствовании и медленноволновом сне
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Организация специфических и неспецифических таламических влияний на различные слои соматосенсорной коры крысы в бодрствовании и медленноволновом сне"

На правах рукописи

Ясенков Роман Валерьевич

ОРГАНИЗАЦИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ И НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ТАЛАМИЧЕСКИХ ВЛИЯНИЙ НА РАЗЛИЧНЫЕ СЛОИ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ КРЫСЫ В БОДРСТВОВАНИИ И МЕДЛЕННОВОЛНОВОМ СНЕ

03.00.13. - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 2006

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

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

А. А. Буриков

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

В. В. ШульговскиЙ доктор биологических наук, профессор А. В. Черносмтов

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

Защита диссертации состоится 28 февраля 2006 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.208.07 по биологическим наукам при Ростовском государственном университете по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105, аудитория 203

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

Автореферат разослан «_» января 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, _____.

доктор биологических наук в. В. Бабенко

XOOG А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Благодаря наличию специфических и неспецифических ядерных образований, выполняющих модулирующие, интегративные и регулирующие функции, таламус является важнейшим посредником афферентных и эфферентных взаимосвязей коры больших полушарий. В различных функциональных состояниях мозга, таких как сон и бодрствование, формируются определенные тапамо-кортикальные отношения, организация которых во многом определяется неспецифическими образованиями таламуса (Morison, Dempsey, 1942; Jasper, 1960; Гусельников, Супин, 1968; Буриков, 1971, 1985; Steriade, etal., 1984-1991, и др.).

На современном этапе изучения таламо-кортикальной системы одним из наиболее принципиальных вопросов является вопрос о функциональной организации взаимовлияний различных слоев коры и таламических ядер, поскольку вертикальная морфо-функциональная неоднородность коры может являться основой многих механизмов, участвующих в регуляции состояний бодрствования и сна. Долгое время основой многих исследований служили взгляды Лоренте де Но (Lorente de No, 1938) о послойном распределении таламо-кортикальных афферентов, согласно которым специфические терминали оканчиваются в 3-4 слоях, а неспецифические в 1 и 6. Однако позже стало известно, что таламические (в особенности, неспецифические) связи организованы значительно сложнее. Так, согласно Херкенхэм (Herkenham, 1986), распределение таламических проекций по слоям неокортекса зависит от того, в каком корковом поле они оканчиваются, а Джонс (Jones, 1998) предложил вообще отказаться от классических взглядов, обнаружив, что поверхностные слои коры получают проекции практически от всех таламических нейронов, вне зависимости от их ядерных границ.

Противоречивые данные имеются также относительно механизмов генерации и пространственно-временной организации ритмической активности альфа-частотного диапазона в таламо-кортикальной системе, в то время, как ЭЭГ-феноменам такой активности (спонтанные сонные веретена, вторичные вызванные ритмичные разряды, реакции вовлечения и усиления) многие исследователи отводят важнейшую роль в регуляции потока афферентной информации (Серков, Казаков, 1980), механизмах квантования сенсорной информации (Гусельников, Супин, 1968; Данилова, 1985; Сухов, 1995, и др.), а также в механизмах обработки информации мозгом (Ливанов, 1967; Уолтер, 1969; Шевелев с соавт., 1991).

•ИБЛИОТЕКА

«пейсмекеров». При этом, ряд исследователей (Andersen, Eccles, 1962; Нарикашвили, 1975, и др.) считают, что возникновение ритмичных осцилляций в коре мозга обусловлено активностью релейных нейронов специфических ядер таламуса, в то время как другие авторы указывают на преимущества нейронных популяций неспецифических структур таламуса (Буриков, 1971, 1985; Вербицкий, 1980; Steriade, et al., 1984-1991, и др.), либо внеталамических источников (Бутхузи, 1971; Чаянов, 1986; Сунцова, 2000, и др.), либо коры, которая сама может выступать ведущим звеном в организации ритмичной активности (Дуринян, 1975; Lopes da Silva et al., 1978; Кратин, Сотниченко, 1987; Contreras, Steriade, 1996; Timofeev, Steriade, 2004 и др.).

Таким образом, многие вопросы, связанные с механизмами, лежащими в основе генерации ритмической активности в таламо-кортикальной системе, остаются дискуссионными. Кроме этого, весьма противоречивы и малочисленны исследования, касающиеся взаимоотношений ритмичной активности различных слоев соматосенсорной коры с таламическими ядрами в состояниях сна и бодрствования, в то время как изучение подобных взаимодействий может прояснить многие вопросы относительно механизмов бодрствования и сна, а также регуляции и обработки сенсорной информации при различных уровнях активации мозга.

Цель и задачи исследования. Целью работы являлось исследование таламо-кортикальных влияний на различные слои соматосенсорной коры крысы в состояниях бодрствования и медленноволнового сна.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать закономерности пространственно-временной организации веретенообразной активности в первичной соматосенсорной коре, в специфических и неспецифических ядрах таламуса в состояниях бодрствования и медленноволнового сна.

2. Изучить особенности функционального взаимодействия различных слоев соматосенсорной коры и таламических ядер при спонтанной веретенообразной активности.

3. Проанализировать свойства ритмичных разрядов последействия, реакций усиления и вовлечения в различных слоях соматосенсорной коры под влиянием одиночной и ритмичной стимуляции специфических и неспецифических ядер таламуса.

4. Оценить роль верхних и нижних слоев соматосенсорной коры при формировании кортико-таламических взаимоотношений в состояниях бодрствования и медленноволнового сна.

Научная новизна результатов исследования. Проведенное исследование пространственно-временной организации спонтанной и вызванной

веретенообразной активности с учетом послойного распределения специфических и неспецифических таламических влияний на первичную соматосенсорную (81) кору крысы в состояниях сна и бодрствования показало, что в фоновой активности различных слоев коры может иметь место как сопряженное, так и не сопряженное развитие веретенообразной активности в коре и таламусе.

Впервые показано, что при переходе от бодрствования к начальным стадиям медленноволнового сна изменяется характер специфического и неспецифического таламо-кортикального взаимодействия, проявляющийся в существенном увеличении согласованности развития ритмической активности в таламических (медиальных и вентральных) ядрах и нижних (5-6) слоях соматической коры. Показано, что нижние слои коры в условиях спонтанной веретенообразной активности могут иметь тесные, сравнимые с внутрикорковыми функциональные связи с медиальными неспецифическими ядрами таламуса.

Выявлены различия в послойной организации таламо-кортикальныу отношений и их зависимость от функционального состояния мозга Обнаружено, что в условиях вызванной фокальной активности первичные, а в особенности вторичные ответы соматосенсорной коры крысы в результате одиночной, парной и ритмичной стимуляции таламических структур связаны как с тангенциальной, так и с вертикальной нейронной организацией соматической коры крысы. При этом частотно-фазовые характеристики вызванных ответов в существенной степени зависят от параметров стимуляции

Теоретическое и практическое значение работы. Результаты исследования расширяют существующие представления о морфо-функциональной организации таламо-кортикальной системы и механизмах лежащих в основе генерации ритмической активности мозга, что представляет интерес для решения нейрофизиологических проблем, связанных, в частности, с изучением таламо-кортикальных и внутрикорковых отношений, регуляцией цикла бодрствования-сон, взаимодействия регуляторных систем мозга. Резут.тзтя работы использованы при выполнении грантов РФФИ № 00-04-48804, ¡^ТА8 № 97-10090, РФФИ № 04-04-58546

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Спонтанная биоэлектрическая активность характеризуется достаточно независимыми уровнями - таламическим и корковым - в организации веретенообразной ритмической активности в пределах таламо-кортикальной системы.

2. Изменение функционального состояния мозга при переходе от бодрствования к медленноволновому сну приводит к трансформации

лабильности соматосенсорной коры и, как следствие, к изменению свойств реакций усиления и вовлечения, которые обладают характерными послойными особенностями и проявляются в повышении порога вызванных ответов, понижении частоты усвоения ритма стимуляции и развитии процессов трансформации ритма. 3. Нижние слои соматосенсорной коры и неспецифические медиальные структуры таламуса обладают тесной функциональной связью, закономерно изменяющейся при переходе от бодрствования ко сну.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены: на I Российской школе-конференции «Сон - окно в мир бодрствования» (Москва, 2001), в материалах IX Всероссийского семинара "Нейроинформатика и ее приложения" (Красноярск, 2001), в сборнике «Проблемы нейрокибернетики» (Ростов-на-Дону, 2002), в сборнике Всероссийской конференции «Пластичность и структурно-функциональная взаимосвязь коры и подкорковых образований мозга» (Москва, 2003), в материалах II Российской школы-конференции «Сон - окно в мир бодрствования» (Москва, 2003), в материалах научно-практической конференции «Проблемы общей биологии» (Ростов-на-Дону, 2003), в материалах XIX съезда физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004), на докладах 6-й международной школы ISN "Responses to Trauma in the CNS: Genes to Ethics" (Avignon, 2004), 17A Congress of the European Sleep Research Society (Prague, 2004), International Summer School in Behavioural Neurogenetics (Moscow, 2005), XIV Международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 20051 и First Congress of World Association of Sleep Medicine (Berlin, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, личный вклад автора 68,6 %.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, трех разделов, содержащих собственные результаты, обсуждения полученных результатов, выводов и библиографического указателя, включающего 59 отечественных и 162 зарубежных источников. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста, содержит 3 таблицы и 32 рисунка.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Представленные в работе результаты были получены в острых опытах на 32 крысах обоего пола линии Вистар весом 200-250 г. Методика экспериментов была рассмотрена на заседании комиссии по биомедицинской этике Комитета по Биоэтике РАН (протокол № 98 от 11 марта 2002 г.) и получила положительное заключение.

Операционная подготовка животного и трепанация черепа проводились под общим эфирным наркозом. Дополнительное локальное обезболивание кожных разрезов осуществлялось 0,5 % раствором новокаина. Координаты центров трепанационных отверстий рассчитывались согласно стереотаксическим данным (J.F.R.KOnig, R.A.Klippet, 1963; G.Paxinos, C.Watson, 1986) относительно брегмы - пересечения сагиттального и венечного швов. Для регистрации активности соматосенсорной области коры - 2,5 мм каудально от брегмы и 5,5 мм латерально от сагиттального шва; для таламических ядер - 3 мм каудально от брегмы и 2,5 мм от сагиттального шва; 6,5 мм каудально от брегмы и 3 мм латерально от шва - для ретикулярной формации среднего мозга.

Обездвиживание осуществлялось внутрибрюшинным введением пороговых доз (0,5-1,0 мг/кг) тубокурарина (d-tubocurarine chloride), что вызывало блокаду нервно-мышечного проведения крупной мускулатуры туловища и конечностей при сохранении нормальной деятельности сердца и подвижности вибрисскового аппарата. Крыса помещалась в стереотаксическую установку и переводилась на искусственное дыхание. Дремотное состояние и сон вызывались путем поэтапного введения нембутала (5-20 мг/кг). Контроль текущего функционального состояния животного производили по показателям электрокортикограммы и кардиограммы, а также в течение всего эксперимента (8-10 часов) проводился анализ спектров мощности 30 секундных отрезков фоновой ЭКоГ для статистической оценки представленности основных частот в биоэлектрической активности коры и подкорковых структур.

В соответствии с поставленными задачами, экспериментально формировались следующие функциональные состояния, на фоне которых применялось то или иное воздействие: 1) состояние пассивного бодрствования, наступающее через некоторый период адаптации (1-1,5 часа) после введения животному тубокурарина; 2) состояние различного по глубине сна после введения животному возрастающего по дозам (от 5мг/кг до 20 мг/кг) раствора нембутала.

Регистрацию фокальной активности локальных областей коры и таламуса производили моно- и биполярно, используя стеклянные микроэлектроды, заполненные 2,5 М раствором NaCl, с диаметром кончика 2-5 мкм и сопротивлением 1-6 мОм. Применялись как капиллярные, так и безкапиллярные электроды. Для регистрации фоновой и вызванной фокальной активности соматосенсорной коры из двух-трех микроэлектродоЬ изготавливались по-разному ориентированные «склейки»: горизонтальные, с расстоянием между кончиками 300-1000 мкм - для отведения биоэлектрической активности с одного, или с различных нейронных ансамблей в пределах одного

слоя коры и, вертикальные, с расстоянием между кончиками 700-1200 мкм - для регистрации активности верхних и нижних слоев соматосенсорной коры.

Электроды для работы с таламическими структурами формировались двумя способами: 1) для регистрации и\или стимуляции в пределах медиальной группы ядер кончики микроэлектродов были ориентированны либо ростро-каудально, либо медио-латерально; 2) для одновременной регистрации и\или стимуляции специфических (VPL, VPM) и неспецифических (intralaminar nuclei) ядер электроды располагались медио-латерально, с расстоянием между кончиками 1,5-2,5 мм. Микроэлектроды погружались в исследуемые структуры мозга с помощью микроманипуляторов ММ-1 с шагом погружения 10 мкм. При погружении электродов в кору и подкорковые структуры осуществлялся функциональный контроль (развитие низкопороговой реакции вовлечения в коре при низкочастотном раздражении неспецифических ядер таламуса и реакции усиления при стимуляции специфических ядер). Кроме этого, о локализации электродов в баррелоидной области релейного ядра таламуса и в соответствующих проекционных областях соматосенсорной коры судили по изменению суммарной активности в ответ на тактильную стимуляцию вибрисс при визуальном (на осциллографе) и слуховом (динамик) контроле. Электрическая стимуляция коры и таламических ядер осуществлялась моно- и биполярно прямоугольными импульсами тока амплитудой 50-100 мкА и длительностью 0,02-0,5 мс.

Все эксперименты были выполнены на комплексной электрофизиологической установке, смонтированной на базе локальной сети, состоящей из 4 ЭВМ. Для усиления биоэлектрической активности использовались истоковые повторители и 10-канальный усилитель УБС 1/10. Стимуляция осуществлялась электростимуляторами ЭСЛ-2 и ГЭФИ-З-БУ. Регистрация фоновой и вызванной активности производилась через АЦП L-205 с помощью программы ввода ADT (авт. В.В.Сердюков) с интервалом дискретизации 1 мс и длительностью ввода одной реализации от 1,5 до 60 сек.

При обработке фоновой активности использовались методы статистического анализа временных рядов (спектры мощности, спектры когерентности, фазовые кросспектры) с помощью программ Spectrum (авт Ф.Ф. Строкун) и Statislica. Усреднение вызванных потенциалов производилось с помощью программ А ЕР (авт. Ф.Ф. Строкун) и Fms (авт. A. Astrelin) по 50-100 реализациям в каждой серии. Для проверки статистических гипотез применялся t-критерий Стьюдента. Наряду с этим, производили измерение пиковых латентных периодов и амплитуд различных компонентов вызванного потенциала, а также показателей их когерентности и фазовых сдвигов между различными точками регистрации.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Таламо-кортикальные отношения в условиях спонтанной >1 веретенообразной активности

Исследование частотно-фазовых характеристик фокальной фоновой веретенообразной активности, одновременно регистрируемой от разных слоев первичной соматосенсорной коры (S1), а также специфических (VPL, VPM) и неспецифических (nuclei intralaminaris) ядер таламуса, выявило чрезвычайное разнообразие соотношения их биоэлектрической активности, связанное, в частности, с особенностями текущего функционального состояния животных. В пассивном бодрствовании (ПБ), периодически возникающая В А (до 10-15 % эпохи анализа) наблюдалась как в коре, так и в таламусе, однако, в дани- м ФС ее выраженность по амплитуде и длительности была выше в S1, где были отмечены также послойные различия. Так, в верхних (1-3), супрагранулярных слоях S1 регистрировались высокоамплитудные ритмичные потенциалы, модулированные в характерные «веретена», в то время как в нижних (5-6). инфрагранулярных слоях наблюдались меньшие по амплитуде, часто не модулированные в «веретена» ритмичные осцилляции. Кроме этого, могло варьировать и количественное соотношение «веретен» в S1 и таламусе.

Начальные стадии медленноволнового сна (МС) сопровождались характерным увеличением доли сонных веретен (до 30-40% эпохи анализа) в активности S1 и таламических ядер. Также наблюдался рост амплитуды внутриверетенных волн и длительности веретен, которая могла варьировать от 900 мс до 5 сек. Как и в пассивном бодрствовании, ВА была более выражена по форме и амплитуде в верхних слоях соматической коры, чем в нижних, и в два раза превышала соответствующую активность в таламусе. В большинстве случаев веретена наблюдались в коре и ядрах таламуса синхронно (рис. 1),

|МИ»

si,

Те

1«

Рис. 1 Синхронное развитие веретенообразной активности в S1 коре и таламусе в состоянии пассивного бодрствования (S1A-верхние слои коры, S1,-нижние слои коры. Тс - специфическое ядро таламуса, Тн - неспецифические ядра таламуса)

но, в то же время, была отмечена возможность асинхронного развития ВА (рис. 2). когда на фоне выраженного веретена в Э1, происходило смещение соответствующей активности в специфических и несгецифических ядрах таламуса.

S1*

1 ■ |олтУ

Т«

1«

Рис. 2 Асинхронное развитие веретенообразной активности в S1 коре и таламусе в состоянии пассивного бодрствования (SI* ■ верхние слои коры, S1r- нижние слои коры, Тс - специфическое ядро таламуса, Тн ■ неспецифические ядра таламуса)

Проведенный статистический анализ спектров мощности и спектров когерентности биоэлектрической активности позволил подтвердить обнаруженные закономерности, а также выявить дополнительные особенности организации ВА в соматической коре и тапамических ядрах в ПБ и МС. Анализ спекгров мощности показал выраженную зависимость частотных характеристик биоэлектрической активности S1 и таламуса от текущего ФС, а также различия внутрикорковой и внутриталамической частотной организации в состояниях пассивного бодрствования и медленноволновой стадии сна. Кроме этого, анализ когерентности биоэлектрической активности различных структурных уровней таламо-кортикальной системы выявил возможность увеличения взаимосогласованности исследуемых структур при переходе из ПБ в МС. Особой чувствительностью к изменению ФС обладают внутриталамические взаимоотношения и взаимодействия нижних слоев коры с таламусом на частотах, соответствующих синхронизированной ВА

Обособленный характер таламического и коркового уровней при организации ВА обнаружился и при анализе фазовых отношений активности различных областей коры и таламуса. Так, согласно проведенному статистическому анализу спектров мощности и фаз усредненного кросспектра, в состояниях ПБ и МС наблюдается четкое согласование частотных характеристик и фазовых отношений в пределах одного из уровней структурной организации мозга крысы - либо коры, либо таламуса.

Дополнительным подтверждением функциональной обособленности ритмогенеза таламуса и коры при организации ВА служат данные о закономерностях частотной и фазовой согласованности динамики внутриверетенных волн. Расчет величины периодов внутриверетенных волн в каждой из регистрируемых областей таламуса и коры показал их изменение по мере развития веретена Период следования волн динамично менялся как в различных слоях коры, так и в таламусе, причем изменения носили более согласованный характер в пределах коры и таламуса, что наглядно представлено на графике совместной динамики периодов последовательных волн (рис. 3, а). Более высокая внутрикорковая и внутриталамическая фазовая согласованность подтвердилась также расчетом средних значений периодов и их корреляций, которые достигали наибольших значений для внутрикорковых и внутриталамических отношений (табл. 1).

Х±о (мс) Э1т Тр ! Тн л Тс

148,24±12,82 Тс 0,72059 0,74949 0,78059 [ 095 ЬЗ

148,88112,46 Тн 0,74311 0,7886 0,82151 1

146, В7±14,27 Тр 0,71858 0,7256

147,39415.17

146,82±15,74 ви

Рис 3 Суммарная динамика (а) средние знамения и корреляция (Табл 1} периодов внутриверетенных волн между различными структурами коры и таламуса

В целом, анализ фазовых отношений внутриверетенных волн при одновременном развитии В А в 81, специфическом, неспецифическом и ретикулярном ядрах таламуса, показал выраженные отличия внутрикорковой и внутриталамической функциональной организации ритмичной активности, проявляющиеся в различной динамике величин периодов внутриверетенных волн в коре и таламусе, высокой степени корреляции ВА в пределах каждой из этих структур, что свидетельствует о высокой внутрикорковой и

внутриталамической согласованности ВА и высокой степени автономности формирования и развития ритмичной активности.

Таким образом, анализ развития спонтанной фокальной ВА в различных слоях Б1, а также специфических и неспецифических ядрах таламуса выявил разнообразное соотношение корково-корковых и таламо-кортикальных связей в зависимости от текущего функционального состояния. Прежде всего, отмечена вариабельность пространственно-временной организации ВА между таламусом и корой в состояниях как ПБ, так и МС, что проявлялось в возможности:

1) неодновременного появления пакетов веретен в коре и таламусе;

2) неодновременного завершения веретен, либо их отсутствия в одном из отведений; 3) фазового сдвига внутриверетенных волн при наличии одновременной ВА в коре и таламусе. Отмечены существенные различия амплитудных характеристик ВА, а также формы отдельных волн ВА между верхними и нижними слоями Б1, 81 и таламическими ядрами в состояниях ПБ и МС. Спектральный анализ выявил различия внутрикорковой и внутриталамической частотной организации в состояниях ПБ и МС, и в то же время показал возможность увеличения взаимодействия нижних слоев коры и таламуса при переходе в МС на частотах, соответствующих ВА.

Таламо-кортикальные отношения в условиях вызванных ритмичных разрядов последействия.

Наряду с организацией спонтанной ВА, несомненный интерес представляет изучение вызванных ритмичных потенциалов, поскольку известно, что ритмичные колебания, возникающие в 51 в ответ на различные виды раздражения, отражают работу многих механизмов, ответственных за организацию спонтанной ритмичной активности мозга. Что касается вызванных ритмичных разрядов последействия (РРП), этот феномен, наблюдаемый в коре мозга у животных, рассматривают как «искусственно спровоцированную вспышку альфа-подобной активности», аналогичную по природе альфа-активности человека (Гусельников, 1976).

Проведённое нами исследование организации РРП в 81 крысы при различном уровне активации мозга позволило выявить характерные особенности их развития, зависящие от типа применяемой стимуляции, от того, в каком слое производилась регистрация, а также от частотно-фазовых характеристик фоновой таламо-кортикальной активности. При тактильной стимуляции вибрисс фокальная вызванная активность в соматической коре включала, как правило, три этапа: первичный ответ с латентным периодом 8-10 мс, медленный отрицательный потенциал длительностью 100-200 мс и последующий ритмичный разряд с частотой следования 6-13 Гц и продолжительностью от 0,5 до 5 секунд. Отмечено, что в одном

функциональном состоянии и при одинаковых экспериментальных воздействиях у одних и тех же животных РРП могли отличаться в коре и таламусе по амплитудным характеристикам и степени согласованности развития. Кроме этого, регистрируемые в различных слоях коры периоды колебаний РРП, вызванные тактильной стимуляцией, могли варьировать в широких пределах (100-200 мс), достигая наибольшего разброса в начале и в конце РРП (рис. 4, графики), что может свидетельствовать о трансформации лабильности корковых элементов в процессе формирования этой вызванной реакции. Также были обнаружены характерные послойные отличия в организации ритмичных послеразрядов, которые выражались в различной по величине амплитуде ответов в верхних и нижних слоях соматосенсорной коры.

[us

Рис. 4 Послойные особенности и динамика развития волн РРП при тактильной стимуляции отдельной вибриссы (D5)

fS1A - верхние слои коры, S1r - нижние спои коры, t - тактильная стимуляция)

В целом, применение тактильной стимуляции выявило как внутрикорковые, так и корково-подкорковые отличия в организации РРП, зависящие от текущего ФС. В ПБ развитие ритмичных послеразрядов доминирует в S1, особенно в верхних ее слоях, и менее - в таламических ядрах. Переход в МС облегчает вызов РРГ1 в таламусе, развитие которых может происходить с различным фазовым сдвигом относительно корковых ритмичных волн - от синфазных до противофазных.

Для выявления закономерностей кратковременных пластических постстимульных влияний на развитие вызванных реакций в верхних и нижних слоях S1 в ряде экспериментов использовалась парная электрическая стимуляция специфического и неспецифического ядер таламуса в состояниях ПБ и МС (рис. 5). В состоянии ПБ парная стимуляция специфического ядра

таламуса с межстимульным интервалом 50 мс вызывала в 81 фокальные ответы, отличающиеся, прежде всего, своими послойными характеристиками (рис. 5, Тс). В верхних слоях Б1, в отличие от нижних слоев, наблюдались: 1) высокоамплитудные, коротколатентные первичные ответы; 2) фасилитация ПО на повторный стимул; 3) выраженные положительные фазы волн ПО; 4) медленная позитивно-негативная волна, следующая за ПО. В нижних слоях коры, в отличие от верхних, отмечалась депрессия второго ответа, редукция положительных фаз волн и отсутствие позитивно-негативной волны после первичных ответов По мере засыпания животного под действием нембутала и развития начальных фаз МС, парная электрическая стимуляция УРЬ ядра выявила изменения в структуре вызванных ответов, как верхних, так и нижних слоев Б!. В супрагранулярном модуле коры, также как и в ПБ, электрическая стимуляция приводила к развитию коротколатентных первичных ответов с облегчением на повторный стимул, однако в данном состоянии происходила значительная редукция позитивных фаз первичных волн, а также появлялись характерные ритмичные послеразряды, которые по мере углубления состояния сна не только сохранялись, но даже усиливались. В нижних слоях соматической коры изменение функционального состояния при переходе в МС приводило к существенной редукции первичных ответов, однако, по сравнению с ПБ, появлялись РРП, амплитуда которых была в несколько раз меньше амппитуды РРП верхних слоев соматической коры.

ПБ

МС

Тс

_|о*«в

Тн

" гпщчггт

81 т

Рис. 5 Парная стимуляция таламических ядер в пассивном бодрствовании (ПБ) и медленноволновом сне (МС] 4 - верхние слои коры, у - нижние слои коры, Стимуляция специфического (Тс) и неспецифического (Тн) ядер, межстимульный интервал - 50 мс, Представлены накопления и их усреднения по 50 реализациям,

Вызванные ответы на стимуляцию интраламинарной группы ядер неспецифического таламуса в MC отличались от таковых в состоянии бодрствования (рис. 5, Тн). В начальных фазах MC стимуляция приводила к возникновению медленной положительной тета-волны, следующей за низкоамплитудными, по сравнению с ПБ, первичными ответами и к избирательному развитию РРП преимущественно в верхних слоях соматической коры, в то время как в инфрагранулярных слоях наблюдались только положительная тета-волна и низкоамплитудные первичные ответы.

Электрическая стимуляция выявила существенные отличия в организации * РРП при стимуляции различных таламических ядер. Стимуляция как

специфического, так и неспецифического ядер оказалась наиболее эффективна для развития РРП в MC, когда послойная организация проявляется особенно 11 явно и выражается в доминировании ритмичных волн в верхних слоях S1 над

нижними, в особенности при стимуляции неспецифических ядер.

Таким образом, сравнительный анализ стимуляции периферического (вибриссы), промежуточного (таламус) и конечного (кора) уровней тактильного анализатора выявил следующие основные закономерности РРП в условиях применяемых экспериментальных воздействий: 1) доминирование РРП по амплитуде в верхних слоях коры по сравнению с другими отведениями; 2) возможность более пролонгированного развития РРП в S1, в сравнении с таламическими ядрами; 3) возможность развития РРП исключительно в S1. Перечисленные особенности РРП свидетельствуют об их внутрикорковом происхождении, поскольку не удовлетворяют критериям тапамического «пейсмекера», описанного в модели Андерсена и Андерсона (Andersen, Andersson, 1968). Основой коркового генеза ритмичных осцилляций в данном случае может являться деятельность мембранных потенциал-зависимых Н-каналов, обнаруженных во многих структурах, в том числе в нейронах соматической коры и выполняющих роль «внутренних», эндогенных " ритмогенераторов (DiFrancesco, 1981; Pape, McCormick, 1989; Bal, McCormick,

1996; Destexhe, Sejnowski, 2003; Santoro, 1997-2005; и др.). С этими данными %1 согласуются и наши результаты, полученные при внутрикорковой стимуляции,

которые демонстрируют особое значение эндогенных свойств нейронов колонок соматической коры, а также межколончатых связей, организация которых во многом определяет динамические свойства корковых РРГ1.

Таламо-кортикальные отношения в условиях развития реакции усиления и реакции вовлечения.

В большинстве проведенных опытов низкочастотная стимуляция специфического и неспецифического таламуса вызывала в S1 типичные реакции усиления (РУ) и реакции вовлечения (PB), описанные ранее (Morison,

ОешрБеу, ]942; Нарикашвили, 1975; Гусельников, 1976; Буриков, 1975, 1980, и др.). Вызванные реакции в регистрируемых отведениях коры и таламуса возникали в большинстве случаев одновременно, однако могли наблюдаться временные сдвиги до нескольких десятков миллисекунд, либо отсутствие вызванного веретена в таламусе, при его наличии в соматосенсорной коре. Кроме этого, были выявлены послойные особенности организации этих реакций. Так, анализ развития РУ и РВ в различных слоях соматической коры в ПБ показал устойчивое доминирование по амплитуде вызванной активности верхних слоев 81, наличие амплитудной модуляции вызванных волн в коре и таламусе, а также возможность различного фазового соотношения коркового и таламического ритмов при развитии как РУ, так и РВ.

Для оценки влияния функционального состояния на РУ и РВ, было изучено воздействие низкочастотной стимуляции таламических ядер на свойства фокальной вызванной активности различных слоев 81 в состоянии ПБ и начальных стадиях МС. Как демонстрирует рисунок 6, на котором представлены усредненные по 50 реализациям комплексы РУ, при электрическом раздражении специфического УРЬ ядра таламуса стимуляция с частотой 10 Гц вызывала в 81 аугментирующие волны, которые обладали существенными отличиями, обусловленными как местом регистрации корковой активности (81А или 81 ▼), так и текущим ФС. В состоянии ПБ стимуляция УРЬ ядра (рис. 6, слева) вызывала в верхних и в нижних слоях коры усиливающиеся

ПБ МС

100 МС 100 мс

Рис. 6 РУ при ритмичной стимуляции специфического (УРЦ ядра таламуса в ПБ и МС - верхний слой соматической коры, Я1Т - нижний спой коры; усреднение 50 реализаций, отиетка стимуляции -10 Гц)

по амплитуде негативно-позитивные колебания с более выраженными положительными фазами. Следует отметить, что РУ в регистрируемых слоях коры имела «двухфазную» динамику развития с изменяющимися по форме и

амплитудам потенциалами (рис. 6 - а, б), что являлось результатом двух процессов - собственно ПО, представленного в чистом виде только на первый стимул серии, и следующей за ним положительной волны гиперполяризации.

Изменение функционального состояния при введении нембутала приводило к однотипным для верхних и нижних слоев Б1 коры перестройкам, отражающимся в: 1) понижении общего уровня возбудимости коры и, соответственно, повышении порога вызова РУ; 2) редукции позитивных волн гиперполяризации вызванных ответов; 3) трансформации вызванного ршма вследствие несовпадения частотных параметров стимуляции с собственным ритмом коры, проявляющейся в повышении амплитуды каждой четной (нечетной) негативной волны (рис. 6 - в). Послойные особенности развития РУ проявлялись сильнее по мере углубления сна и выражались в: 1) превосходящей по величине амплитуде ответов верхних слоев, по отношению к нижним; 2) наличии ритмичных разрядов в верхних слоях после прекращения стимуляции, при отсутствии таковых в нижних слоях коры; 3) послойном отличии длительности вызванных волн.

Анализ влияния ритмичной пороговой стимуляции неспецифических ядер таламуса на вызванные реакции 81 коры показал, что уже в состоянии бодрствования существуют значительные послойные различия в организации РВ (рис.7), которые имели ряд особенностей: 1) амплитуда рекрутирующих

ПБ

мс

100 мс 100 мс

100 мс

Рис. 7 РВ при ритмичной стимуляции неспецифического (VM) ядра таламуса в ПБ и МС (S1A - верхний слой соматической коры, Sh - нижний спой коры, усреднение 50 реализаций, отметка стимуляции -10 Гц)

волн, регистрируемых с верхних слоев соматосенсорной коры, в два - три раза превышала амплитуду ответов нижних слоев; 2) длительность положительной фазы волн в супрагранулярных слоях коры превосходила длительность положительной фазы волн в инфрагранулярных слоях; 3) в нижних Слоях соматической коры рекрутирующие ответы постепенно изменялись от медленных отрицательно-положительных потенциалов до положительно-отрицательных (рис. 7 - а, б).

В состоянии медленноволнового сна пороговая стимуляция исследуемых неспецифических структур приводила к амплитудно-частотным перестройкам РВ и в верхних и в нижних слоях коры. Стимуляция медиальных ядер таламуса вызывала в верхнем слое коры снижение амплитуды и укорочение длительности негативной и позитивной фаз рекрутирующих волн, а также наблюдалась трансформация ритма РВ, которая отражалась в апериодическом изменении амплитуды позитивных волн. В инфрагранулярном слое в медиенноволновом сне наблюдалась биоэлектрическая активность, характеризующаяся значительным приростом амплитуд рекрутирующих волн, по сравнению с бодрствованием. Помимо апериодического изменения амплитуд позитивных фаз волн, было отмечено укорочение длительности каждой последующей волны РРП.

Таким образом, организация РУ и РВ в различных слоях соматической коры и таламических ядрах в ПБ и МС характеризуется целым рядом аналогичных свойств, которые проявляются в разнообразных типах амплитудной модуляции вызванных волн в 81 и таламусе, в доминировании амплитуды ритмичных потенциалов верхних слоев коры, по сравнению с нижними слоями и таламическими ядрами, а также возможностью разнонаправленных фазовых сдвигов коркового и таламического ритмов при развитии РУ и РВ, что может свидетельствовать о достаточно независимой внутрикорковой и внутриталамической организации исследуемых реакций. Полученные на примере РУ и РВ результаты аналогичны сделанным при анализе спонтанной ВА и могут свидетельствовать о близкой природе этих феноменов, в основе которых могут лежать эндогенные механизмы формирования ритмичной активности коры мозга

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Начиная с известных работ Морисона и Демпси (Мотол, Эетрзеу, 1942; ОетрБеу, Мопбоп, 1943), многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных авторов было получено множество фактов свидетельствующих об исключительно таламической природе возникновения спонтанных и вызванных ритмов альфа-частотного диапазона, а также о зависимой от специфических или неспецифических ядер таламуса, ведомой роли коры и других подкорковых

образований в механизмах ритмогенерации (Andersen, Eccles, 1962; Andersen, Andersson, 1968; Нарикашвили, 1975, и др.). В то же время, результаты множества других работ, в особенности последнего десятилетия, показали меньшую определенность и однозначность в этом вопросе, обнаружив, что не только таламус, но и другие подкорковые структуры могут непосредственно участвовать в формировании ритмики (Sterman, Clemer.te, 1961-1974; Могилевский, Романов, 1981; Сунцова, 2000, и др.). Кроме этого, имеются многочисленные данные о способности корковых элементов к самостоятельной осцилляторной активности и важной роли нисходящих кортикофугальных влияний в генерации и синхронизации ритмичной активности различных частотных диапазонов (Jouvet, 1957, 1962; Серков, и др., 1966; Дуринян, 1975; Lopes da Silva, 1978; Кратин, Сотниченко, 1987; Contreras, Steriade, 1996; Timofeev, Steriade, 2004, и др.).

Согласно нашим данным, как спонтанная ВА, так и ее искусственные аналоги (РРП, РУ и PB) характеризуются разнообразной и зачастую несогласованной организацией не только между соматосенсорной корой и таламусом, но и в пределах каждой из структур, что расходится с представлениями о существовании единого мозгового ритмогенератора, локализованного либо в таламусе, либо в других подкорковых струкгурах, либо в коре мозга. В наших экспериментах исследование фазовых отношений отдельных волн ВА в коре и таламусе показало, что наиболее тесным взаимодействием при развитии ВА обладают внутрикорковые и внутриталамические потенциалы. Вместе с этим, выявленные положительные и отрицательные значения фазовых сдвигов в коре или таламусе, демонстрирующие возможность как опережения, так и запаздывания потенциалов ВА одной области коры (таламуса) относительно другой, позволяют сделать вывод о возможности автономного и независимого (от общего внешнего управляющего воздействия) развития В А в регистрируемых структурах.

между ними, что может свидетельствовать об определенной независимости ВА в S1 и таламусе. Схожие выводы были сделаны Н.В.Чаяновым (Чаянов, 1986). Автор склоняется к мнению о существовании динамической системы пейсмекерных отношений при развитии ритмичной активности на разных стадиях цикла бодрствования-сон, когда ведущую роль в генерации ритма достаточно часто выполняют корковые области за счет нисходящих кортикофугальных проекций. Об управляющей роли кортикофугальных влияний свидетельствуют также работы других авторов (Contreras, Steriade, 1996; Steriade, 2003, и др.). Возможность таких влияний может быть обусловлена структурно-функциональными особенностями S1, поскольку известно, что пирамидные клетки 5-6 слоев соматической коры являются одним из основных источников кортико-таламических проекций (Кратин, Сотниченко, 1981; Katz, 1987; Levay, Sherk, 1981; Zhang, Deschênes, 1997), и предположительно могут осуществлять ритмогенерирующие нисходящие влияния в диапазоне ВА (Lopes da Silva et al., 1991; Contreras, Steriade, 1996). Кроме этого, имеются данные о том, что инфрагранулярный модуль соматосенсорной коры получает ощутимую неспецифическую афферентацию от интраламинарных ядер таламуса (Jones, 1985; Herkenham, 1986; Сухов 1995), что может являться дополнительным условием для тесных взаимных влияний.

Действительно, в наших исследованиях был обнаружен целый ряд послойных особенностей, проявляющихся при развитии ВА в состояниях ПБ и MC, согласно которым частотно-фазовые отношения таламических ядер с верхними слоями коры отличаются от взаимоотношений с нижними слоями S1. Так, анализ показателей когерентности фоновой активности верхних слоев соматосенсорной коры и таламуса во время развития ритмической активности альфа-частотного диапазона при переходе к начальным стадиям сна показал минимальные значения когерентности во всем анализируемом диапазоне частот от 1 до 30 Гц, в то время как анализ активности нижних слоев коры и таламуса выявил выраженную когерентность для частот, соответствующих В А (11-16 Гц), а также более медленных (3 Гц) и быстрых (22-26 Гц) частот, что может говорить о тесной взаимной функциональной связи таламических ядер с глубокими корковыми слоями в этих диапазонах

Помимо механизмов организации фоновой таламо-кортикальной активности, определенный интерес представляет изучение вызванных ритмичных потенциалов, которым многие исследователи отводят важнейшую информационную роль, проявляющуюся в регуляции потока афферентной информации, в механизмах квантования сенсорной информации, а также в механизмах обработки информации мозгом (Ливанов, 1967; Гусельников, Супин, 1968; Уолтер, 1969; Серков, Казаков, 1980; Шевелев с соавт, 1991; Сухов, 1995; Кирой, 1991, 1998, и др.).

Проведённое нами исследование позволило выявить характерные особенности вызванных ритмичных реакций, таких как РРП, РУ и РВ, которые во многом повторяли закономерности развития спонтанной ВА и имели целый ряд' общих свойств, которые выражались прежде всего в возможности доминирования развития РРП, РУ или РВ в S1, по сравнению с таламическими ядрами, а также в наличии фазовых сдвигов отдельных потенциалов не только между S1 и таламусом, но и в пределах каждой из структур. Подобные особенности описаны во многих исследованиях (Буриков с соавт., 1979, 1980, Сунцова, 2000; Steriade, 1991, и др.), при этом, однако не объяснялась природа фазовых сдвигов между ритмичными потенциалами в пределах одного уровня, а также причины завершения ритмичных осцилляций.

ВЫВОДЫ

1. Фоновая фокальная веретенообразная активность в соматосенсорной коре, специфических и неспецифических ядрах таламуса крысы может возникать и распространяться неодновременно. Анализ пространственно-временной организации этой активности свидетельствует о возможности её независимой автономной генерации и несогласованном развитии в коре и таламусе даже при наличии прямых таламо-кортикальных проекций.

2. Развитие фоновой веретенообразной активности в соматосбнсорной коре и таламусе может происходить с фазовыми сдвигами в широком диапазоне - от

синфазных до противофазных. Разнофазность регистрируемых в коре и таламусе внутриверетенных волн, наблюдаемая даже у одного и того же подопытного животного в одном функциональном состоянии, свидетельствует о наличии независимых механизмов генерации и дальнейшего развития ритмичной активности в этих структурах.

3. Спонтанная веретенообразная активность наиболее выражена в верхних, супрагранулярных слоях соматической коры, при различной степени вовлечения и согласованности с активностью нижних слоев, что указывает на отличия в послойной организации ритмической альфа-подобной активности, проявляющиеся в доминировании верхних слоев соматосенсорной коры над нижними.

4. Ритмичная низкочастотная стимуляция специфического (VPL) и неспецифических (intralaminar nuclei) ядер таламуса вызывает в соматической коре развитие ' РУ и РВ, которые обладают четкими послойными особенностями, зависят от пространственно-временных параметров стимуляции и проявляются в состояниях как бодрствования, так и медленноволнового сна. Послойные отличия РУ и РВ отражаются, прежде всего, в различных изменениях величины амплитуд вызванных ответов верхних и нижних слоев коры, в неодинаковой временной динамике положительных и отрицательных фаз отдельных колебаний, в изменениях формы и длительности рекрутирующих и аугментирующие волн, что свидетельствует о различной послойной организации специфических и неспецифических таламо-кортикапьных связей.

5. Изменение функционального состояния мозга при переходе от бодрствования к медленноволновому сну приводит к трансформации свойств PV и РВ, которые обладают послойными особенностями, что проявляется в повышении порога вызова РУ и РВ, понижении частоты усвоения ритма стимуляции, а также развитии процессов трансформации ритма, что свидетельствует об изменениях лабильности соматосенсорной коры.

6. Веретенообразная активность характеризуется временным повышением уровня возбудимости соматической коры, что проявляется, в частности, в деполяризационных сдвигах регистрируемой корковой активности в конце спонтанного веретена или сразу после его окончания, а также в росте отрицательной фазы вызванных ритмичных волн при развитии РУ и РВ.

7. Нижние слои соматической коры имеют более тесные функциональные связи с неспецифическими и специфическими ядрами таламуса, чем верхние, что указывает на важную роль нисходящих кортикофугальных связей в организации веретенообразной активности, а также в синхронизации этой активности в пределах таламо-кортикальной системы.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ясенков Р.В. Фоновая и вызванная ритмическая активность в соматосенсорной коре крысы при стимуляции нижнеталамических структур мозга // Труды аспирантов и соискателей Ростовского государственного университета / Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ. - 2001. - Том VII. - С.73-74. 0,08 п/л., личный вклад 100%

2. Ясенков Р.В., Сухов А.Г., Буриков А.А. К функциональному значению веретенообразной активности // Матер. I Российской школы-конференции «Сон - окно в мир бодрствования». - Москва, 2001. - 83 с. 0,04 п/л., личный вклад 30%

3. Ясенков Р.В. О локальной и дистантной синхронизации ритмической активности в нейронных сетях // Матер. IX Всеросс. семинара «Нейроинформатика и ее приложения» - Красноярск. - 2001. - 69 с. 0,04 п/л., личный вклад 100%

4. Ясенков Р.В. Послойная организация неспецифических таламо-кортикальных влияний в S1 крысы в разных функциональных состояниях // Матер, международной конференции по нейрокибернетике. - Ростов-на-Дону. -2002. С. 237-241. 0,2 п/л., личный вклад 100%

5. Ясенков Р.В. Пространственно-временные особенности организации таламо-кортикальных связей // Сборник Всеросс конф. «Пластичность и структурно-функциональная взаимосвязь коры и подкорковых образований мозга». - Москва. - 2003. 82 с. 0,04 п/л., личный вклад 100%

6. Ясенков Р.В., Буриков А.А. Послойная организация таламо-кортикальных связей в состояниях сна и бодрствования // Матер. II Российской школы-конференции «Сон - окно в мир бодрствования». - Москва. - 2003. С. 74-75, 0,04 п/л., личный вклад 50 %

7. Ясенков Р.В. Реорганизация таламо-кортикальных связей во сне и бодрствовании // Матер, научно-практической конференции «Проблемы общей биологии». - Ростов-на-Дону. - 2003. - С. 96-97.0,08 п/л., личный вклад 100 %

8. Ясенков Р.В., Сухов А.Г., Буриков А.А. Пластические изменения ритмических свойств таламо-кортикальной системы при переходе от бодрствования к начальным стадиям сна // Российский физиол. журн. им. И.М.Сеченова. - 2004. - Т.90. - № 8. С. 233. 0,04 п/л., личный вклад 30%

9. Yasenkov R.V., Burikov А.А., Sukhov A.G., Konyahina L.A. Thalamocortical and intracortical relations in stress and sleep states // Proceedings of 8-th Multidisciplinary International Conférence "Stress and Behavior". - St-Petersburg, 2004. - P. 775-776. 0,04 п/л., личный вклад 30%

10. Yasenkov R.V., Sukhov A.G., Burikov A.A. rhalamocortical relationships in wakefulness and early stages of sleep // Proceedings of 6ft Biennial Advanced School

of Neurochemistry of the ISN "Responses to Trauma in the CNS: Genes to Ethics". -Avignon, 2004. - 28 p. 0,04 п/л., личный вклад 30%

11.Yasenkov R.V., Burikov A.A., and Sukhov A.G. Organization of spindle oscillations in thalamocortical system // J. Sleep Res 2004; 13 (Suppl. 1): P. 810. 0,04 п/л., личный вклад 30%

12. Ясенков Р.В. Таламо-кортикальные отношения при вызванной веретенообразной активности // Матер. XIV Международной конференции по нейрокибернетике. - Ростов-на-Дону. - 2005. - Т.1. - С. 118-122. 0,2 п/л., личный вклад 100%

13 Ясенков Р.В Послойные таламо-кортикальные отношения при различном уровне активации мозга крысы // Научная мысль Кавказа. Приложение. -Ростов-на-Дону. - 2005. - № 11. - С. 110-114. 0,2 п/л„ личный вклад 100%

14. Yasenkov R.V. Cortical-subcortical relationships of rhythmic oscillations in the rat somatosensory system l! Proceedings of Annual International Summer School in Behavioural Neurogenetics. - Moscow, 2005. - 17 p. 0,04 п/л., личный вклад 100%

15. Sukhov A.G., Burikov A.A., Yasenkov R.V. Laminar organization of spindle oscillations in somatosensory cortex during wakefulness and early stages of sleep in rat Sleep Medicine - 2005; Vol. 6. - (Suppl. 2): P. 215. 0,04 п/л., личный вклад 30%

СПИСОК НАУЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Ml - первичная проекционная моторная область коры

S1 - первичная проекционная соматосенсорная область коры

intralaminar nuclei - интраламинарная группа ядер таламуса

VPL - вентральное заднелатеральное ядро таламуса

VPM - вентральное заднемедиальное ядро таламуса

ВА - веретенообразная активность

ПБ - пассивное бодрствование

МС - медленноволновый сон

РА - ритмическая активность

РВ - реакция вовлечения

РРП - ритмичные разряды последействия

РУ - реакция усиления

ФС - функциональное состояние

Издательство ООО «ЦВВР» Лицензия ЛР № 65-36 от 05 08 99 г Сдано в набор 23.01 06 г Подписано в печать 23.01 06 г Формат 60*84 1/16 Заказ № 693 Бумага офсетная Гарнитура «Тайме» Оперативная печать Тираж 100 экз Печ Лист 1,0 Услпечл 1,0 Типография' Издательско-полиграфический комплекс « Биос» РГУ 344091, г Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 28/2, корп. 5 «В», тел (863) 247-80-51 Лицензия на полиграфическую деятельность № 65-125 от 09 02 981

2ÔQGft

»"252?

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ясенков, Роман Валерьевич

Введение.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Структурная организация таламо-кортикальной системы.

1.1.1. Общие принципы организации таламуса.

1.1.2. Таламо-кортикальные проекции в кору.

1.1.3. Кортико-таламические связи.

1.2. Генерация ритмической активности. ф 1.2.1. Альфа-ритмическая активность.

1.2.2. Веретенообразная активность.

1.2.3. Ритмические разряды последействия.

1.3. Перспективы исследования механизмов генерации ритмической активности мозга.

Глава 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объект исследования.

2.2. Операционная подготовка животных. 2.3. Электроды.

2.4. Приборы и оборудование.

2.5. Методы анализа экспериментальных данных.

2.5.1. Методы анализа фоновой фокальной биоэлектрической активности.

2.5.2. Методы анализа вызванной фокальной биоэлектрической активности.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Таламо-кортикальные отношения в условиях спонтанной веретенообразной активности.

3.1.1. Особенности развития спонтанной ВА в S1 и таламусе.

3.1.2. Фазовые отношения спонтанной ВА в S1 и таламусе.

3.1.3. Роль разных слоев S1 в организации спонтанной В А.

3.2. Таламо-кортикальные отношения в условиях вызванных ритмичных разрядов последействия.

3.2.1. Развитие РРП в S1 при различных типах стимуляции.

Ф 3.2.2. Послойная организация РРП в S1.

3.2.3. Зависимость развития РРП от фонового состояния.

3.3. Таламо-кортикальные отношения в условиях развития реакции усиления и реакции вовлечения.

3.3.1. Послойные особенности развития РУ и РВ в S1.

3.3.2. Зависимость развития РУ и РВ от фонового состояния.

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ .123 ВЫВОДЫ.

Список сокращений.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Организация специфических и неспецифических таламических влияний на различные слои соматосенсорной коры крысы в бодрствовании и медленноволновом сне"

Актуальность исследования. Благодаря наличию специфических и неспецифических ядерных образований, выполняющих модулирующие, # интегративные и регулирующие функции, таламус является важнейшим посредником афферентных и эфферентных взаимосвязей коры больших полушарий. В различных функциональных состояниях мозга, таких как сон и бодрствование, формируются определенные таламо-кортикальные отношения, организация которых во многом определяется неспецифическими образованиями таламуса (Morison, Dempsey, 1942; Jasper, 1960; Гусельников, Супин, 1968; Буриков, 1971, 1985; Steriade, et al., 1984-1991, и др.).

На современном этапе изучения таламо-кортикальнои системы одним из наиболее принципиальных вопросов является вопрос о функциональной организации взаимовлияний различных слоев коры и таламических ядер, поскольку вертикальная морфо-функциональная неоднородность коры может являться основой многих механизмов, участвующих в регуляции состояний бодрствования и сна. Долгое время основой многих исследований служили взгляды Лоренте де Но (Lorente de No, 193 8) о послойном распределении таламо-кортикальных афферентов, согласно которым специфические терминали оканчиваются в 3-4 слоях, а Ф неспецифические в 1 и 6. Однако позже стало известно, что таламические (в особенности, неспецифические) связи организованы значительно * сложнее. Так, согласно Херкенхэм (Herlcenham, 1986), распределение таламических проекций по слоям неокортекса зависит от того, в каком корковом поле они оканчиваются, а Джонс (Jones, 1998) предложил вообще отказаться от классических взглядов, обнаружив, что поверхностные слои коры получают проекции практически от всех таламических нейронов, вне зависимости от их ядерных границ.

Для объяснения механизмов генерации и синхронизации ритмичной альфа-подобной активности, в частности, сонных веретен, был разработан ряд «нейросетевых пейсмекерных гипотез», объясняющих формирование ритмической активности в коре мозга за счет водителей ритма, или «пейсмекеров». При этом, ряд исследователей (Andersen, Eccles, 1962; Нарикашвили, 1975, и др.) считают, что возникновение ритмичных осцилляций в коре мозга обусловлено активностью релейных нейронов специфических ядер таламуса, в то время как другие авторы указывают на преимущества нейронных популяций неспецифических структур таламуса (Буриков, 1971, 1985; Вербицкий, 1980; Steriade, et al., 1984-1991, и др.), либо внеталамических источников (Бутхузи, 1971; Чаянов, 1986; Сунцова, 2000, и др.), либо коры, которая сама может выступать ведущим звеном в организации ритмичной активности (Дуринян, 1975; Lopes da Silva et al., 1978; Кратин, Сотниченко, 1987; Contreras, Steriade, 1996; Timofeev, Steriade, 2004 и др.).

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

Научная новизна результатов исследования. Проведенное исследование пространственно-временной организации спонтанной и вызванной веретенообразной активности с учетом послойного распределения специфических и неспецифических таламических влияний на первичную соматосенсорную (SI) кору крысы в состояниях сна и бодрствования показало, что в фоновой активности различных слоев коры может иметь место как сопряженное, так и не сопряженное развитие веретенообразной активности в коре и таламусе.

Выявлены различия в послойной организации таламо-кортикальных отношений и их зависимость от функционального состояния мозга. Обнаружено, что в условиях вызванной фокальной активности первичные, а в особенности вторичные ответы соматосенсорной коры крысы в результате одиночной, парной и ритмичной стимуляции таламических структур связаны как с тангенциальной, так и с вертикальной нейронной организацией соматической коры крысы. При этом частотно-фазовые характеристики вызванных ответов в существенной степени зависят от параметров стимуляции.

Теоретическое и практическое значение работы. Результаты исследования расширяют существующие представления о морфо-функциональной организации таламо-кортикальной системы и механизмах лежащих в основе генерации ритмической активности мозга, что представляет интерес для решения нейрофизиологических проблем, связанных, в частности, с изучением таламо-кортикальных и внутрикорковых отношений, регуляцией цикла бодрствования-сон, взаимодействия регуляторных систем мозга. Результаты работы использованы при выполнении грантов РФФИ № 00-04-48804, INTAS № 97-10090, РФФИ № 04-04-58546

Основные положения, выносимые на защиту.

2. Изменение функционального состояния мозга при переходе от бодрствования к медленноволновому сну приводит к трансформации лабильности соматосенсорной коры и, как следствие, к изменению свойств реакций усиления и вовлечения, которые обладают характерными послойными особенностями и проявляются в повышении порога вызванных ответов, понижении частоты усвоения ритма стимуляции и развитии процессов трансформации ритма.

3. Нижние слои соматосенсорной коры и неспецифические медиальные структуры таламуса обладают тесной функциональной связью, закономерно изменяющейся при переходе от бодрствования ко сну.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены: на I Российской школе-конференции «Сон - окно в мир бодрствования» (Москва, 2001), в материалах IX Всероссийского семинара "Нейроинформатика и ее приложения" (Красноярск, 2001), в сборнике «Проблемы нейрокибернетики» (Ростов-на-Дону, 2002), в сборнике Всероссийской конференции «Пластичность и структурно-функциональная взаимосвязь коры и подкорковых образований мозга» (Москва, 2003), в материалах II Российской школы-конференции «Сон -окно в мир бодрствования» (Москва, 2003), в материалах научнопрактической конференции «Проблемы общей биологии» (Ростов-на-Дону, 2003), в материалах XIX съезда физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004), на докладах 6-й международной школы ISN "Responses to Trauma in the CNS: Genes to Ethics" (Avignon,

2004), 17th Congress of the European Sleep Research Society (Prague, 2004), International Summer School in Behavioural Neurogenetics (Moscow, 2005), XIV Международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону,

2005) и First Congress of World Association of Sleep Medicine (Berlin, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, личный вклад автора 68,6 %.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Ясенков, Роман Валерьевич

выводы

2. Развитие фоновой веретенообразной активности в соматосенсорной коре и таламусе может происходить с фазовыми сдвигами в широком диапазоне - от синфазных до противофазных. Разнофазность регистрируемых в коре и таламусе внутриверетенных волн, наблюдаемая даже у одного и того же подопытного животного в одном функциональном состоянии, свидетельствует о наличии независимых механизмов генерации и дальнейшего развития ритмичной активности в этих структурах.

4. Ритмичная низкочастотная стимуляция специфического (VPL) и неспецифических (intralaminar nuclei) ядер таламуса вызывает в соматической коре развитие РУ и РВ, которые обладают четкими послойными особенностями, зависят от пространственно-временных параметров стимуляции и проявляются в состояниях как бодрствования, так и медленноволнового сна. Послойные отличия РУ и РВ отражаются, прежде всего, в различных изменениях величины амплитуд вызванных ответов верхних и нижних слоев коры, в неодинаковой временной динамике положительных и отрицательных фаз отдельных колебаний, в изменениях формы и длительности рекрутирующих и аугментирующих волн, что свидетельствует о различной послойной организации специфических и неспецифических таламо-кортикальных связей.

5. Изменение функционального состояния мозга при переходе от бодрствования к медленноволновому сну приводит к трансформации свойств РУ и РВ, которые обладают послойными особенностями, что проявляется в повышении порога вызова РУ и РВ, понижении частоты усвоения ритма стимуляции, а также развитии процессов трансформации ритма, что свидетельствует об изменениях лабильности соматосенсорной коры.

Для проверки степени взаимодействия элементов таламо-кортикальной системы нами был проведен статистический анализ спектров мощности, когерентности и фазовых кросспектров активности исследуемых структур. Согласно полученным данным, кора мозга и таламус обладают собственными частотно-фазовыми способами организации активности, что выражалось, прежде всего, в том, что активность в пределах S1 представлена в более широком частотном диапазоне, превосходящем к тому же по своим мощностным характеристикам частотный диапазон специфических и неспецифических таламических ядер. Согласно же фазам усредненного кросспектра, в состояниях как ПБ, так и МС, наблюдается более тесное фазовое согласование активности по большинству анализируемых частот в пределах коркового и таламического уровня организации, чем фазовое соотношение между ними, что может свидетельствовать об определенной независимости В A S1 и таламуса. Похожие выводы были сделаны Н.В. Чаяновым (Чаянов, 1986), исследовавшим межцентральные отношения при генерации ритмичной активности у свободноподвижных кошек. Полученные с помощью многопараметрического статистического анализа результаты позволили автору сделать заключение о существовании динамической системы пейсмекерных отношений при развитии ритмичной активности на разных стадиях цикла бодрствования-сон, когда ведущую роль в генерации ритма достаточно часто выполняют корковые области за счет нисходящих кортикофугальных проекций. Об управляющей роли кортикофугальных влияний свидетельствуют также работы других авторов (Contreras, Steriade, 1996; Steriade, 2003).

Возможность таких влияний может быть обусловлена структурно-функциональными особенностями S1, поскольку известно, что пирамидные клетки 5-6 слоев соматической коры являются одним из основных источников кортико-таламических проекций (Кратин, Сотниченко, 1981; Katz, 1987; Levay, Sherk, 1981; Zhang, Deschenes, 1997), и предположительно могут осуществлять ритмогенерирующие нисходящие влияния в диапазоне ВА (Lopes da Silva et al., 1991; Contreras, Steriade, 1996). Кроме этого, имеются данные о том, что инфрагранулярный модуль соматосенсорной коры получает ощутимую неспецифическую афферентацию от интраламинарных ядер таламуса (Jones, 1985; Herkenham, 1986; Сухов 1995), что может являться дополнительным условием для тесных взаимных влияний.

Действительно, в наших исследованиях был обнаружен целый ряд послойных особенностей, проявляющихся при развитии ВА в состояниях ПБ и МС, согласно которым частотно-фазовые отношения таламических ядер с верхними слоями коры отличаются от взаимоотношений с нижними слоями S1. Так, анализ показателей когерентности фоновой активности верхних слоев соматосенсорной коры и таламуса во время развития ритмической активности альфа-частотного диапазона при переходе к начальным стадиям сна, показал минимальные значения когерентности во всем анализируемом диапазоне частот от 1 до 30 Гц, в то время как показатели когерентности активности нижних слоев коры и таламуса выявил выраженную когерентность для частот, соответствующих В А (1116 Гц), а также более медленных (3 Гц) и быстрых (22-26 Гц) частот, что может говорить о тесной взаимной функциональной связи таламических ядер с глубокими корковыми слоями в этих диапазонах.

Помимо механизмов организации фоновой таламо-кортикальной активности определенный интерес представляет выяснение роли фоновой активности и сложившихся таламо-кортикальных отношений в формировании вызванных ритмичных потенциалов, которым многие исследователи отводят важнейшую информационную роль, проявляющуюся в регуляции потока афферентной информации, в механизмах квантования сенсорной информации, а так же в механизмах обработки информации мозгом (Ливанов, 1967; Гусельников, Супин, 1968; Уолтер, 1969; Серков, Казаков, 1980; Данилова, 1985; Шевелев с соавт., 1991; Сухов, 1995; Кирой, 1991, 1998; и др.). К таким вызванным ритмичным реакциям относятся прежде всего реакция усиления, реакция вовлечения и ритмичные разряды последействия, которые являются искусственно спровоцированными аналогами ВА (Гусельников, Супин, 1968). Проведённое нами исследование позволило выявить характерные особенности вызванных ритмичных реакций, которые во многом повторяли закономерности развития спонтанной ВА.

Были отмечены разнообразные соотношения развития РРП, РУ и РВ в S1 и таламических ядрах, но которые имели целый ряд общих свойств:

1) отмечена возможность изолированного (либо пролонгированного) развития РРП, РУ или РВ в S1 по сравнению с таламическими ядрами; 2) в случае одновременного развития РРП, РУ или РВ в коре и таламусе, часто наблюдается доминирование этих ритмичных реакций по амплитуде в верхних слоях коры по сравнению с другими отведениями; 3) выявлена возможность фазовых сдвигов отдельных потенциалов РРП, РУ или РВ не только между S1 и таламусом, но и в пределах каждой структуры - между верхними и нижними слоями S1 и между специфическими и неспецифическими ядрами таламуса. Подобные закономерности описаны в некоторых исследованиях (Буриков с соавт., 1979, 1980), в которых временные сдвиги «пакетов веретен» или пропуски веретен объяснялись исходя из предположения о наличии определенной системы таламических и таламо-кортикальных локальных пейсмекеров с двумя контурами регуляции - медленным и быстрым. Также на основании данных, полученных при исследовании межцентральных отношений между биопотенциалами неспецифических (медиальных) ядер таламуса, неокортекса и латеральной ПО на фоне «сонных» веретен, было высказано предположение, согласно которому, указанные структуры в медленноволновом сне образуют единую систему генерации ВА, причем жесткая закрепленность пейсмекерной функции за каким-либо из этих образований отсутствует (Сунцова, Буриков, 1996; Калинчук, 2000). При этом, однако не объяснялась природа фазовых сдвигов между ритмичными потенциалами в пределах одного, коркового или таламического уровня, а также причины завершения ритмичных осцилляций. Известно, что и теории генерации ВА, сформулированные Andersen (Andersen, Eccles, 1962) и Steriade (Steriade, 1991), акцентируя внимание на нейрофизиологических процессах, лежащих в основе возникновения внутриверетенного ритма и фазы нарастания веретена, не объясняют механизмов завершения ВА.

Наличие этих и других особенностей веретенообразной активности объясняется в последнее время существованием в нейронах таламо-кортикальной системы собственных локальных ритмогенераторов, которые совместно с синаптическими механизмами регулируют многообразные ритмические феномены в ЦНС. Так, многими исследователями было показано, что клетки таламуса и коры обладают «внутренними» электрофизиологическими свойствами, благодаря которым они способны осциллировать в частотной полосе внитриверетенного ритма (Соколов, 1962-1981 Раре, McCormick, 1989; Раре, 1996; и др.). При этом, переход к осцилляторному типу активности является потенциалзависимым процессом. Результаты экспериментов in vivo свидетельствуют о том, что на фоне веретена, у клеток коры или таламуса развивается тоническое гиперполяризационное отклонение мембранного потенциала, продолжающееся дольше, чем само веретено. До недавних пор механизм подобных гиперполяризационных отклонений был неизвестен, однако, на сегодняшний день имеется информация о том, что обнаруженные недавно ионные Н-каналы и формируемый ими «пейсмекерный ток» (Jh) оказывают именно такое действие (Раре, McCormick, 1989-1996; Bal, McCormick, 1996; Destexhe, Sejnowsld, 2003; Santoro, 1997-2005 и др.). Эти потенциал-зависимые Н-каналы обнаружены во всех без исключения слоях соматической коры и ядрах таламуса, и совместно с известными низкопороговыми Са2+-каналами участвуют в генерации ВА. Регуляция этих пейсмекерных каналов осуществляется с помощью целого ряда метаботропных факторов находясь под тонким генетическим контролем (McCormick, Раре, 1990; Sun et al., 2003; Santoro et al, 2004), a синхронизация возникающей ритмичной активности в таламо-кортикальной системе может обеспечиваться разнообразными синаптическими связями, в том числе и электрическими синапсами (Connors et al., 2002, Gibson et al., 2005). Согласно этим данным (подробнее см. раздел 1.3) и полученным в нашей работе результатам, ведущая роль в формировании веретенообразной активности принадлежит нисходящим кортикофугальным влияниям, которые совместно с обширной сетью таламических нейронов осуществляют синхронизацию этой активности в таламо-кортикальной системе.

Таким образом, за последние более чем 60 лет изучения закономерностей организации ритмичной активности мозга и их особенностей показали крайне разнообразные и неоднозначные варианты возможных механизмов генерации и синхронизации веретенообразной активности. Существует множество теорий ритмогенеза, для которых общим является представление о существовании в мозге определенных ритмогенераторов, «пейсмекеров», ответственных за возникновение и/или синхронизации ВА. Расхождения теорий касаются главным образом местом расположения этих пейсмекеров в различных структурах мозга.

Если попытаться классифицировать эти работы, то на сегодняшний день их можно выделить в несколько больших групп (Таблица 3). Однако, по всей видимости, именно обнаруженные Н-каналы могут претендовать на роль эндогенных ритмогенераторов как в таламусе, так и в коре мозга.

Пейсмекерные гипотезы формирования ритмичной активности

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ясенков, Роман Валерьевич, Ростов-на-Дону

1. Аладжалова Н. А. Медленные электрические процессы в головном мозге. М.: Наука, 1962. - С. 29-41.

2. Анохин П. К. О специфическом действии ретикулярной формации на кору головного мозга. в кн.: Электроэнцефалографическое исследование высшей нервной деятельности. М.- 1962.- 241-254 с.

3. Анохин П.К. Электроэнцефалографический анализ условного рефлекса. М.: Медгиз, 1958. - 75 с

4. Ашмарин И. П., Стукалов П. В. Нейрохимия. Москва. - 1996. - 303 с.

5. Буриков А.А. Организация неспецифической таламо-кортикальной системы во сне и бодрствовании: Автореф. дисс. докт. биол. наук. Л., 1985.-46 с.

6. Буриков А.А., Вербицкий Е.В., Фельдман Г.Л. Пространственно-временная организация веретен ЭКоГ при развитии сна // ЖВНД. -1980. Т. 30. - вып. 6. - С. 1241-1247.

7. Буриков А.А., Медведев С.Д., Пасхалова Л.В. Пространственно-временная организация реакции вовлечения в коре больших полушарий кролика // ЖВНД. 1979. - Т.29. - вып.6. - С. 1269-1275.

8. Бутхузи С.М. Электрофизиологическое исследование функций хвостатого ядра. Тбилиси: Мецниереба - 1971. - С. 236

9. Вербицкий Е.В. Автореф. дисс. канд. биол. наук, Ростов-на-Дону, 1980.

10. Греченко Т.Н., Соколов Е.Н. Изолированная сома нейрона как объект электрофизиологических исследований // Биол.науки. 1979. - т.9.- С. 26-34

11. Гусельников В.И, Супин А .Я. Ритмическая активность головного мозга. -М., 1968.

12. Гусельников В.И. Электрофизиология головного мозга. М., 1976. -423 с.

13. Гусельников В.И., Мухаметов JI.M. Ритмические колебания электрической активности головного мозга позвоночных животных // Научн. докл. высш. школы. Биологические науки. 1969. №1.- С.27-39.

14. Гусельникова К.Г., Гусельников В.И. Электрофизиология обонятельного анализатора позвоночных. М.: МГУ. - 1975.

15. Данилова Н.Н. Функциональные состояния: механизмы и диагностика -М., 1985.

16. Дорохов В.Б. Анализ психофизиологических механизмов нарушения, деятельности при дремотных изменениях сознания // Вестник РГНФ. -2003,-№4.-С. 137-144.

17. Дуринян Р.А. Корковый контроль неспецифических систем мозга. -М., 1975.

18. Задорожный В.И. Роль неспецифических таламических структур в организации реакций сенсомоторной коры кролика при развитии веретонообразной активности как стадии медленноволнового сна: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону., 1982. 28с.

19. Казаков В.Н. Эволюция функций теменных долей мозга. Л., 1971. -48-49.

20. Калинчук А.В. Вклад внеталамических синхронизирующих структур переднего мозга в генерацию ритмической активности на разных стадиях цикла бодрствования-сон: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону., 2000. 24 с.

21. Кирой В.Н. Механизмы формирования функционального состояния . мозга человека // Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета,1991.-181 с.

22. Кирой В.Н. Электроэнцефалография. Ростов-на-Дону, 1998. - 239 с.

23. Кирой В.Н., Белова Е.И. Механизмы формирования и роль осцилляторной активности нейронных популяций в системной деятельности мозга // ЖВНД. 2000. - Т. 50. - вып. 2. - С. 179-191.

24. Коган А.Б. в сборн. XX Междунар. конгр. физиол: М.- АН СССР, 1956

25. Коган А.Б. Электрофизиология. М., 1969.

26. Коган А.Б., Буриков А.А., Ставицкий С.М. Исследование некоторых свойств двухчастотного колебательного процесса в таламо-кортикальной неспецифической системы // Биофизика. 1978, т.23, №2, с. 350-355.

27. Коган А.Б., Ставицкий С.М., Буриков А.А. Некоторые свойства таламо-кортикальной неспецифической системы // Биофизика. 1975. -Т.20. - №5. - С. 909-915.

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

29. Коган А.Б./ Ткаченко Н.Н. Симпозиум по зрительному и слуховому анализатору. М., АМН СССР. 1967. - 34 с.

30. Кратин Ю.Г., Сотниченко Т.С. Неспецифические системы мозга. Л.: Наука, 1987.- 159 с.

31. Кратин Ю.Г., Сотниченко Т.С., Истомина Л.А. Распределение по коре больших полушарий нейронов, дающих начало путям в срединный центр таламуса и ретикулярную формацию среднего мозга // ДАН СССР. 1981. - Т. 256. - № 3. - С. 704-706.

32. Леонтович Т.А. Нейронная организация подкорковых образований переднего мозга. М.: Медицина, 1978. - 384 с.

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

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

35. Микеладзе А.Л., Кикнадзе Г.И. Морфологическая характеристика прореальной извилины // Тбилиси: Гагрские беседы.- 1972. Т.VI. - С. 77-99.

36. Могилевский А.Я., Романов Д.А. Участие преоптической области в синхронизирующих и десинхронизирующих механизмах мозга // ЖВНД. 1981. - Т. 31. - вып. 1. - С. 106-112.

37. Моянова С.Г. Участие релейных ядер таламуса в генезе барбитуровой веретеноподобной активности // ЖВНД. 1977. - Т. 27. - № 5. - С. 957

38. Нарикашвили С.П. Таламокортикальные отношения при спонтанной и вызванной ритмической активности головного мозга // ЖВНД. 1975. -Т.25. - №3.- С. 562-567.

39. Нарикашвили С.П. Таламус: Общая и частная физиология нервной системы. Л.: Наука, 1969. - С. 313-337.

40. Нарикашвили С.П., Каджая Д.В., Тимченко А.С. Эволюция вспышек "веретен" в электрической активности головного мозга у кошек под барбитуровым наркозом // Физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 1974. -Т.20. - №5.

41. Нарикашвили С.П., Тимченко А.С., Каджая Д.В. К взаимодействию "веретен" разных областей коры больших полушарий головного мозга // Биол. журн. Армении. 1973. - Т. 26. - №9.

42. Робинер Н.С. Журн. высш. нервн. деят., 1969. - Т.19. - С. 124.

43. Росси Дж. Ф., Цанкетти А. Ретиеклярная формация ствола мозга. -М.: Иностранная литература. 1960. - 263 с.

44. Саркисов С. А., Ливанов М.Н. О биоэлектрических явлениях и их локализации в коре большого мозга. Сов. Невропатология, психиатрия и психогигиена - 1933. - Т.2. - С. 10

45. Серков Ф.Н., Казаков В.Н. Нейрофизиология таламуса // Киев: Наукова думка, 1980. 260 с.

46. Серков Ф.Н., Макулькин Р.Ф., Тычина Д.И. Электрическая активность головного мозга после мезэнцефалической перерезки в условиях хронического эксперимента// Физиол. журн.СССР. 1966. - Т.52. - №7. - С. 837-846.

47. Соколов Е.Н. Нейронные механизмы памяти и обучения // М.: Наука, 1981.-с. 40

48. Соколов Е.Н. Основные вопросы электрофизиологии нервной системы. Киев: Радуга, 1962. - 157 с.

49. Сунцова Н.В. Переднемозговые механизмы развития сна: Автореф. дисс. докт. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2000.- 48 с.

50. Сунцова Н.В., Калинчук А.В., Буриков А.А. Вклад хвостатого ядра в генерацию веретенообразной активности // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 1999. -№4. - С.89-93.

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

52. Сухов А.Г. О функциональной организации корковых нейронов крысы в условиях нормальной и эпилептиформной активности: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 1969. 24 с.

53. Сухов А.Г. Структурно-функциональная организация колонок нейронов тактильного анализатора крысы в зоне проекции вибрисс: Автореф. дисс. докт. биол. наук. Ростов-на-Дону, 1995. 40 с.

54. Сухов А.Г., Лапенко Т.К. Конвергенция проекций различных таламических ядер к колонкам соматической коры крысы // Нейрофизиология. 1989. - Т. 21. - С. 168-173.

55. Уолтер Г. Живой мозг. М.: Мир, 1969.

56. Фельдман Г.Л. Электрическая активность и другие показатели функционального состояния головного мозга при длительном бодрствовании: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 1961.-20 с.

57. Фельдман Г.Л., Буриков А.А. Таламо-кортикальная неспецифическая система на разных стадиях сна и бодрствования // ЖВНД. 1977. - Т. 27. -№ 1.-С. 177-185.

58. Чаянов Н.В. Функциональные взаимосвязи структур мозга кошки при генерации ритмической ЭЭГ-активности: Автореф. дис. канд. биол. наук. Москва, 1986. 24 с.

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

60. Agmon A., Yang L.T., Jones E.G., O'Dowd D.K. Topological precision in the thalamic projection to neonatal mouse barrel cortex // J. Neurosci. -1995. -Vol. 15.-P. 549-561.

61. Ajmone-Marsan C. The thalamus. Data on its functional anatomy and on some aspects of thalamocortical integration // Arch. Ital. Biol. 1965. - Vol. 103.-P. 847-882.

62. Alters R.A., Killackey H.P. Organization of corticocortical connections in the parietal cortex of the rat // J. Сотр. Neurol. 1978. - Vol. 181. - P. 513538.

63. Akimoto H., Negishi K., Yamada K. // Folia psychiatr. et neurol. jap. -1956.-Vol. 10.-P. 39.

64. Albe-Fessard D., Rocha-Miranda C., Oswaldo-Cruz E. // Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1959. - Vol. 12. - P. 405.

65. Andersen P., Andersson S. A., Lomo T. // Nature of thalamocortical relations during spontaneous barbiturate spindle activity // J. Physiol. -1967.-Vol. 192.-P. 283-307.

66. Andersen P., Andersson S. Physiological basis of alfa rhythm // N.Y. Appleton-Century-Crofts. 1968. - 235 p.

67. Andersen P., Eccles J.C. Inhibitory phasing of neuronal discharge // Nature. 1962. -V. 196. - P. 645-647.

68. Andersson S., Manson J. Rhythmic activity tn the thalamus of unanaesthetized decorticate cat // EEG clin. Neurophysiol. 1971. - V.31. -№1.-P. 21-34.

69. Angevine G., Locke H., Yakovlev I. . 1962. - в «Корковый контроль неспецифических систем мозга», Дуринян Р.А. - М. . - 1975. - 64 с.

70. Ва1 Т., McCormick, D.A. What stops synchronized thalamocortical oscillations? //Neuron. 1996. - Vol.17. - P. 297-308.

71. Beaumont V., Zucker R.S. Enhancement of synaptic transmission by cyclic AMP modulation of presynaptic Ih channels // Nat. Neurosci. 2000. - Vol. 3.-P. 133-141.

72. Bernardo K.L., Woolsey T.A. Axonal trajectories between mouse somatosensory thalamus and cortex // J. Сотр. Neurol. 1987. - Vol. 258. -P. 542-564.

73. Bourassa J., Deschenes M. Corticothalamic projections from the primary visual cortex in rats: a single fiber study using biocytin as an anterograde tracer // Neuroscience. 1995. - Vol. 66. - P. 253-263.

74. Bremer F. Cerveau "isole" et physiologie du sommeil // C.R. Soc. Biol. -1935. Vol .118. - P. 1235-1241.

75. Brown H.F., Giles W., Noble S.J. Membrane currents underlying activity in frog sinus venosus // J. Physiol. 1977. - Vol. 271. - P. 783-816.

76. Buzsaki G. The thalamic clock: emergent network properties // Neuroscience.-1991. V.41.-P. 351-354.

77. Carman J. В., Cowan W. M., Powell T.P. Cortical connections of the thalamic reticular nucleus // J. Anat. (Lond.) . 1964. - Vol. 98. - P. 587598.

78. Catsman-Berrevoets C.E., Kuypers H.G.J.M. Differential laminar distribution of corticothalamic neurons projecting to the VL and the center median: an HRP study in the cynomolgus monkey // Brain. Res. 1978. -Vol. 154.-P. 359-365.

79. Chang H.J. // inNeurophysiol. 1950. - Vol. 13. - P. 235.

80. Chmielowska J., Carvell G.E., Simons D.J., Spatial organization of thalamocortical and corticothalamic projection systems in the rat SmI barrel cortex // J. Сотр. Neurol. 1989. - Vol. 285. - P. 325-338.

81. Clapham D.E. Not so funny anymore: pacing channels are cloned // Neuron. 1998. - Vol. 21. - P. 5-7.

82. Conley M., Diamond I.T. Organization of the visual sector of the thalamic reticular nucleus in galago // Eur. J. Neurosci. 1990. - Vol. 2. - P. 211-226.

83. Connors B.W., Long M.A. Electrical synapses in the mammalian brain // Annu Rev. Neurosci. 2004. - Vol. 27. - P. 393-418.

84. Contreras D., Destexhe A., Seinowski T. Spatiotemporal patterns of spindle oscillations in cortex and thalamus // J.Neurosci. 1997. - Vol. 17. - P. 1179-1196.

85. Contreras D., Steriade M. Spindle oscillation in cats: the role of corticothalamic feedback in a thalamically generated rhythm // J.Physiol (bond) . 1996. - Vol. 15. - 491(Pt3):889.

86. Darian-Smith C., Tan A., Edwards S. Comparing thalamocortical and corticothalamic microstructure and spatial reciprocity in the macaque ventral posterolateral nucleus (VPLc) and medial pulvinar // J. Сотр. Neurol. -1999.-Vol. 410.-P. 211-234.

87. Dempsey E., Morison R. The production of rhythmically recurrent cortical potentials after localized thalamic stimulation // Amer. J. Physiol. 1942. -Vol. 135. - №2. - P. 283-300.

88. Deschenes M., Veinante P., Zhang Z. W. The organization of corticothalamic projections: reciprocity versus parity // Brain Res. Rev. -1998.-Vol. 28.-P. 286-308.

89. Destexhe A., Contreras D., Steriade M. Cortically-induced coherence of a thalamic-generated oscillation // Neuroscience. Vol. 92(2) . - P. 427-443.

90. Destexhe A., Sejnowski T. J. Interactions between membrane conductances underlying thalamocortical slow-wave oscillations // Physiol Rev. 2003. -Vol. 83. - P.1401-1453.

91. Dickson C.T, Magistretti J, Shalinsky M.H, Fransen E, Hasselmo M.E., Alonso A. Properties and role of 1(h) in the pacing of subthreshold oscillations in entorhinal cortex layer II neurons // J. Neurophysiol. 2000. -Vol. 83.-P. 2562-2579.

92. DiFrancesco D. A new interpretation of the pace-maker current in calf Purkinje fibres //J. Physiol. 1981. - Vol. 314. - P. 359-376.

93. DiFrancesco D. Pacemaker mechanisms in cardiac tissue // Annu. Rev. Physiol. 1993. - Vol. 55. - P. 455-72.

94. DiFrancesco D., Tortora P. Direct activation of cardiac pacemaker channels by intracellular cyclic AMP // Nature. 1991. - Vol. 9. - 351(6322) . - P. 145-147.

95. Fabri M., Burton H., Topography of connections between primary somatosensory cortex and posterior complex in rat: a multiple fluorescent tracer study // Brain Res. 1991. - Vol. 538. - P. 351-357.

96. Fletcher G.H., Chiappinelli V.A. An inward rectifier is present in presynaptic nerve terminals in the chick ciliary ganglion // Brain Res. -1992.-Vol. 575.-P. 103-112.

97. Fukai T. A model of cortical memory processing based on columnar organization // Biol. Cybern. 1994. - Vol. 70(5). - P. 427-34.

98. Gastaut H., Hunter J. An experimental study of the mechanism of photic activation in idipatic epilepsy // Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1950. -Vol. 2. - P. 263-287.

99. Gibson J.R., Beierlein M., Connors B.W. Functional properties of electrical synapses between inhibitory interneurons of neocortical layer 4 // J. Neurophysiol. 2005. - Vol.93(l). - P. 467-80.

100. Gilbert C.D., Kelly J.P. The projections of cells in different layers of the cat's visual cortex//J. Сотр. Neurol. 1975. - Vol. 163. - P. 81-106.

101. Good K.E., Killackey H.P. Differential laminar distribution of corticothalamic projection neurons in rat primary somatosensory cortex. // Soc. Neurosci. Abstr. 1991. - Vol. 17. - P. 624.

102. Groenewegen H.J., Berendse H.W., The specificity of the nonspecific midline and intralaminar thalamic nuclei // Trends Neurosci. 1994. - Vol. 17.-P. 53-57.

103. Guillery R.W. A study of Golgi preparations from the dorsal lateral geniculate nucleus of the cat // J. Сотр. Neurol. 1966. - Vol. 128. - P. 2150.

104. Hallanger A.E., Levey A.I., Lee H.J., Rye D.B., Wainer B.H. The origins of cholinergic and other subcortical afferents to the thalamus in the rat // J. Сотр. Neurol. 1987. - Vol. 262. - P. 105-124.

105. Halliwell J.V., Adams P.R. Voltage-clamp analysis of muscarinic excitation in hippocampal neurons // Brain Res. 1982. - Vol. 250. - P. 7192.

106. Hanbery J. and Jasper H. Independence of diffuse thalamocortical projection system shown by specific nuclear destructions // J. Neurophysiol. 1953.-Vol. 16.-P. 252-271.

107. Hassler R. Introduction to stereotaxis. New York, 1959. 1. - P. 230.

108. Herkenham M. New perspectives on the organization and evolution of nonspecific thalamocortical projections, in: E.G. Jones, A. Peters Eds. -Cerebral Cortex. Plenum. - 1986. - P. 403-445.

109. Hoogland P. V., Welker E., Van der Loos, H. Organization of the projections from barrel cortex to thalamus in mice studied with Phaseolus Vulgaris-Leucoagglutinin and HRP // Exp. Brain Res. 1987. - Vol. 68. - P. 73-87.

110. Houser C.R., Vaughn J.E., Barber R.P., Roberts E. GABA neurons are the major cell type of the nucleus reticularis thalami // Brain Res. 1980. - Vol. 200.-P. 341-354.

111. Ingram S.L., Williams J.T. Modulation of the hyperpolarization-activated current (Ih) by cyclic nucleotides in guinea-pig primary afferent neurons // J. Physiol. 1996. - Vol. 492(Pt. 1). - P. 97-106.

112. Jasper H. H. // IBRO Bull. 1964. - Vol. 3. - P. 80.

113. Jasper H. H. Diffuse projection systems: the integrative activity of the thalamic reticular system // Electroenceph.clin. Neurophysiol. 1949. - Vol. 1. - P. 405-419.

114. Jensen K.F., Killackey H.P. Terminal arbors of axons projecting to the somatosensory cortex of the adult rat: I. The normal morphology of specific thalamocortical afferents // J. Neurosci. 1987. - Vol. 7. - P. 3529-3543.

115. Jones E. G. Functional subdivision and synaptic organization of the mammalian thalamus // Neurophysiology IV Intenational Review of Physiology. Vol. 25. - Baltimore: University Park Press. - 1981. - P. 173275.

116. Jones E. G. The thalamus. New York: Plenum, 1985.

117. Jones E. G. Viewpoint: the core and matrix of thalamic organization // Neuroscience. 1998. - Vol. 85. - No. 2. - P. 331-345.

118. Jones E.G., Powell T.P.S. An electron microscopic study of the mode of termination of cortico-thalamic fibres within the sensory relay nuclei of the thalamus // Proc. R. Soc. London, B. Biol. Sci. 1969. - Vol. 172. - P. 173185.

119. Jones S.R., Pinto D.J., Kaper T.J., Kopell N. Alpha-frequency rhythms desynchronize over long cortical distances: a modeling study // J. Comput. Neurosci. 2000. - Vol. 9(3) . - P. 271-291.

120. JouvetM. Recherches sur les structures nerveuses et les mecansimes responsables des differentes phases du sommeil physiologique // Arch. Ital.Biol. 1962. - Vol. 100. - P. 125-206.

121. JouvetM., Hernandes-Peon R. // in EEG clin. Neurophysiol. 1957. - Vol. 6.-P. 39.

122. Katz L.C. Local circuitry of identified projection neurons in cat visual cortex brain slices // J. Neurosci. 1987. - Vol. 7. - 1223-1249.

123. Killackey H.P. Anatomical evidence for cortical subdivisions based on vertically discrete thalamic projections from the ventral posterior nucleus to cortical barrels in the rat // Brain Res. 1973. - Vol. 51. - P. 326-331.

124. Killackey H.P., Leshin S. The organization of specific thalamocortical projections to the posteromedial barrel sub field of the rat somatic sensory cortex // Brain Res. 1975. - Vol. 86. - P. 469-472.

125. Konig J., Klippel R. The rat brain. Baltimore, 1963. - 162 p.

126. Kopell N., LeMasson G. Rhythmogenesis, amplitude modulation, and multiplexing in a cortical architecture // Proc. Natl. Acad. Sci. 1994. - Vol. 91. - P. 10586-10590.

127. Koralek K.A., Jensen K.F., Killackey H.P. Evidence for two complementary patterns of thalamic input to the rat somatosensory cortex // Brain Res. 1988. - Vol. 463. - 346-351.

128. Kristiansen K., Courtois G. // in EEG clin. Neurophysiol. 1949. - V.l. - P. 265

129. Land P.W., Buffer Jr.S.A., Yaskosky J.D. Barreloids in adult rat thalamus: three-dimensional architecture and relationship to somatosensory cortical barrels // J. Сотр. Neurol. 1995. - Vol. 355. - P. 573-588.

130. Lee, K.H., McCormick, D.A. Abolition of spindle oscillations by serotonin and norepinephrine in the ferret lateral geniculate and perigeniculate nuclei in vitro //Neuron. 1996. - Vol.17. - P. 309-321.

131. Levay S., Sherk H. The visual claustrum of the cat: I. Structure and connections // J. Neurosci. 1981. - Vol. 1. - P. 956-980.

132. Levesque M., Gagnon S., Parent A., Deschenes M. Axonal arborizations of corticostriatal and corticothalamic fibers arising from the second somatosensory area in the rat // Cerebral Cortex. 1996. - Vol. 6. - P. 759770.

133. Lindsley D.B. Average evoked potentials-achievements, failures and prospects // in Average evoked potentials. Methods, results and evaluation.-Washington, D.C. 1969. - P. 10-50.

134. Lindsley, D. В., Bowden, J. W. and Magounm, H. W. Effect upon the EEG of acute injury to the brain stem activating system // Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 1949. - Vol. 1. - P. 475-486.

135. Liu X.-B., Honda C.N., Jones E.G. Distribution of four types of synapse on physiologically identified relay neurons in the ventral posterior thalamic nucleus of the cat// J. Сотр. Neurol. 1995. - Vol. 352. - P. 69-91.

136. Lopes da Silva F. Neural mechanisms underlying brain waves: from neural membranes to networks // EEG clin. Neurophysiol. 1991. - Vol. 79. - P. 81-93.

137. Lopes da Silva F., Storm van Leeuwen W. The cortical alpha rhythm in dog: the depth and surface profile of phase // Arcitectonics of the cerebral cortex. N.Y.: Raven Press. - 1978. - P. 319-333.

138. Lorente de No R. Cerebral cortex: architectonics, intracortical connections // in Physiology of the Nervous System (ed Fulton J. R.). N.Y. - 1938. - P. 274-301.

139. Lorente de No R. La corteza cerebral del raton // Trab. Lab. Invest. Biol. Univ. Madrid. - 1922. - Vol. 20. - P. 1-38.

140. Lu S.-M., Lin R.C.-S. Thalamic afferents of the rat barrel cortex: a light-and electron-microscopic study using Phaseolus vulgaris leucoagglutinin as an anterograde tracer // Somatosens. Mot. Res. 1993. - Vol. 10. - P. 1-16.

141. Ludwig A., Zong X., Jeglitsch M., Hofmann F., Biel M. A family of hyperpolarization-activated mammalian cation channels // Nature. 1998. -Vol. 393.-P. 587-591.

142. Ludwig A., Zong X., Stieber J., Hullin R., Hofmann F., Biel M. Two pacemaker channels from human heart with profoundly different activation kinetics // EMBO J. 1999. - Vol. 18. - P. 2323-2329.

143. Luthi A., Bal Т., McCormick D.A. Periodicity of thalamic spindle waves is abolished by ZD7288, a blocker of Ih // J. Neurophysiol. 1998. - Vol. 79(6) . - P. 3284-3289.

144. Luthi A., McCormick D.A. H-current: properties of a neuronal and network pacemaker // Neuron. 1998a. - Vol. 21. - V. 9-12.

145. Luthi A., McCormick D.A. Modulation of a pacemaker current through Ca2+-induced stimulation of cAMP production // Nat. Neurosci. 1999. -Vol. 2(7).-P. 634-641.

146. Luthi A., McCormick D.A. Periodicity of thalamic synchronized oscillations: the role of Ca -mediated upregulation of Ih // Neuron. 1998b. -Vol. 20(3). -P. 553-563.

147. Luys J. Researches sur le systeme nerveux cerebrospinal. Paris, 1865.

148. Maccaferri G., Mangoni M., Lazzari A., DiFrancesco D. Properties of the hyperpolarization-activated current in rat hippocampal CA1 pyramidal cells // J. Neurophysiol. 1993. - Vol. 69. - P. 2129-2136.

149. Macchi G., Bentivoglio M. The thalamic intralaminar nuclei and the cerebral cortex // in Cerebral Cortex. 1986. - Vol.2. - P. 355-401.

150. Macchi G., Bentivoglio M., Molinari M., Minciacchi D. The thalamo-caudate versus thalamocortical projections as studied in the cat with fluorescent retrograde double labeling // Expl. Brain Res. 1984. - Vol. 54. -P. 225-239.

151. Magee J.C. Dendritic hyperpolarization-activated currents modify the integrative properties of hippocampal CA1 pyramidal neurons // J. Neurosci. 1998.-Vol. 18.-P. 7613-7624.

152. Majorossy K., Kiss A. Specific patterns of neuron arrangement and of synaptic articulation in the medial geniculate body // Exp. Brain Res. 1976. -Vol. 26.-P. 1-17.

153. Marco L., Brown Т., Rouse M. // in J. Neurophysiol. 1967. - Vol. 30. -P. 482.

154. McCormick D.A., Bal T. Sleep and arousal: thalamocortical mechanisms // Annu Rev. Neurosci. 1997. - Vol. 20. - P. 185-215.

155. McCormick D.A., Huguenard J.R. A model of the electrophysiological properties of thalamocortical relay neurons // J. Neurophysiol. 1992. - Vol. 68.-P. 1384-1400.

156. McCormick D.A., Раре H.C. Properties of a hyperpolarizationactivated cation current and its role in rhythmic oscillations in thalamic relay neurones //J. Physiol. 1990. - Vol. 431. - P. 291-318.

157. McCormick D.A., Williamson A.J. Modulation of neuronal firing mode in cat and guinea pig LGNd by histamine: possible cellular mechanisms of histaminergic control of arousal // Neurosci. 1991. - Vol. 11. - P. 31883199.

158. Monteggia L.M., Eisch A.J., Tang M.D., Kaczmarek L.K., Nestler E.J. Cloning and localization of the hyperpolarizationactivated cyclic nucleotide-gated channel family in rat brain // Brain Res. Mol. Brain. Res. 2000. -Vol. 81.-P. 129-139.

159. Moosmang S., Biel M., Hofmann F., Ludwig A. Differential distribution of four hyperpolarization-activated cation channels in mouse brain // Biol. Chem. 1999. - Vol. 380(7-8). - P. 975-980.

160. Morison R., Dempsey E. A study of thalamocortical relations // Amer. J. Physiol. 1942. - V. 135. - №2. - P. 281-292.

161. Morison R.S., Basset D.L. Electrical activity of the thalamus and basal ganglia in decorticate cats // J. Neurophysiol. 1945. - Vol. 8. - P. 309-314.

162. Moroni A., Barbuti A., Altomare C., Viscomi C., Morgan J., Baruscotti M., DiFrancesco D. Kinetic and ionic properties of the human HCN2 pacemaker channel // Pflugers Arch. 2000. - Vol. 439. - P. 618-626.

163. Moruzzi G., Magoun H. Brain stem reticular formation and activation of EEG // EEG clin. Neurophysiol. 1949. - Vol. 1. - P. 455-473.

164. Mountcastle V.B. Modality and topographic properties of single neurones of cat's somatic sensory cortex // J.Neurophysiol. 1957. - Vol. 20. - P. 408434.

165. Nashold В., Hanbery J., Olszewski J. // in Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1955. - Vol. 7. - P. 609

166. Nauta W., Kuypers H., Some ascending pathway in the brain stem reticular formation // Reticular Formation of the Brain, HFH Symposium, 1958

167. Nicolelis M.A.L., Chapin J.H., Lin C.R.S., Development of direct projections from the zona incerta to the somatosensory cortex of the rat // Neuroscience. 1995. - Vol. 65. - P. 609-631.

168. Niimi K., Katayama K., Kanaseki Т., Morimoto K. Studies of the derivation of the centre median nucleus of Luis // J. Exper. Med. 1960. -Vol. 6.-N. 3.-P. 261-268.

169. Nolan M.F., Malleret G., Dudman J.T., Buhl D.L., Santoro В., Gibbs E., Vronskaya S., Buzsaki G., Siegelbaum S.A., Kandel E.R., Morozov A.A.

170. Behavioral role for dendritic integration: HCN1 channels constrain spatial memory and plasticity at inputs to distal dendrites of CA1 pyramidal neurons // Cell. 2004. - Vol .24. - 119(5) . - P. 719-732.

171. Ojima H. Terminal morphology and distribution of corticothalamic fibers originating from layers 5 and 6 of cat primary auditory cortex // Cerebral Cortex. 1994. - Vol. 4. - P. 646-663.

172. Pape H.C. Queer current and pacemaker: the hyperpolarization-activated cation current in neurons // Annual Review of Physiology.- 1996.- Vol. 58.-P. 299-327.

173. Pape H.C., Mager R. Nitric oxide controls oscillatory activity in thalamocortical neurons// Neuron. 1992. - Vol. 9(3) P.441-448.

174. Pape H.C., McCormiclc, D.A. Noradrenaline and serotonin selectively modulate thalamic burst firing by enhancing a hyperpolarization-activated cation current//Nature.- 1989.- Vol. 340,- P.715-718.

175. Paxinos G, Watson С The rat brain in stereotaxic coordinates, Ed 2. Sydney: Academic., 1986.

176. Petras J. Some fiber connections of the precentral cortex (area 4 and 6) with diencephalons in the monkey (Macaca mulatta) // Anat. Rec.- 1964.-Vol. 148, № 2.- P. 322.

177. Price T. R.; Webster, К. E. The cortico-thalamic projection from theprimary somatosensory cortex of the rat // Brain Res.- 1972.- Vol.44.- P. 636-640.

178. Purpura D., Housepian E., Grundfest H. Analysis of caudate-cortical connections in neuraxially intact and telencephale isole cats // Arch. ital. Biol. 1958.-V.96.- P.145-167.

179. Rinvik E. Organization of thalamic connections from motor and somatosensory cortical areas in the cat. In: Frigyesi, Rinvik E., Yahr M. D., eds. Corticothalamic projections and sensorimotor activities. New York // Raven Press.- 1972,-P.57-90.

180. Rockland K.S. Further evidence for two types of corticopulvinar neurons// Neuroreport.- 1994.-Vol. 5.-P. 1865-1868.

181. Rose J.E. The ontogenetic development of the rabbit's diencephalon // J. Сотр. Neurol.1942. Vol. 7. - P . 61-129.

182. Rouiller E. M., Wellcer E. A comparative analysis of the morphology of corticothalamic projections in mammals // Brain Research Bulletin.-2000.-Vol. 53, №. 6.- P. 727-741.

183. Rouiller E.M., Liang F., Moret V., Weisendanger M. Patterns of corticothalamic terminations following injection of Phaseolus vulgaris-leucoagglutinin (PHA-L) in the sensorimotor cortex of the rat // Neurosci. Lett.- 1991,- Vol. 125.-P. 93-97.

184. Rouiller E.M., Welker E. Morphology of thalamic afferents from the auditory cortex of the rat; a Phaseolus vulgaris-leucoagglutinin (PHA-L) tracing study // Hear. Res.- 1991.- Vol. 56.- P. 179-190.

185. Royce G. Cells of origin of corticothalamic projections upon the centromedian and parafascicular nuclei in the cat // Brain Res.- 1983. -V.258, №1. P.11-21.

186. Santoro В., Liu DT, Yao H, Bartsch D, Kandel ER, Siegelbaum SA, Tibbs GR Identification of a gene encoding a hyperpolarizationactivated pacemaker channel of brain // Cell.- 1998.-Vol. 93.- P.717-729.

187. Santoro В., Shan C., Luthi A., Pavlidis P., Shumyatsky G., Tibbs G., Siegelbaum S. Molecular and functional heterogeneity of hyperpolarizationactivated pacemaker channels in the mouse CNS // The Journal of Neuroscience.- 2000.- Vol. 20.- P. 5264-5275.

188. Santoro В., Tibbs G.R. The HCN gene family: molecular basis of the hyperpolarization-activated pacemaker channels II Ann. NY Acad. Sci.-1999.-Vol. 868.-P. 741-764.

189. Santoro В., Wainger B.J., Siegelbaum S.A. Regulation of HCN channel surface expression by a novel C-terminal protein-protein interaction // J. Neurosci.- 2004,- Vol. 24.- P. 10750-62.

190. Sheibel M., Sheibel A., The organization of the nucleus reticularis thalami: a Golgi Study // Brain Res. 1966. - Vol.1, - P.43-62.

191. Skinner J., Lindsley D. Electrophysiological and behavioral effects of blockade of the non-specific thalamocortical system // Brain Res. 1967.-Vol. 6,-P. 95-118.

192. Sohal V.S., Cox C.L., Huguenard J.R. Localization of CCK receptors in thalamic reticular neurons: a modeling study // J.Neurophysiol. 1998. -Vol. 79. - P. 2820-2824.

193. Soltesz I, Lightowler S, Leresche N, Jassik-Gerschenfeld D, Pollard CE, Crunelli V. Two inward currents and the transformation of low frequency oscillations of rat and cat thalamocortical cells // J Physiol 441.- 1991.-P.175-197.

194. Somogyi G., Hajdu F., Tombol T. Ultrastructure of the anterior ventral and anterior medial nuclei of the cat thalamus // Exp. Brain Res.- 1978.- Vol. 31.-P. 417-431.

195. Steriade M. Alertness, quit sleep, dreaming // Cerebral Cortex New York:Plenum Press.- 1991. - P. 279-357.

196. Steriade M. The corticothalamic system in sleep // Front Biosci. 2003.-Vol.l, №8.- P.878-899.

197. Steriade M., Amzica F. Coalescence of sleep rhythms and their chronology in the corticothalamic networks // Sleep Research Online. 1998. - Vol.1. -P.l-10.

198. Steriade M., Deschenes M. The thalamus as a neuronal oscillator // Brain Res. Rev. 1984. - Vol.8, №1. - P.l-63.

199. Steriade M., Domich L., Oakson G. et al. The deafferented reticularis thalamic nucleus generates spindle rhythmicity // J.Neurophysiol. 1987. -Vol.57. - P.260- 273.

200. Steriade M., Domich L., Oakson G. Reticularis thalami neurons revisited : Activity changes during shifts in states of vigilance // J. Neurosci. 1986. -Vol.6. -P.68-81.

201. Steriade M., Jones E., McCormic D. Thalamus // Amst.:Elsevier.- 1997.- P. 959.

202. Sterman M., Clemente C. Cortical recruitment and behavioral sleep induced by basal forebrain stimulation//Fed. Proc. 1961.- Vol. 20. - P. 334-338.

203. Sterman M., Clemente C. Forebrain mechanisms for the onset of sleep // Basic sleep mechanisms. N.Y., L.: Academic Press. - 1974. - P.83-99.

204. Steward W., King R. J. // in Сотр. Neurol. 1963. - Vol. 121. - P. 271

205. Thoby-Brisson M., Telgkamp P., Ramirez J.M. The role of the hyperpolarization-activated current in modulating rhythmic activity in the isolated respiratory network of mice // J Neurosci.- 2000.- Vol.20.- 29943005.

206. Usrey W.M., Fitzpatrick D. Specificity in the axonal connections of layer VI neurons in Tree Shrew striate cortex: evidence for distinct granular and supragranular systems // J. Neurosci.- 1996.- Vol. 16.- P. 1203-1218.

207. Vaccari Т., Moroni A., Rocchi M., Gorza L., Bianchi M., Beltrame M., DiFrancesco D. The human gene coding for HCN2, a pacemaker channel of the heart// Biochim. Biophys. Acta.- 1999.- Vol. 1446.- P. 419-425.

208. Walker A.E. The Primate Thalamus // Chicago: Univ. of Chicago Press, 1938.

209. Wise S. P., Jones E. G. Cells of origin and terminal distribution of descending proj ections of the rat somatic sensory cortex // J. Сотр. Neurol. 1977.-Vol. 175.- P.129-158.

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

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

212. Woolf N.J., Butcher L.L., Cholinergic systems in the rat brain: III. Projections from the pontomesencephalic tegmentum to the thalamus, tectum, basal ganglia and basal forebrain // Brain Res. Bull. 1986. -Vol.16.-P. 603-637.

213. Woolsey T. A., Van der Loos H. The structural organization of layer IV in the somatosensory region (SI) of mouse cerebral cortex // Brain Res. 1970. -V.17, №.2. - P.205-242.

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

215. Yanagihara K., Irisawa H., Potassium current during the pacemaker depolarization in rabbit sinoatrial node cell // Pflugers Arch. 1980. - Vol. 388.- P. 255-260.

216. Yue B.W., Huguenard J.R. The role of H-current in regulating strength and frequency of thalamic network oscillations // Thalamus & Related Systems.-2001.-Vol. l.-P. 95-103.

217. Zhang Z.-W., Deschenes M. Intracortical axonal projections of lamina VI cells of the primary somatosensory cortex in the rat: a single-cell labeling study//J. Neurosci. 1997. - Vol. 17. - P. 6365-6379.

Информация о работе

Ясенков, Роман Валерьевич
кандидата биологических наук
Ростов-на-Дону, 2006
ВАК 03.00.13

Диссертация

Организация специфических и неспецифических таламических влияний на различные слои соматосенсорной коры крысы в бодрствовании и медленноволновом сне - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы