Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Стабильность и пластичность межнейронных взаимоотношений сенсомоторной коры мозга кошки

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Стабильность и пластичность межнейронных взаимоотношений сенсомоторной коры мозга кошки"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ЗЫКИН Павел Александрович

СТАБИЛЬНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ МЕЖНЕЙРОННЫХ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ СЕНСОМОТОРНОЙ КОРЫ МОЗГА КОШКИ

03.00.13 - физиология 03.00.25 — гистология, цитология, клеточная биология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена на кафедре высшей нервной деятельности и психофизиологии биолого-почвенного факультета Санкт-Петербургского государственного университета (заведующий - профессор A.A. Александров), в лаборатории физиологии сенсомоторных систем (заведующий - профессор Г.А. Куликов) НИИ физиологии им. академика A.A. Ухтомского.

Научный руководитель:

доктор биологических наук Краснощёкова Елена Ивановна Научный консультант:

академик РАО, проф. Батуев Александр Сергеевич Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, проф. Обухов Дмитрий Константинович доктор биологических наук, проф. Сотников Олег Семёнович

Ведущее учреждение: Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН.

Защита состоится «_»_ 2006 г. в_часов на заседании

Диссертационного совета Д 212.232 10 по защите диссертаций на соискание учёной степени доктора биологических наук при Санкт-Петербургском государственном университете (199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, ауд. 90)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им. A.M. Горького Санкт-Петербургского государственного университета.

Автореферат разослан «_»

2006 года

Учёный секретарь диссертационного Совета, доктор биологических наук, профессор

Н.П. Алексеев

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы: Изучение процессов сенсомоторной координации, предполагающее единство сенсорной и моторной функций мозга, является одной из узловых проблем в комплексе исследований по формированию целенаправленного поведения. Реализация любого двигательного акта требует, наряду с обеспечением моторного выхода, его постоянного контроля со стороны сенсорных систем (Бернштейн, 1966; Анохин, 1975; Батуев, 1975,1977,1979,1981,1985; Куликов, 1986; Черенкова, 2003). Сенсомоторная кора, как один из уровней ассоциативных систем, располагает структурно-функциональными предпосылками для организации программирующей деятельности мозга (Батуев, 1981). Однако, при очевидной согласованности сенсорных и моторных функций мозга, характер межнейронных взаимоотношений в сенсомоторной коре, обеспечивающий реализацию таких интегративных процессов, изучен недостаточно. На протяжении многих лет исследования нейронных механизмов сенсомоторной координации являются приоритетными на кафедре ВИД и психофизиологии СПбГУ. Многочисленные проведённые исследования показали, что многообразие связей сенсомоторной коры обеспечивает взаимодействие различных частей мозга в целостной системной реакции (Бабминдра, Брагина 1982; Батуев 1981; Куликов, 1986; и др.). При этом известно, что пирамидные (эфферентные) нейроны, объединенные пучком апикальных дендритов, играют существенную роль в интегрировании приходящей к ним информации (Косицын, 1976; Батуев, 1981; Бабминдра, Брагина 1982). Методами ходологии убедительно продемонстрирована функциональная значимость подобных объединений нейронов, организующих кортикоспинальные, кортикобульбарные, каллозальные и внутриполушарные корково-корковые связи (Бабминдра, Брагина, 1982; Макаров, 2000). Такие объединения пирамидных нейронов являются основой миниколонок и на их базе формируются функционально лабильные модули (Батуев, 1975, 1979, 1981; Бабминдра, Брагина, 1982; Peters, Kara, 1986; Адрианов, 1996; Swindale, 1990; Mountcastle 1997, 2003; Jones, 2000, 2004; Buxhoeveden, Casanova, 2002).

Принимая во внимание недостаточность сведений о структурной стабильности нейронных объединений сенсомоторной коры с одной стороны и их функциональной пластичности, с другой, настоящая работа посвящена изучению межнейронных взаимоотношений в миниколонках и модулях сенсомоторной коры мозга кошки.

Классическое представление о сенсомоторной коре как совокупности строго локализованных дискретных пунктов управления движениями в настоящее время подверглось кардинальному пересмотру и в связи с этим остро стоит вопрос об организации субстрата, обеспечивающего, с одной стороны, стабильное выполнение движений, а с другой - вероятностное программирование поведения.

Учитывая терминологическое многообразие, используемое в литературе при описании модулей новой коры (модуль, гиперколонка, баррел, блоб, патч и т.д.), в представленном исследовании термин «миниколонка» используется для обозначения структурно стабильных, поддающихся морфологической идентификации, нейронных объединений; термин «модуль» - для обозначения функционально пластичных объединений нейронов на базе структурно стабильных, которые, под влиянием вне- и/или внутрикорковых модулеобразующих факторов, произвольно включаются в состав модуля.

Цели и задачи исследования: Цель работы заключалась в экспериментальном обосновании закономерностей формирования структурно стабильных и функционально пластичных нейронных объединений коры. В плане разработки данной проблемы осуществлялось решение следующих задач:

1. исследование структурных предпосылок организации миниколонок сенсомоторной коры мозга кошки;

2. сравнительное структурно-функциональное исследование пирамидных нейронов в составе миниколонок сенсомоторной и теменной ассоциативной коры мозга кошки по показателю иммунопозитивности кГАМК;

-53. гистохимическое выделение модулей сенсомоторной коры мозга кошки после ограничения сенсорного притока путём односторонней деафферентации;

4. исследование идентифицированных по экспрессии кальций-связывающих белков интернейронов сенсомоторной коры мозга кошки в сравнении с теменной ассоциативной корой;

5. количественное исследование вертикальной упорядоченности элементов сенсомоторной коры мозга кошки, с целью оценки межполушарной вариативности ее нейронных объединений.

Научная новизна работы: в представленной работе, в развитие идей о стабильности и пластичности межнейронных взаимоотношений сенсомоторной коры, впервые проанализирован субстрат, который способен одновременно обеспечить как жёсткое программирование двигательной активности, так и лабильное, вероятностное программирование поведения. Впервые показано различие в структуре миниколонок сенсомоторной и теменной ассоциативной коры. Получены принципиально новые данные о различном распределении кальбиндин-позитивных интернейронов в сенсомоторной коре, в отличие от теменной ассоциативной коры. Представлены данные о пластичности миниколонок. На основании полученных результатов предложена оригинальная трактовка дискретного, в виде протяжённых модулей, распределения кальбиндин-позитивных интернейронов в сенсомоторной коре.

Теоретическая и практическая значимость работы: представленная работа раскрывает возможные механизмы динамического вовлечения нейронов в процессы мультиафферентной интеграции и сенсомоторной координации на уровне сенсомоторной коры мозга. Исследование взаимного соответствия гистохимических модулей и клеточных объединений позволяет понять структурные закономерности функциональной пластичности сенсомоторной коры.

Полученные результаты могут иметь значение для разработки самоорганизующихся систем, способных к обучению, и открывают возможности для нового понимания процессов пластичности, имеющих место в интактном мозге.

Разработанные методики и программные решения используются при проведении практических занятий по учебным курсам «Психофизиология», «Анатомия ЦНС», «Основы микроскопической техники и компьютерной морфометрии».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модули коры в своей основе имеют структурно-стабильные миниобъединения нейронов (миниколонки). Миниколонки имеют закономерное, а не случайное, распределение.

2. Функциональное состояние пирамидных нейронов в составе миниколонок, сенсомоторной коры (поле 4) и теменной ассоциативной коры (поле 7) мозга кошки, различно, на что указывает их гетерогенная иммунопозитивность к ГАМК.

3. Межполушарная структурная вариабельность нейронных объединений сенсомоторной коры мозга кошки может быть объективно оценена по степени вертикальной исчерченности.

4. Структурное выделение модулей сенсомоторной коры мозга кошки возможно осуществить гистохимически, после ограничения сенсорного притока путём односторонней энуклеации глаза.

5. Поле 4 сенсомоторной коры и поле 7 теменной ассоциативной коры мозга кошки различаются по распределению экспрессирующих кальбиндин интернейронов.

Апробация работы: Материалы, изложенные в диссертационной работе были доложены на: заседании Санкт-Петербургского общества Естествоиспытателей, Санкт-Петербург, 1999; XXX Всероссийском совещании по проблемам высшей нервной деятельности, посвящённом 150-летию со дня рождения И.П.Павлова, Санкт-Петербург, 2000; Юбилейной Международной конференции по нейрокибернетике, посвящённой 90-летию со дня рождения А.Б.Когана, Ростов-на-Дону, 2002; Международной конференции «Актуальные вопросы функциональной межполушарной асимметрии», Москва, 2003; Всероссийской конференции Института Мозга РАМН «Механизмы синаптической передачи», Москва, 2004; XIII Международном совещании по эволюционной физиологии, посвящённом памяти академика Л.А. Орбели, Санкт-Петербург, 2006.

Структура и объём диссертации: диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, изложения результатов исследования, их обсуждения и списка цитируемой литературы. Материалы диссертации изложены на 118 страницах машинописного текста, иллюстрированы 23 рисунками и 7 таблицами. Список литературы включает 267 источников, из них 195 на иностранном языке.

П. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Животные. В работе использованы 16 половозрелых самцов кошки. Работа с животными осуществлялась согласно положениям о работе с лабораторными животными.

Наркоз. Операции, фиксация мозга методом прижизненной перфузии и забор материала проводились под общей анестезией, в качестве основного наркоза применяли нембугал.

Методы исследования цитоархитектоники и нейронного состава. Для

решения поставленных в работе задач были использованы взаимодополняющие друг друга методы окрашивания нервной ткани: метод Ниссля и метод Гольджи в модификации Бюбенета.

Количественные методы исследования вертикальной исчерченности.

Для количественной оценки степени вертикальной исчерченности коры применялась методика института Мозга РАМН (Кесарев и др., 1976). В этой методике за критерий вертикальной исчерченности принимается показатель (Н) и = ~1jP' ■'■«г р< , r'' = ~а • Где N-общее число линий счёта от 1 до N, а, - число нейронов, пересечённых каждой счётной линией (i - номер линии от 1 до N), А -общее число нейронов, пересечённое всеми N линиями. Линии счёта наносятся на изображение препарата на расстоянии равном среднему диаметру основания нейронов исследованного участка. Максимальное значение H^ = log2 N . Разница Нпих и Н даёт коэффициент Oig характеризующий степень вертикальной исчерченности коры.

Метод гистохимического выявления цитохромоксидазы (ЦО-метод). Предварительно мозг фиксировался методом прижизненной перфузии сначала физиологическим раствором, затем забуференной смесью 0,4% параформальдегида и 1,25% глютаральдег-вда. Перед резкой ткань пропитывалась забуференным раствором сахарозы от 10% до 30%. Из блока изготавливались криосгатные срезы

толщиной 30 мкм, которые обрабатывались в инкубационной среде для выявления активности фермента цитохромоксидазы по методу Вонг-Райли (Wong-Riley, 1979).

Метод иммуногистохимического выявления ГАМК и кальций-связывакнцих белков. Предварительно мозг фиксировался методом прижизненной перфузии сначала физиологическим раствором, затем забуференным раствором 4% параформальдегида. Перед резкой ткань пропитывалась забуференным раствором сахарозы от 10% до 30%. Из блока изготавливались криостатные срезы толщиной 30 мкм. Последующая обработка проводилась по стандартному протоколу авидин-биотин-пероксидазного иммуногистохимического метода на свободноплавающих срезах. В качестве первичных антител использовались: для выявления ГАМК -поликлональные антитела кролика к ГАМК, в разведении 1:100; для исследования кальретинин-положигельных ингернейронов - поликлональные антитела кролика к кальретинину в разведении 1:1000; для исследования парвальбумин-положигельных интернейронов - моноклональные антитела мыши против парвальбумина в разведении 1:600; для исследования кальбивдин-положительных ингернейронов -моноклональные антитела мыши против кальбиндина в разведении 1:10000.

Метод односторонней энуклеации глаза. Операцию по энуклеации глаза проводили после предварительной перерезки наружных мышц глазного яблока, глазодвигательных и зрительного нервов. После операции животные жили 14 дней.

Методы оцифровки изображений гистологических препаратов и их компьютерной обработки. Для оцифровки препаратов использовалась, сконструированная на базе микроскопа Биолам-И, установка, состоящая из триокулярной насадки, переходной оптической системы и цифрового фотоаппарата Canon 350D с КМОП матрицей на 8Мточек. Для калибровки препаратов, построения графиков оптической плотности, ручной и автоматизированной морфометрии, использовалась свободно доступная программа ImageJ (Abramoff et al., 2004). Для автоматизированного подсчёта расстояний между группами клеток и вычисления коэффициента Org были созданы специальные дополнения. Для создания трёхмерной реконструкции по серии плоских срезов использовалась свободно доступная программа Reconstruct (Fíala, 2004).

III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Структурная организация объединений пирамидных нейронов сенсомоторной коры мозга кошки. Существенным элементом миниколонок являются пирамидные нейроны, объединенные восходящим пучком апикальных дендритов. Эффективные процессы межнейронного взаимодействия в таких пучках (Бабминдра, Агаджанова, 1973; Бабминдра, 1982), а также их универсальность для различных областей коры всех изученных млекопитающих (Mountcastle, 1981, 1997; Краснощекова, 2005), делают вертикальные пучки той важной составляющей миниколонок, которая обуславливает функцию модулей. В данной работе идентификация подобных структур и закономерность их распределения исследовались на фронтальных, сагиттальных и тангенциальных импрегнированных срезах поля 4 сенсомоторной коры мозга кошки. Результаты исследования подтверждают существование объединений пирамид слоёв V и III с помощью пучков апикальных дендритов. На тангенциальных срезах этим объединениям соответствуют группы пирамидных клеток. Обращает на себя внимание факт упорядоченного, закономерного, а не случайного расположения подобных групп. Для проверки данного предположения анализировали расположение 131 группы нейронов на тангенциальных срезах, строго проходящих через слой III. Расстояние между центрами групп находилось в пределах от 24 до 96 мкм (среднее значение 68 мкм, ошибка среднего 20 мкм). Оптимальным способом размещения миниколонок с соблюдением равного расстояния между ними являются модули в виде правильных шестигранников. Группы пирамидных нейронов могут входить в них таким образом, что каждая равновероятно располагается как в углах, так и в центре модуля. Выраженная компартментализация даёт каждой миниколонке равный шанс участия в составе сформированных с её помощью модулей и обеспечивает селективный доступ афферентов к ней.

Вариативность нейронных объединений поля 4 коры мозга кошки. Результаты многочисленных исследований убедительно демонстрируют, что в процессе фило- и онтогенеза млекопитающих существенная роль в усложнении и функциональной специализации коры принадлежит пространственно упорядоченным объединениям нейронов (Бабминдра,

Брагина, 1982; Батуев, 1984; Mountcastle, 1981, 2003; Buxhoeveden, Casanova, 2002; Bureau et al., 2004). С введением методов компьютерной морфометрии мозга удалось объективно оценить сравнительные значения показателя вертикальной упорядоченности нейронных объединений, в том числе и для симметричных зон коры (Адрианов, 1976, 1999; Кесарев, Соколовская, 1976; Ожигова и др., 1990). В этой части работы было проведено количественное, по значению коэффициента вертикальной исчерченности Org, исследование сенсомоторной коры мозга кошки с целью оценки вариативности нейронных объединений правого и левого полушарий. Исследование проведено на пяти интактных животных. Для каждого полушария одного животного проанализировано от 7 до 9 фронтальных срезов поля 4. В качестве статистической оценки значимости средних значений коэффициента Org поля 4 правого и левого полушарий применялся критерий ANOVA. В результате, у трёх животных было показано достоверно более высокое значение коэффициента для правого полушария, у одного - для левого и у одного животного не было выявлено достоверных различий средних значений коэффициента Org между правым и левым полушариями.

Учитывая соответствие между коэффициентом вертикальной исчерченности и плотностью расположения миниколонок (Краснощёкова, 2005), можно полагать, что плотность миниколонок в модулях сенсомоторной коры правого и левого полушарий мозга кошки различается: у трёх животных она выше в правом, у одного в левом полушарии, у одного - различий в плотности миниколонок не наблюдается. Таким образом, опираясь на положение о том, что пластичность модулей возрастает с увеличением числа миниколонок в их составе (Чораян, 1995), можно говорить о разной способности к пластическим перестройкам поля 4 сенсомоторной коры правого и левого полушарий.

Сравнительное иммуногистохимическое исследование пирамидных нейронов в полях 4 и 7 коры мозга кошки. Отмечаемая всеми исследователями идентичность миниколонок в функционально различающихся областях коры и у разных животных основана на результатах, полученных методами Гольджи и электронной микроскопии (Батуев, Бабминдра. 1974; Бабминдра, Брагина, 1982; Бабминдра и др., 1998).

Иммуноцитохимические методы исследования, широко применяемые нейроморфологами в последние годы, могут продемонстрировать новые параметры структурно-функциональной организации нейронов. Для выявления структурно-функциональных различий миниколонок агранулярной и гранулярной коры, сравнивались поле 4 сенсомоторной области коры с ассоциативным полем 7 теменной области коры. Всего проанализировано по 100 фронтальных срезов каждого из полей коры мозга интактных кошек. Окрашивание ткани проводили иммуногистохимически с использованием антител к ГАМК. Данный метод позволяет идентифицировать области гетерогенной концентрации пресинапсов ГАМК-эргических клеток (Murphy, 1998). Как известно из данных литературы, на телах и дендритах пирамидных нейронов коры локализовано большое число тормозных синапсов (Бабминдра, Брагина 1982; Jones 2000; обзор Markram, 2004). Опираясь на эти данные, мы исходили из предположения о том, что эфферентные нейроны корковых слоев в этих полях различаются по локализации и плотности расположения приуроченных к ним ГАМК-эргических терминалей. То есть, при достаточной плотности перисоматических ГАМК-эргических окончаний, можно выявить тела ГАМК-положительных пирамидных нейронов. Полученные различия в распределении ГАМК-положительных нейронов заключаются в следующем: в поле 4 клетки слоя III в основной своей массе не окрашены, в то время как в поле 7 имеют интенсивную окраску. Слой V и в том и в другом поле содержит интенсивно окрашенные пирамидные нейроны. При этом в обоих полях отчётливо прослеживаются пучки апикальных дендритов, начало которым дают пирамиды слоя V. В поле 7 к ним присоединяются апикальные дендриты пирамид слоя III. Удаётся проследить расположение нейронов в составе миниколонок: если в слое V это группы пирамидных клеток, лежащие примерно на одном уровне слоя, то в слое III они образуют цепочки или ступеньки и присоединяют свои апикальные дендриты к пучку с разных уровней коры. В поле 4, также, отчётливо прослеживаются пучки апикальных дендритов, но в их составе дендриты пирамид слоя III встречаются крайне редко. Исходя из этих данных, можно сделать вывод о том, что функциональное состояние пирамидных нейронов полей 4 и 7

различается, а это указывает на структурно-функциональную разнородность миниколонок, считавшихся ранее гомогенными по своим свойствам структурами.

Гистохимическое выделение модулей поля 4 сенсомоторной коры мозга кошки. Односторонняя сенсорная депривация является классической моделью для изучения экспериментально-зависимых перестроек в сенсорных областях коры головного мозга (Sikich, Woolsey, 1986; Philot et al., 2001). Известно, что в сенсомоторную кору приходит полимодальная сенсорная, в том числе и зрительная, информация (Батуев, 1970; Куликов, 1989). Учитывая это, мы применили данную экспериментальную модель для изучения реорганизации этой области коры. После односторонней энуклеации глаза было исследовано распределение цитохромоксидазы (ЦО) в сенсомоторной коре мозга экспериментальных животных по сравнению с интактными. У экспериментальных животных в слое III, в отличие от контрольных, отмечали закономерное чередование зон гетерогенной ЦО-реактивности шириной 700-900 мкм. Подобные зоны после энуклеации удается выделить в сенсомоторной коре обоих полушарий, однако, наиболее четко они выявляются в подполе 4у контрлатерального полушария.

Анализируя литературные данные по организации таламо-петальных и таламо-кортикальных взаимодействий (Батуев, и др. 1973; Gabriel, 1970; Asanuma, 1975; Moran, Reinoso-Squares, 1988; Porter, 1991; Macchi, Jones, 1997), можно предположить, что наиболее вероятным источником зрительных входов в сенсомоторную кору является вентролатеральное (VL) ядро таламуса. Это ядро участвует в проведении зрительной импульсации, опосредованной мозжечком (Батуев и др., 1973; Черенкова, Юнатов, 1985). При этом афференты таламического ядра VL наиболее строго приурочены к подслою Illb поля 4, в котором наблюдались максимально выраженные изменения ЦО-реактивности. В пользу этого предположения свидетельствует и размер ЦО-гетерогенных зон, который равен диаметру ветвления одного таламо-кортикального волокна из ядра VL (Asanuma, 1967, 1975). Таким образом, ЦО-гетерогенные области можно рассматривать как функциональные модули, формирующиеся в зоне высокой плотности таламокортикальных аксонов. Вероятно, VL является той таламической

струтстурой, которая, опосредуя влияние мозжечка, проецируется в сенсомоторную область коры и обеспечивает взаимодействие этих центров в процессе выполнения зрительно контролируемых движений.

Сравнительное исследование интернейронов,

иммуноположительных к кальций-связывающим белкам, в полях 4 и 7 коры мозга кошки. Одна из наиболее распространённых и универсальных регуляторных систем клетки связана с ионами кальция. Кальций-связывающие белки по-разному участвуют в регуляции внутриклеточных процессов (Пермяков, 1993). Так, экспрессия трёх кальций-связывающих белков (кальбиндина, кальретинина и парвальбумина) в тормозных интернейронах коррелирует с экспрессией некоторых типов ионных каналов (обзор Markram et al., 2004). Кроме того, экспрессия каждого из этих белков или их определённая колокализация характеризует различные морфотипы нейронов, благодаря чему их число, по сравнению с классически выделяемыми типами, увеличено (обзор Markram et al., 2004).

В данной работе исследование иммуноположительных к кальций-связывающим белкам интернейронов поля 4, в сравнении с полем 7, было проведено на четырёх полушариях интактных животных. В результате были выявлены интернейроны, экспрессирующие кальбиндин (КБ) и кальретинин (KP).

Популяция KP-положительных интернейронов в полях 4 и 7 состоит из двух типов клеток: веретеновидных с двойным букетом дендритов и малых корзинчатых. Эти нейроны выявлены в слое II и верхней части слоя III обоих полей. Характерных особенностей распределения КР-положительных интернейронов в поле 4 по сравнению с полем 7 выявить не удалось.

Популяция КБ-положительных интернейронов состоит из трёх типов клеток: гнёздных корзинчатых, веретеновидных с двойным букетом дендритов и веретеновидных с двойным пучком дендритов. Нейроны первых двух типов локализуются в слое II и верхней части слоя III обоих полей, нейроны третьего типа встречаются только в слое IV поля 7.

КБ-позитивные клетки II-III слоёв поля 4, в отличие от поля 7, образуют плотноклеточные группы диаметром от 400 мкм до 1500 мкм. Такие группы, закономерно чередуясь с областями бедными КБ-

позитивными клетками, располагаются вдоль слоя II-III на протяжении всего поля 4, о чем свидетельствует реконструкция передней и задней сигмовидных извилин, выполненная по непрерывной серии сагиттальных срезов. Трехмерная реконструкция этих групп, также по серии срезов, демонстрирует, что скопления КБ-позитивных нейронов непрерывны и тянутся медио-латерально параллельно поверхности коры на протяжении до 5000 мкм.

Принимая во внимание, что интернейроны, с учетом их разветвленной аксонной системы, объединяют в зоне своего влияния определенное число миниколонок, можно предположить, что обширные скопления КБ-позитивных клеток определяют функциональное состояние очень большого числа эфферентных нейронов, расположенных на весьма удаленном расстоянии друг от друга. Благодаря высокой концентрации нейрохимически однородных терминалей в ограниченном объеме коры, создаются условия для вычленения модулей функционально сходных нейронов. Не исключено, что такие модули могут иметь отношение к картированию определенных параметров движения. Учитывая современный взгляд на моторную кору, как на мозаичное и многократно повторяющееся представительство мышечных групп и отдельных частей тела (обзор Scheiber, 2004), можно предположить, что под влиянием однородной группы нейронов (например, КБ-позитивных) происходит их самоорганизация в модуль, обеспечивающий выполнение целенаправленного движения. Это предположение согласуется с литературными данными о том, что сокращение даже одной мышцы сопряжено с изменением состояния определённого набора мышц того же или соседнего суставов (Flanders, 2005).

Таким образом, показанные скопления кальбиндин-позитивных нейронов могут создавать условия для выделения, в своих границах, групп эфферентных нейронов и обеспечить их замыкание в едином физиологическом акте. Очевидно, что такие обширные модули предельно пластичны, и каждый входящий в их состав эфферентный нейрон способен селективно реагировать на множество афферентных посылок, как сенсорных, так и интегрированных, обеспечивая все многообразие поведенческих форм в постоянно изменяющейся окружающей среде.

выводы

1. Результаты изучения нейронного состава сенсомоторной коры мозга кошки указывают на то, что пирамидные нейроны в составе миниколонок объединяются с помощью пучков апикальных дендритов. Анализ распределения миниколонок выявил их закономерное, а не случайное распределение, что свидетельствует о возможности формирования на их базе более крупных объединений - модулей.

г 2. Гетерогенные, по иммунопозитивности к ГАМК, нейроны

сенсомоторной и теменной ассоциативной коры мозга кошки, в j составе объединений пирамид, указывают на структурно-

функциональную неоднородность миниколонок этих корковых территорий.

3. Гистохимическая идентификация модулей в сенсомоторной коре мозга кошки возможна после ограничения сенсорного притока путём односторонней энуклеации глаза.

4. Оценка упорядоченного расположения нейронов сенсомоторной коры правого и левого полушарий мозга кошки, по величине коэффициента вертикальной исчерченности Org, выявила межполушарную вариативность нейронных объединений этого поля.

5. Сравнительный анализ интернейронов, идентифицированных по * иммунопозитивности к кальций-связывающим белкам,

сенсомоторной и теменной ассоциативной коры мозга кошки показал разницу между рассмотренными полями по характеру распределения нейронов, экспрессирующих кальбиндин.

6. Анализ расположения и реконструкция скоплений кальбиндин-позитивных интернейронов в сенсомоторной коре мозга кошки свидетельствуют об их дискретном распределении. Выявленные скопления представляют собой медио-латерально направленные модули шириной 400 - 1500 мкм и длиной до 5000 мкм.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Зыкин П.А. Компьютерный анализ метаболически гетерогенных нейрональных образований // Тез. первой медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье». Санкт-Петербург, 1998, с. 12.

2. Краснощекова Е.И., Зыкин П.А. Нейрональная и гистохимическая характеристика пространственно упорядоченных образований сенсомоторной коры мозга кошки // Тез. XXX всероссийского совещания по проблемам высшей нервной деятельности, посвящённое 150-летию со дня рождения И.ПЛавлова. Санкт-Петербург, 2000, с.ЗЗ.

3. Зыкин П.А. Применение видеоустановки и методов компьютерного анализа при исследовании сенсомоторной коры мозга кошки // Тез. молодёжной конференции «Мозг и поведение». Санкт-Петербург, 2001, с.42.

4. Зыкин П.А. Методы компьютерного анализа видеоизображений гистологических препаратов с низкой контрастностью // Тез. четвёртой всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье». Санкт-Петербург, 2001, с. 36.

5. Е.И. Краснощекова, Зыкин П.А.. Л.А. Ткаченко Нейрональная и гистохимическая характеристика пространственно упорядоченных образований некоторых центров мозга // Мозг, психика, поведение: Сб. статей / Под ред. A.C. Батуев. - СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001, № 35, с. 114-123.

6. Краснощекова Е.И., Зыкин П.А.. Ткаченко Л.А., Самарина A.C. Гистохимическое цитоархитектоническое, морфометрическое исследование модульной организации неокортекса и верхнего двухолмия мозга млекопитающих. // Тез. IV международной конференции по функциональной нейроморфологии. Санкт-Петербург, 2002, с. 147-148.

7. Зыкин П.А. Функционально-метаболическое исследование сенсомоторной коры мозга кошки после односторонней энуклеации.

Нейрогистологическое исследование с применением компьютерных технологий. // Сборник материалов Юбилейной Международной конференции по нейрокибернетике,посвящённой 90-летию со дня рождения А.Б.Когана. Ростов-на-Дону, 2002, т. 2, с. 263-265.

8. Зыкин П.А. Структурно-метаболическая организация поля 4 мозга кошки в норме и после односторонней энуклеации глаза // Морфология, 2003, т. 124, №6, с. 22-25.

9. Агеенков М.А., Зыкин П.А.. Краснощёкова Е.И. Сравнительное иммуногистохимическое исследование полей 4 и 7 коры мозга кошки. // Тез. Всероссийской конф. Ин-та Мозга РАМН «Механизмы синаптической передачи». Москва, 2004, с.12.

10. Агеенков М.А, Зыкин П.А. Сравнительное иммуногистохимическое исследование полей 4 и 7 коры мозга кошки. // Работы молодых исследований Санкт-Петербургского государственного университета в области физиологии, биохимии и биофизики: Сб. статей/ Под ред. И.Е.Кануникова. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2005, №39, с. 61-69.

11. Зыкин П.А.. Агеенков М.А. Идентификация кальбиндин позитивных модулей в сенсомоторной коре мозга кошки. // Тез. XIII Международного совещания по эволюционной физиологии, посвященное памяти академика Л.А. Орбели. Санкт-Петербург, 2006, с. 18.

Отпечатано в типографии ООО «Микроматикс» Санкг - Петербург, В О, Большой пр , 55, тел 328-52-63 Подписано в печать 10 03 2006 Заказ № 144 Тираж 100 экз Объем 0,96 уч -изд л

ЛррбА

Р - 5 8 6 б

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Зыкин, Павел Александрович

I. Введение.

II. Организация сенсомоторной коры.

1.1 Топография и цитоархитектоника СМК мозга кошки.

1.2 Сравнительная характеристика нейронной организации СМК мозга кошки.

1.3 Функциональные предпосылки модульной организации неокортекса.

1.4 Соматотопическая организация поля 4 сенсомоторной коры.

1.5 Морфофункциональные корреляты пластичности моторной коры

III. Материалы и методы.

2.1 Иммуногистохимическое исследование распределения ГАМК и иммуногистохимических показателей интернейронов поля

2.2 Метод определения реактивности митохондриального фермента цитохромоксидазы

2.3 Методы оцифровки и обработки компьютерных изображений гистологических препаратов.

2.4 Метод определения коэффициента степени вертикальной упорядоченности по Соколовской.

IV. Результаты исследования.

3.1 Структурная организация объединений пирамидных нейронов сенсомоторной коры мозга кошки.

3.2 Вариативность нейронных объединений сенсомоторной коры мозга кошки.

3.3 Сравнительное иммуногистохимическое исследование пирамидных нейронов миниколонок в полях 4 и 7 коры мозга кошки.

3.4 Функционально-метаболическое выделение модулей поля сенсомоторной коры мозга кошки путём ограничения ф зрительного притока.

3.5 Сравнительное исследование интернейронов полей 4 и 7 коры ' мозга кошки, иммуноположительных к кальций-связывающим белкам.

V. Обсуждение полученных данных.

VI. Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Стабильность и пластичность межнейронных взаимоотношений сенсомоторной коры мозга кошки"

Актуальность проблемы

Изучение процессов сенсомоторной координации, предполагающее ® единство сенсорной и моторной функций мозга, является одной из узловых проблем в комплексе исследований по формированию целенаправленного поведения. Реализация любого двигательного акта требует, наряду с обеспечением моторного выхода, постоянного контроля со стороны сенсорных систем (Бернштейн, 1966; Анохин, 1975; Батуев, 1975,1977,1978,1981,1985; Куликов, 1986; Черенкова, 2001). Сенсомоторная кора, как один из уровней ассоциативных систем, располагает структурно-функциональными предпосылками для организации программирующей ф деятельности мозга (Батуев, 1981). Однако, при очевидной согласованности сенсорных и моторных функций мозга, характер межнейронных ( взаимоотношений в сенсомоторной коре, обеспечивающий реализацию таких интегративных процессов, изучен недостаточно. На протяжении многих лет исследования нейронных механизмов сенсомоторной координации являются приоритетными на кафедре ВНД и психофизиологии СПбГУ. Многочисленные проведённые исследования показали, что многообразие связей сенсомоторной коры обеспечивает взаимодействие различных частей мозга в целостной системной реакции (Бабминдра, Брагина 1982; Батуев

• 1981; Куликов, 1986; и др.). При этом известно, что пирамидные эфферентные) нейроны, объединенные пучком апикальных дендритов, играют существенную роль в интегрировании приходящей к ним информации (Косицын, 1976; Батуев, 1981; Бабминдра, Брагина 1982). Методами ходологии убедительно продемонстрирована функциональная значимость подобных объединений нейронов, организующих кортикоспинальные, кортикобульбарные, каллозальные и внутриполушарные корково-корковые связи (Бабминдра, Брагина, 1982; Макаров, 2000). Такие объединения пирамидных нейронов являются основой миниколонок и на их базе формируются функционально лабильные модули (Батуев, 1975, 1978,

1981; Бабминдра, Брагина, 1982; Peters, Kara, 1987; Адрианов, 1999; Swindale, 1990; Mountcastle 1997, 2003; Jones, 2000, 2004; Buxhoeveden, Casanova, 2002).

Учитывая недостаточность исследований по обеспечению структурной стабильности нейронных объединений сенсомоторной коры с одной стороны и их функциональной пластичности с другой, настоящее исследование посвящено изучению межнейронных взаимоотношений в миниколонках и модулях сенсомоторной коры мозга кошки.

Классическое представление о сенсомоторной коре как совокупности строго локализованных дискретных пунктов управления движениями в настоящее время подверглось кардинальному пересмотру и в связи с этим, остро стоит вопрос об организации субстрата, обеспечивающего, с одной стороны, жёсткость в стабильности её функций, а с другой - вероятностное программирование поведения.

Учитывая терминологическое многообразие, используемое при описании модулей новой коры в литературе (модуль, гиперколонка, баррел, блоб, патч и т.д.), в представленном исследовании термин «миниколонка» используется для обозначения структурно стабильных, поддающихся морфологической идентификации, нейронных объединений термин «модуль» - для обозначения функционально пластичных объединений нейронов на базе структурно стабильных, которые под влиянием вне- и/или внутрикорковых модулеобразующих факторов произвольно включаются в состав модуля.

Цели и задачи исследования

Цель работы состояла в экспериментальном обосновании закономерностей формирования структурно стабильных и функционально пластичных нейронных объединений коры. В плане разработки данной проблемы осуществлялось решение следующих задач:

1. исследование структурных предпосылок организации миниколонок сенсомоторной коры мозга кошки;

2. сравнительное структурно-функциональное исследование пирамидных нейронов в составе миниколонок сенсомоторной и теменной ассоциативной коры мозга кошки по показателю иммунопозитивности кГАМК;

3. гистохимическое выделение модулей сенсомоторной коры мозга кошки после ограничения сенсорного притока путём односторонней деафферентации;

4. исследование идентифицированных по экспрессии кальций-связывающих белков интернейронов сенсомоторной коры в сравнении с теменной ассоциативной корой;

5. количественное исследование вертикальной упорядоченности элементов сенсомоторной коры, с целью оценки межполушарной вариативности её нейронных объединений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модули коры в своей основе имеют структурно-стабильные миниобъединения нейронов (миниколонки). Миниколонки имеют закономерное, а не случайное распределение.

2. Функциональное состояние пирамидных нейронов в составе миниколонок сенсомоторной коры (поле 4) и теменной ассоциативной коры (поле 7) различно, на что указывает их гетерогенная иммунопозитивность к ГАМК.

3. Межполушарная структурная вариабельность нейронных объединений сенсомоторной коры мозга кошки может быть объективно оценена по степени вертикальной исчерченности.

4. Структурное выделение модулей сенсомоторной коры возможно осуществить гистохимически после ограничения сенсорного притока путём односторонней энуклеации глаза.

5. Поле 4 сенсомоторной коры и поле 7 теменной ассоциативной коры мозга кошки различаются по распределению интернейронов, экспрессирующих кальбиндин.

Научная новизна работы

В представленной работе в развитие идей о взаимоотношении макро- и микро- уровней модульной организации сенсомоторной области коры, впервые проанализирован субстрат, который способен одновременно обеспечить как жёсткое программирование двигательной активности, так и лабильное, вероятностное программирование поведения. Впервые показано различие в структуре миниколонок сенсомоторной и теменной ассоциативной коры. Получены принципиально новые данные о различном распределении кальбиндин-позитивных интернейронов в сенсомоторной коре, в отличие от теменной ассоциативной коры. Представлены данные о пластичности миниколонок. На основании полученных результатов предложена оригинальная трактовка различного распределения кальбиндин-позитивных интернейронов в сенсомоторной коре.

Теоретическое и практическое значение работы

Представленная работа раскрывает возможные механизмы динамического вовлечения нейронов в процессы мультиафферентной интеграции и сенсомоторной координации на уровне сенсомоторной коры мозга. Исследование взаимного соответствия гистохимических модулей и клеточных объединений позволяет понять структурные закономерности функциональной пластичности сенсомоторной коры.

Полученные результаты могут иметь значение для разработки самоорганизующихся систем, способных к обучению и открывают возможности для нового понимания процессов пластичности, имеющих место в интактном мозге.

Разработанные методики и программные решения используются при проведении практических занятий по учебным курсам «Психофизиология» и «Нейрогистология».

Апробация работы

Материалы, изложенные в диссертационной работе были доложены на; собрании Санкт-Петербургского общества Естествоиспытателей, 1999; конференции, посвященной столетию концепции доминанты А.А.Ухтомского, Санкт-Петербург, 2000; XXX всероссийском совещании по проблемам высшей нервной деятельности, посвящённое 150-летию со дня рождения И.П.Павлова. Санкт-Петербург, 2000; Юбилейной Международной конференции по нейрокибернетике, посвященной 90-летию со дня рождения А.Б.Когана, Ростов-на-Дону 2002.

Публикации

Основное содержание диссертации отражено в 13 публикациях, опубликованных в отечественных изданиях.

II. Организация сенсомоторной коры

Сенсомоторная кора мозга млекопитающих на протяжении длительного времени остаётся одной из самых изучаемых областей новой коры больших полушарий мозга (Stoney, 1968; Батуев, 1970, 1975, 1977, 1978; Asanuma, Rosen, 1972; Сторожук, 1974; Черенкова, 1981, 1987, 1990, 2001; DeFelipe et al., 1986; Куликов, 1986; Jones, 1991; Donoghue, 1992; Shipp, 2004, 2005). Характерной особенностью сенсомоторной коры является соматотопия — упорядоченное представительство мышц тела (Penfîeld, Boldrey, 1937; Woolsey et al., 1952, 1979; Asanuma, Rosen, 1972; Лурия, 1973). Такую особенность организации принято объяснять пространственной упорядоченностью окончаний таламо-кортикальных афферентов (Purpura, 1971; Strick, Preston, 1978; Батуев, 1978; Pappas, Strick, 1979; Yunia, Ghez, 1984), а также нейронов, дающих начало эфферентам (Asanuma, Rosen, 1972; Asanuma et al., 1976; Humphrey, Reed, 1983; Sato, Tanji, 1989). Последние проходят в составе пирамидного тракта и адресуются пулам мотонейронов, которые иннервируют определённые группы мышц (Shinoda, 1981; Jones, Wise, 1981; Scheiber, 1995).

Однако, согласно многочисленным литературным данным (Адрианов, 1976; Батуев, 1981; Куликов, 1986; Дудкин и др., 2000; Черенкова, 2001), активность эфферентных нейронов сенсомоторной коры отражает не только процессы реализации движения, но и процессы соотнесения параметров и биологической значимости сенсорных стимулов. Очевидно, что это свидетельствует об участии этих нейронов в реализации сложных форм гетеросенсорного взаимодействия и формирования гетеромодального образа среды, сопровождающегося ответной реакцией организма (Куликов, 1986; Адрианов, 1999). Необходимым условием успешной организации такой деятельности мозга является селективность сенсорного обеспечения эфферентных элементов, что противоречит соматотопической организации этой области коры.

Таким образом, сенсомоторная кора (СМК) больших полушарий конечного мозга представляет собой образование, для которого, с одной стороны, характерна структурная стабильность нейронных объединений, обеспеченная упорядоченным представительством проприорецепторов, а с другой - функциональная пластичность, необходимая для осуществления анализа и интеграции сенсорных стимулов при подготовке программы реализации движений.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Зыкин, Павел Александрович

VI. Выводы

1. Результаты изучения нейронного состава сенсомоторной коры мозга кошки указывают на то, что пирамидные нейроны в составе миниколонок объединяются с помощью пучков апикальных дендритов. Анализ распределения миниколонок выявил их закономерное, а не случайное распределение, что свидетельствует о возможности формирования на их базе более крупных объединений - модулей.

2. Гетерогенные, по иммунопозитивности к ГАМК, нейроны сенсомоторной и теменной ассоциативной коры мозга кошки, в составе объединений пирамид, указывают на структурно-функциональную неоднородность миниколонок этих корковых территорий.

3. Гистохимическая идентификация модулей в сенсомоторной коре мозга кошки возможна после ограничения сенсорного притока путём односторонней энуклеации глаза.

4. Оценка упорядоченного расположения нейронов сенсомоторной коры правого и левого полушарий мозга кошки, по величине коэффициента вертикальной исчерченности Org, выявила межполушарную вариативность нейронных объединений этого поля.

5. Сравнительный анализ интернейронов, идентифицированных по иммунопозитивности к кальций-связывающим белкам, сенсомоторной и теменной ассоциативной коры мозга кошки показал разницу между рассмотренными полями по характеру распределения нейронов, экспрессирующих кальбиндин.

6. Анализ расположения и реконструкция скоплений кальбиндин-позитивных интернейронов в сенсомоторной коре мозга кошки свидетельствуют об их дискретном распределении. Выявленные скопления представляют собой медио-латерально направленные модули шириной 400 - 1500 мкм и длиной до 5000 мкм.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Зыкин, Павел Александрович, Санкт-Петербург

1. Адрианов О.С. О принципах организации интегративной деятельности мозга. М.: Медицина, 1976, 277с.

2. Адрианов О.С. Общие закономерности интегративной деятельности мозга. В кн. «Физиология поведения. Нейрофизиологические закономерности». JL: Наука, 1986, т. 1, с. 163-194.

3. Адрианов О.С. О принципах структурно-функциональной организации мозга. Избранные научные труды. М.: 1999,250 с.

4. Андреева Н.Г., Обухов Д.К. Эволюционная морфология нервной системы позвоночных. СПб.: Изд. Лань 2005, 384 с.

5. Анохин П.К. Проблема центра и переферии в современной физиологии нервной деятельности. В кн. «Проблема центра и переферии в современной физиологии нервной деятельности». Горький, 1935, с.9-70.

6. Анохин П.К. Очерки по физиологии функциональных систем. М.: Медицина, 1975, 477 с.

7. Антонова A.M. Нейроархитектоника и межнейронные связи как основа соматосенсорной организации мозга человека.// Архив анат.,гистол.,эмбриол.,1981,т.82, №10, с.18-27.

8. Антонова A.M. Структурные основы функциональной архитектоники неокортекса человека и животных.//Труды Ин-та мозга «Механизмы структурной, функциональной и нейрохимической пластичности мозга», М.: 1983, в.12, с.8-12.

9. Бабминдра В.П. Несинаптические межнейронные контакты в коре головного мозга.//Архив анат.,гистол.,эмбриол.,1983,т.78,№10,с.6-16.

10. Бабминдра В.П., Агаджанова Т.А. Межнейронные отношения в вертикальных пучках дендритов двигательной области коры мозга кошки.//ДАН СССР, 1973, т.211,с. 12421244.

11. Бабминдра В.П., Брагина Т.А. Структурные основы межнейронной иптеграции.//1982, JL: Наука, 250 с.

12. Бабминдра В.П., Брагина Т.А., Ионов И.П., Нуртдинов Н.Р. Структура и модели нейронных комплексов головного мозга. JI.: Наука, 1988, 96 с.

13. Бабминдра В.П., Новожилова А.П., Брагина Т.А., Крейчман Г.С., Мясникова O.E., Жилинская Н.Т., Колла Г.В. Структурные основы регуляции чувствительности нейронов. //Морфология, 1998,т.99,№ 6, С.22-27.

14. Батуев A.C. Центральные механизмы сенсорной организации движений. В кн. «Сенсорная организация движений». Л.: Наука, 1975, с.23-31

15. Батуев A.C. Кортикальные механизмы интегративной деятельности мозга. JL: Наука, 1978,56 с.

16. Батуев A.C. Функции двигательного анализатора. J1.: Наука, 1970. 224 с.

17. БатуевА.С. Механизмы участия сенсомоторной коры в управлении движениями.// Физиол. Журнал СССР, 1977, т. 63, №2, с.239-246.

18. Батуев A.C. Обратная связь в системе управления движениями. В кн. «Теория функциональных систем в физиологии и психологии». М.: Медицина, 1978, с. 195-219.

19. Батуев A.C. Кортикальные механизмы интегративной деятельности мозга. JI.: Наука, 1978. 53 с.

20. Батуев A.C., Куликов Г.А., Черепкова J1.B., Каменская В.Г. Участие фронтальных ассоциативных областей коры в деятельности слуховой и зрительной сенсорных систем. В кн. «Сенсорные системы». JI.: 1978, с. 17-34.

21. Батуев A.C. Корковые механизмы викарирования после выключения зрительной рецепции. Сб. «Вопросы сравнительной физиологии анализаторов» (под ред. Э.Ш. Айрапетьянца). JL- ЛОЛГУ, Выпуск 2, 1966. с. 25-45.

22. Батуев A.C. Высшие интегративные системы мозга. Л.: Наука, 1981, 253 с.t

23. Батуев A.C., Черенкова JI.B., Юнатов Ю.А. Системная организация зрительно-контролируемых движений у кошек. В кн. «Биологические анализаторы и поведение». Л.: Изд. ЛГУ, 1984, с. 62-67.

24. Батуев A.C. Нейрофизиология коры головного мозга: Модульный принцип организации. Л.: Изд. ЛГУ, 1984. 216 с.

25. Батуев A.C. Ассоциативные системы и программирующая деятельность мозга. В кн. «Ассоциативные системы мозга». Л.: Наука, 1985, с. 5-13.

26. Батуев A.C., Бабминдра В.П., Некоторые морфофизиологические предпосылки межпейроиной интеграции. В кн. «Системный анализ интегративной деятельности нейрона». М.: 1974, с. 125-133.

27. Батуев A.C., Бабминдра В.П. Нейронные объединения в коре больших полушарий.//Журн. ВНД, 1977, т.27, №5, с.715-722.

28. Батуев A.C. О закономерностях эволюции ассоциативных систем мозга.//Усп. физиол. наук, 1973, т.4, №1, с.103-134.

29. Батуев A.C., Бабминдра В.П., Колла Г.В. Модули корковых нейронов и их «самосборка».// Журн. ВНД, 1991 ,т.41 ,№2,с.221 -230.

30. Батуев A.C., Таиров О.П. Мозг и организация движений. Л.: Наука, 1978,140 с.

31. Белехова М.Г., Кенигфест Н.Б., Карамян O.A., Веселкин Н.П. Распределение кальцийовязывающих протеинов в центральных и периферических отделах слухового центра черепах.//Журн.эвол.биох.и физиол., 2004, т.40, №4, с.450-455.

32. Бернштейн H.A. О построении движений. М.:Медгиз, 1947, 225с.

33. Бернштейн H.A. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М.: Медицина, 1966,349 с.

34. Бианки В.Л. Асимметрия ассоциативного неокортекса у кошек. В кн. «Ассоциативные системы мозга». Л.: Наука, 1985, с. 90-96.

35. Бианки В.Л. Механизмы парного мозга. Л.: Наука, 1989, 264 с.

36. Блинков С.М., Глезер И.И. Мозг человека в цифрах и таблицах. Л.: Медицина, 1964, 470 с.

37. Василенко Д.А., Костюк П.Г. Нейронная организация пирамидной двигательной системы. В кн. «Нервные механизмы двигательной деятельности». М.: Наука, 1966, с.105-115.

38. Вольнова А.Б., Птицына И.Б. Организационные характеристики моторного представительства вибрисс в фронтальной коре крыс.// Нейрофизиология, 1990, т. 22, №6, с. 836-876.

39. Дудкин К.Н., Чуева И.В., Макаров Ф.Н. Зависимость процессов обучения и памяти от свойств зрительных объектов: роль префронтальной коры. В кн. «Матер. 30 Всероссийского совещ. По пробл.высш.нервн.деят.». СПб.: 2000, с.66-69.

40. Кесарев B.C., Соколовская Н.Ю. Информационная оценка некоторых морфологических структур коры полушарий большого мозга человека.// Архив аиат., гистол., эмбриол., 1976, т.55, №12, с.13-16.

41. Кесарев B.C., Боголепова И.Н., Борисенко О.В. Степень дифференцировки речедвигательпых и речевоспринимающих полей в левом и правом полушариях мозга человека. Сб. «Принципы организации центральных механизмов двигательных функций». 1979, с.45-46.

42. Кесарев B.C., Пространственная организация мозга человека в аспекте соотношений биологического и социального.// Сб. «Методические аспекты науки о мозге», М.: Медицина, 1983, с. 53-65.

43. Косицын Н.С. Микроструктура дендритов и аксодендритических связей в центральной нервной системе. М.: Наука, 1976,198с.

44. Краснощёкова Е.И., Топорова С.Н. Пространственная организация и межиейронные взаимоотношения некоторых областей неокортекса китообразных.// Архив анат., гистол., эмбриол., 1989, т.84, №9, с.19-25.

45. Краснощёкова Е.И. Морфометрическое и гистохимическое исследование модульной организации неокортекса млекопитающих. // мат. XX юбилейной международной конференции по нейрокибернетике, 2002, т.2, с. 291-293.

46. Краснощёкова Е.И. Основы стабильности и пластичности в организации нейронных объединений коры и подкорковых центров мозга млекопитающих. Дисс. на соискание учёной степени доктора биологических наук; Санкт-Петербург, 2005.

47. Кудряшова И.В. Нейрохимическая регуляция межклеточных взаимодействий при обучении. Автореф.докт.дис., М.:2004.

48. Куликов Г.А. Роль таламофронтальной ассоциативной системы мозга в слухомоторной интеграции. В кн. «Ассоциативные системы мозга». JL: Наука, 1985, с. 233-240.

49. Куликов Г.А. Нейрофизиологические основы сенсомоторной координации. В кн. «Нейрофизиология поведения». JI.: Наука, 1986, с.334-365.

50. Куликов Г.А. Слух и движение: физиологические основы слуходвигательной координации. JL: Наука, 1989,200 с.

51. ЛурияА.Р., Основы нейропсихологии. М.: Изд.МГУ, 1973,225с.

52. Макаров Ф.Н. Морфологическая организация межполушарных связей головного мозга млекопитающих. Автореферат докт.дис. СПб.: 2000, 66с.

53. Микляева Е.И., Куликов М.А., Иоффе М.Е. Моторная асимметрия передней конечности у крыс. // Журн. Высш. Нерв. Деят., 1989, т. 37. № 2. С. 254-264.

54. Ноздрачёв А.Д. Анатомия кошки. Л.: Наука, 1973,248с.

55. Ожигова А.П., Успенская К.И., Мазанова В.Н., Структурные показатели ассимметрии речедвигательных полей человека. В сб. Макро- и микро- уровни организации мозга М, 1990 38-40.

56. Осадчая Л.М. Свободные аминокислоты нервной системы. В кн. «Биохимия мозга». СПб.: Изд. СПбГУ, 1999, с.29-54.

57. Пермяков Е.А. Кальцийсвязывающие белки. М.: Наука, 1993, 192с.

58. Поляков Г.И. О соотношении основных типов нейронов в коре мозга человека.//Журнал ВНД, 1956, №6, с.469-478.

59. Ромейс Б. Микроскопическая техника. М.: Иностранная литература, 1953, 718с.

60. Серков Ф.Н., Казаков В.Н. Нейрофзиология таламуса. Киев: Наукова думка, 1980, 260с.

61. Сторожук В.M. Функциональная организация нейронов соматической коры. Киев: Наукова Думка, 1974, 243 с.

62. Топорова С.Н., Макаров Ф.Н., Краснощёкова Е.И., Цветков Е.А. Распределение цитохромоксидазы в верхних холмиках крыши среднего мозга кошки в норме и после односторонней энуклеации (гистохимическое исследование). // Морфология, 1997, №2, с. 39-44.t

63. Топорова C.H. Изучение центральной нервной системы с помощью гистохимического выявления цитохромоксидазы.// Тр. об-ва естествоисп., «Морфогенез и реактивные перестройки нервной системы», под ред. О.С.Сотникова,1996, т.76, в.5, с.157-166.

64. Черенкова JI.B., Данилов Ю.П., Дутова Е.А. Влияние вентролатерального ядра таламуса на организацию зрительного входа в сенсомоторную область коры кошки. // Физиол. Журн. СССР, 1981, т.67, №2, с. 214-222.

65. Черенкова JI.B., Юнатов Ю.А., Перфильев С.Н. Характеристики реакций нейронов сенсомоторной области коры кошки при выполнении быстрых целенаправленных движений // Журн.высш.нервн.деят., 1987, т. 37, №1, с. 54-61.

66. Черенкова J1.B. Кортикальные механизмы сенсомоторной координации. Автореф.докт.дис., СПб.: 2001.

67. Черенкова JI.B., Юнатов Ю.А. Зрительно контролируемые движения у кошек: влияние выключения ассоциативных структур мозга. В кн. «Ассоциативные системы мозга». Л.: Наука, 1985, с. 244-246.

68. Чиженкова Р.А. Структурно-функциональная организация сенсомоторной коры. М.: Изд. Наука, 1986,240 с.

69. Чораян О.Г. Нейронный ансамбль (идея, эксперимент, теория). Р-н-Д.: Изд. РГУ, 1990, 87 с.

70. Abramoff M.D., Magelhaes P.J., Ram S.J. Image Processing with ImageJ.// Biophotonics International, 2004, v. 11, i. 7, p. 36-42.

71. Ahissar E., Kleinfeld D. Closed-loop neuronal computations: focus on vibrissa somatosensation in rat.// Cereb. Cortex, 2003, v. 13, p.53-62.

72. Allen G.I., Tsukahara N. Cerebrocerebellar communication systems. // Physiol. Rev., 1974, №54, p.957-1006.

73. Altman J., Carpenter M.B. Fiber projection at the superior colliculus in the cat. // J. Comp.Neurol., 1971, v. 116, № 2, p. 157.

74. Amunts K., Schmidt-Passos F., Schleicher A., Zilles K. Postnatal development of interhemispheric asymmetry in the cytoarchitecture of human area 4.// Anat. Embryol., 1997, v. 196, p.393-402.

75. Andersen P., Hagan P.J., Phillips C.G., Powell T.P. Mapping by microstimulation of overlapping projections from area 4 to motor units of the baboon's hand.// Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci., 1975, v. 188, p. 31-36.

76. Aroniadou V.A., Keller A. The patterns and synaptic properties of horizontal intracortical connections in the rat motor cortex.// J. Neurophysiol., 1993, v. 70, p. 1553-1569.

77. Asanuma H., Fernandez J., Scheibel M.E., Scheibel A.B. Characteristics of projections from the nucleus ventralis lateralis to the motor cortex in the cats: an anatomical and physiological study.// Exp. Brain. Res. 1974, v.20, №4, p. 315-345.

78. Asanuma H., Arnold A., Zarecki P. Further study on the excitation of pyramidal tract cells by intracortical microstimulation.// Exp. Brain. Res., 1976, v. 26, p. 443-461.

79. Asanuma H. Recent developments in the study of columnar arrangements of neurons within the motor cortex.//Phisiol. Rev., 1975, v. 55, p. 143-156.

80. Asanuma H. Functional role of sensory inputs to the motor cortex.// Progr.Neurobiol., 1981, v. 16, p.241-250.

81. Asanuma H., Larsen K.D., Zarzecki P. Peripheral input pathways projecting to the motor cortex in the cat.// Brain Res., 1979, №172, p. 197-208.

82. Asanuma H., Rosen I. Spread of mono- and polysynaptic connections within cats motor cortex. // Exp. Brain Res., 1973, vol. 16, №5, p. 507-516.

83. Asanuma H., Rosen I. Topographical organization of cortical efferent zones projecting to distal forelimb muscles in the monkey.// Expl. Brain Res., 1972, №14, p.243-256.

84. Asanuma H., Thach W.T., Jones E.G. Distribution of cerebellar terminations and their relation to other afferent terminations in the ventral lateral thalamic region of the monkey.// Brain Res. Rev., 1983, №5, p. 273-265.

85. Asuncion Moran M., Reinoso-Squares F. Topographical organization of the thalamic afferent connections to the motor cortex in the cat. // J. Compar. Neurol., 1988, v. 270, p. 6485.

86. Babb R.S., Waters R.S., Asanuma H. Cortico-cortical projections to the motor cortex from the pasterior parietal lobe in the cat, demonstrated by retrograde axonal transport of Horseradish Peroxidase. // Exp. Brain Res., 1984, v. 54, p. 476-486.

87. Baimbridge K.G., Celio M., Rogers J.H. Calcium-binding proteins in the nervous system.// Trends Neurosci., 1992, v.15, p. 303-307.

88. Beaulieu C., Colonnier M. Number and size of neurons and synapses in the motor cortex of cats raised in different environmental complexities.// J. Comp. Neurol., 1989, v. 289 №1, p. 178-259.

89. Berkley K. J. Spatial relationships between the terminations of somatic sensory and motor pathways in the rostral brainstem of cats and monkeys. I. Askending somatic sensory inputs to lateral diencephalon.// J. Comp. Neurol., 1983, v. 193, p. 283-317.

90. Blagovechtchenski E., Petterson L.G., Perfllief S., Krasnoschsheokova Y., Lundberg Control of digits via C3-C4 propriospinal neurones in cats, recovery after lesions Neurosci Res., 2000, V.38, N1, p.103-107

91. Bovie J. The termination of cervicothalamic tract in the cat. // Brain Res., 1970, v. 19, №2, p. 331-353.

92. Bovie J. The termination of spinothalamic tract in the cat. // Exp. Brain. Res., 1971, v. 12, N3, p. 331-353.

93. Braitenberg, V. & Schiiz, A. Cortex: Statistics and Geometry of Neural Connectivity (Springer, Heidelberg, 1998). Bratthauer, Adams, 1994

94. Brecht M, Schneider M, Sakmann B, Margrie TW. Whisker movements evoked by stimulation of single pyramidal cells in rat motor cortex. Nature. 2004 Feb19;427(6976) :704-10.

95. Bratthauer, G.L., Adams, L.R. Immunohistochemistry: Antigen detection in tissue. In Mikel UV: Advanced Laboratory Methods in Histology and Pathology. American Registry of Pathology, 1994, pp 1—40.

96. Buxhoeveden, D. P., Casanova, M. F. The minicolumn hypothesis in neuroscience.// Brain, 2002, v.125, p.935-951.

97. Capaday C, Devanne H, Bertrand L, and Lavoie BA. Intracortical connections between motor cortical zones controlling antagonistic muscles in the cat: a combined anatomical and physiological study.// Exp. Brain Res., 1998, vl20, p. 223-232.

98. Celio, M. R., Calbindin and parvalbumin in the rat nervous system.// Neurosci., 1990, v.35, p.375-475.

99. Cheyne D., Kristeva R., Deecke L. Homuncular organization of human motor cortex as indicated by neuromagnetic recordings.// Neurosci. Lett., 1991, v. 122,17-20.

100. Civardi C., Cavalli A., Naldi P., Varrasi C., Cantello R. Hemispheric asymmetries of cortico-cortical connections in human hand motor areas.// Clin. Neurophysiol., 2000, v. 111, p. 624633.

101. Collins R.L. Observational learning of a left-right behavioral asymmetry in mice (Mus musculus).// J. Comp. Psychol., 1988, v. 102, № 3, p. 222-226.

102. DeFelipe J., Conley M., Jones E.G. Long-range focal collateralization of axons arising from corticocortical cells in monkey sensory-motor cortex.// J. Neurosci., 1986, v. 6, p. 37493766.

103. DeFelipe J., Jones E. G. Vertical organization of gamma-aminobutiric acid-accumulating intrinsic neuronal systems in monkey cerebral cortex.// J. Neurosci., 1985, v.5, p.3246-3260.

104. DeFelipe J., Hendry S. H. C., Hashikawa T., Molinar M., Jones E. G. A microcolumnar structure of monkey cerebral cortex revealed by immunocytochemical studies of double bouquet cell axons.// Neurosci., 1990, v.23, p.655-673.

105. DeFelipe J., Jones E. G. High resolution light and electron microscopic immunocytochemistry of colocalized GABA and calbindin D-28k in somata and double bouquet cell axons of monkey somatosensory cortex.// Eur. J. Neurosci., 1992, v.4, p.46-60.

106. DeFelipe J. Neocortical neuronal diversity: chemical heterogeneity revealed by co-localization studies of classic neurotransmitters, neuropeptides, calcium-binding proteins, and cell surface molecules.// Cereb. Cortex., 1993, v. 3, p. 273-289.

107. DeFelipe J. Types of neurons, synaptic connections and chemical characteristics of cells immunoreactive for calbindin-D28K, parvalbumin and calretinin in the neocortex.// J. Chem. Neuroanat., 1998, v.14, p.1-19.

108. DeFelipe J. Cortical interneurons: from Cajal to 2001.// Prog. Brain Res., 2002, v. 136, p. 215-238.

109. DeFelipe J., Faricas I. The pyramidal neuron of the cerebral cortex: morphological and chemical characteristics of the synaptic inputs.// Prog. Neurobiol., 1992, v.39, p.563-607.

110. Denenberg V.H., Rosen G.D., Hofmann M., Gall J., Stockier J., Yutzey D.A. Neonatal postural asymmetry and sex differences in the rat.// Brain Res., 1981, v. 254, №3, p. 417426.

111. Donoghue J.P., Leibovic S., Sanes J.N. Organization of the forelimb area in squirrel monkey motor cortex: representation of digit, wrist, and elbow muscles.// Exp. Brain Res., 1992, v. 89, p. 1-19.

112. Donoghue J.P., Sanes J.N. Motor areas of the cerebral cortex.//J. Clin. Neurophysiol. 1994, v. 11, №4, p. 382-96.

113. Douglas R. & Martin, K. A. In: The Synaptic Organization of the Brain.// Oxford Univ. Press, New York, 1998, p. 459-511.

114. Edwards S.B., Rosenquist A.C., Palmer L.A. An autoradiographic study of ventral lateral geniculate projections in the cat. // Brain Res., 1974, v. 72, № 3, p. 282.

115. Evarts E.V. Role of motor cortex in voluntary movements in primates. In: Handbook of physiology. Sec.l The nervous sy stem, Bethesda, 1981, v.2, p. 1083-1120.

116. Evarts E.V., Shinoda Y., Wise S.P., Neurophysiological approaches to higher functions. NY: Willey, 1984, 198 p.

117. Evarts E.V., Wise S.P. The cerebral control of movement. // EEG and Clin.Neurophysiol., 1985, v.61, №3, p.6-14.

118. Fairen A., De Felipe J., Regidor J. Nonpyramidal neurons.// Cerebral cortex, 1984, v.l, p.201-253.

119. Fiala J.C. Reconstruct: a free editor for serial section microscopy.// J. Microscopy, 2005, v. 218, p. 52-61.

120. Flanders M. Functional somatotopy in sensorimotor cortex.// Neuroreport., 2005, v. 16, №4, p. 313-319.

121. Graybiel A.M. Some thalamocortical projections of the pulvinar-posterior system of the thalamus in the cat. // Brain Res., 1970, v. 22, p. 131.

122. Gao P., Bermejo R., Whisker Z. P. Deafferentation and rodent whisking patterns: behavioral evidence for a central pattern generator.// J. Neurosci., 2001, v.21, p.5374-5380.

123. Georgopoulos A.P. News in Motor Cortical Physiology.// News Physiol Sci., 1999, v. 14, p. 64-68.

124. Ghosh S. Ipsilateral cortical connections of area 6 in the cat cerebral cortex.// J. Comp. Neurol., 1997, v. 388,№ 3, p.397-414.

125. Ghosh S. Comparison of the cortical connections of areas 4 gamma and 4 delta in the cat cerebral cortex.// J. Comp. Neurol., 1997, v. 388, №3, p.371-96.

126. Gilbert С. D. Circuitry, architecture, and functional dynamics of visual cortex.//Cereb. Cortex, 1993, v. 3, p. 373-386.

127. Glick S.D. Heritable differences in turning behavior of rats.// Life Sci. 1985, v. 36, №5, p.499-503.

128. Grafton S.T., Woods R.P., Mazziotta J.C. Within-arm somatotopy in human motor areas determined by positron emission tomography imaging of cerebral blood flow.// Exp. Brain Res., 1993, v. 95, p. 172-176.

129. Gupta A., Wang Y., Markram H. Organizing principles for a diversity of GABAergic interneurons and synapses in the neocortex.// Science, 2000, v.287, p.273-278.

130. Hassler R., Mush-Clement K. Architectonischer Aufbau des sensomotor und parietalen cortex der Katze // J. fur Hirnforschung, 1964, v.6, p.377-418.

131. Hepp-Reymond, M.-C. Functional organization of motor cortex and its participation in voluntary movements.// Сотр. Primate Biology: Neurosci., 1988, p.501-624.

132. Hotta T, Takenaka T. Effect of stimulation of visual cortex on activity of somatosensory cortical neurons.// Jpn. J. Physiol., 1962, v. 15, №12, p. 262-333.

133. Hsu S.M., Raine L. Protein A, avidin, and biotin in immunohistochemistry.// J. Histochem. Cytochem., 1981, v. 29, №11, p. 1349-1402.

134. Hubel, D. Н., Wiesel, Т. N. Functional architecture of macaque monkey cortex.// Proc. R. Soc. Lond., 1977, v. 198, p. 1-59.

135. Humphrey D.R. Representation of movements and muscles within the primate precentral motor cortex: historical and current perspectives.// Federation Proc., 1986, v. 45, p. 26872699.

136. Humphrey D.R., Reed D.J. Separate cortical systems for control of joint movement and joint stiffness: reciprocal activation and coactivation of antagonist muscles.// Adv. Neurol., 1983, v. 39, p. 347-372.

137. Huntley G.W., Jones E.G. Relationship of intrinsic connections to forelimb movement representations in monkey motor cortex: a correlative anatomic and physiological study.// J. Neurophysiol., 1991, v. 66, p. 390-413.

138. Jankowska E., Padel Y., Tanaka R. Projections of pyramidal tract cells to alpha-motoneurones innervating hind-limb muscles in the monkey.// J. Physiol. (Lond), 1975a, v. 249, p. 637-667.

139. Jankowska E., Padel Y., Tanaka R. The mode of activation of pyramidal tract cells by intracortical stimuli.//J. Physiol. (Lond), 1975b, v. 249, p. 617-636.

140. Jasper H.H., Ajnon-Marshan C.A. Stereotaxic atlas of the diencephalon of the cat. Ottawa: 1954, 60p.

141. Jones E. G. In: Cellular Components of the Cerebral Cortex (eds Peters, A. & Jones, E. G.). NY:Plenum, 1984, p. 521-554.

142. Jones E.G. The anatomy of sensory relay functions in the thalamus.// Prog. Brain Res. 1991, v. 87:29-52.

143. Jones E. G. Microcolumns in the cerebral cortex.// PNAS, 2000, v.97, p.5019-5021.

144. Jones E. G. The thalamic matrix and thalamocortical synchrony.// TINS, 2001, v.24, p.595-601.

145. Jones E.G.Chemically defined parallel pathways in the monkey auditory system.// Ann. NY Acad. Sci., 2003, v.999, p. 218-251.

146. Jones E.G. Plasticity and neuroplasticity.//J. Hist. Neurosci., 2004, v. 13, №3, p.293.

147. Jones E. G., Powell T.P. Electron microscopy of the somatic sensory cortex of the cat. Cell types and synaptic organization.// Phil.Tr.Res.Biol.Sci., 1970,v.257,p.l-l 1.

148. Jones E.G. Wise S.P. Laminar and columnar distibution of efferent cells in the sensory motor cortex of monkeys, // J.Comp.Neurol., 1981, v. 175, p. 391-438.

149. Kang Y., Kayano F. Electrophysiological and morphological characteristics of layer VI pyramidal cells in the cat motor cortex.// J. Neurophysiol., 1994, v. 72, №2, p. 578-669.

150. Katz L. C., Shatz, C. J. Synaptic activity and the construction of cortical circuits.// Science, 1996, v.274, p.l 133-1138.

151. Keller A. Intrinsic synaptic organization of the motor cortex.// Cerebr. Cortex, 1993,v. 3, p. 430-471.

152. Kitamura J., Shibasaki H., Kondo T. A cortical slow potential is larger before an isolated movement of a single finger than simultaneous movement of two fingers.// Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. v. 86,1993, p. 252-258.

153. Kondo H.T., Hashikawa T., Tanaka K., Jones E.G. Neurochemical gradients along monkey sensory cortical pathways: calbindin-immunoreactive pyramidal neurons in layers II and III.// Eur. J. Neurosci., 1999, v. 11, p. 4197^1203.

154. Krings T., Naujokat C., Von Keyserlingk D.G. Representation of cortical motor function as revealed by stereotactic transcranial magnetic stimulation.// Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol., 1998, v.109, p. 85-93.

155. Kiinzle H. Alternating afferent zones of high and low axon terminal density within the macaque motor cortex. // Exp. Brain Res., 1976, v. 106, p. 365-382.

156. Kwan H.C., Mackay W.A., Murphy J.T., Andwong Y.C. Spatial organization of precentral cortex in awake primates. II. Motor outputs.// J. Neurophysiol., 1978, v. 41, p. 1120-1131.

157. Kwan H.C., Murphy J.T., Wong Y.C. Interaction between neurons in precentral cortical zones controlling different joints.// Brain Res. 1987, v. 400, p. 259-269.

158. Kwan H.C., MacKay W.A., Murphy J.T., Wong Y.C. Spatial organization of precentral cortex in awake primates. II. Motor outputs.// J. Neurophysiol. 1978, v. 41, p. 1120-1131.

159. Lemon R.N. Variety of functional organization within the monkey motor cortex.// J Physiol (Lond) 1981, v. 311, p. 521-540.

160. Livingstone M.S., Hubel D.H. Thalamic inputs to cytochrome oxidase-rich regions in monkey visual cortex.// Proc. Natl. Acad .Sci.U S A. 1982, v. 79, №19, p. 6098-6199.

161. Livingstone, M. S., Hubel, D. H., Anatomy and physiology of a color system in the primate visual cortex.// J. Neurosci., 1984, v.4, p.309-356.

162. Livingstone M, Hubel D. Segregation of form, color, movement, and depth: anatomy, physiology, and perception. Science. 1988 May 6;240(4853):740-9. Review.

163. Llinas, R. The intrinsic electrophysiological properties of mammalian neurons: insights into central nervous system function. Science 242, 1654-1664 (1988).

164. Lumer ED, Edelman GM, Tononi G. Neural dynamics in a model of the thalamocortical system. Cereb Cortex. 1997 Apr-May;7(3):228-36.

165. Lund, J. S. in Cellular Components of the Cerebral Cortex (eds Peters, A. & Jones, E. G.) 255-308 (Plenum, New York, 1984).

166. Macci, G., Jones, E. G. Toward an agreement on terminology of nuclear and subnuclear divisions of motor thalamus.// J. Neurosurg., 1997, v.86, p.77-92.

167. Marin-Padilla, M. Origin of the pericellular baskets of the pyramidal cells of the human motor cortex: a Golgi study. Brain Res. 14, 633-646 (1969)

168. Marin Padilla M. Three-dimentional reconstruction of the pericellular nests (baskets) of the motor (area 4) and visual (area 17) areas of the human cerebral cortex. A Golgy study. // Brain Res., 1974, vol 23, pp. 185-192.

169. Marin-Padilla, M. in Cellular Components of the Cerebral Cortex (eds Peters, A. & Jones, E. G.) 447-478 (Plenum, New York, 1984).

170. Markram H, Toledo-Rodriguez M, Wang Y, Gupta A, Silberberg G, Wu C. Interneurons of the neocortical inhibitory system. Nat Rev Neurosci. 2004 0ct;5(10):793-807. Review.

171. Matsunami К, Kageyama T, Kubota К. Radioactive 2-deoxy-D-glucose incorporation into the prefrontal and premotor cortex of the monkey performing a forelimb movement. Neurosci Lett. 1981 Oct;26(l):37-41.

172. Maynard EM, Hatsopoulos NG, Ojakangas CL, Acunta BD, Sanes JN, Normann RA, Donoghue JP. Neuronal interactions improve cortical population coding of movement direction. J Neurosci 19: 8083-8093,1999.

173. Melzer P. Related A deoxyglucose study on auditory responses in the bat Rhinolophus rouxi. Brain Res Bull. 1985 Dec;15(6):677-81.

174. Melzer P, Welker E, Dorfl J, Van der Loos H. Maturation of the neuronal metabolic response to vibrissa stimulation in the developing whisker-to-barrel pathway of the mouse. Brain Res Dev Brain Res. 1994 Feb 18;77(2):227-50.

175. Miles, R. Diversity in inhibition.// Science, 2000, v.257, N5451, p.244-246.

176. Morrison, J. H., Hof, P. R. The organization of the cerebral cortex: from molecules to circuits.//Discussions in Neuroscience, 1992, v.9,p.540-552.

177. Mountcastle VB. The world around us: neural command function for selective attention. Neurosci Res Program Bull. 1976 Apr;14 suppl:l-47.

178. Mountcastle VB. Brain mechanisms for directed attention. J R Soc Med. 1978 Jan;71(l):14-28.186. (Mountcastle, V. В., Edelman J.) Маунткасл В.Б., Эдельман Дж. Разумный мозг. М.: «Мир», 1981, 54с.

179. Mountcastle VB, Steinmetz MA, Romo R. Frequency discrimination in the sense of flutter: psychophysical measurements correlated with postcentral events in behaving monkeys. J Neurosci. 1990 Sep;10(9):3032-44.

180. Mountcastle, V. B. The columnar organization of the neocortex.// Brain, 1997, v. 120, p.701-722.

181. Mountcastle, V. B. Introduction.// Cereb. Cortex, 2003, v.13, p.2-4.

182. Murphy JT, Kwan HC, Mackay WA, Andwong YC. Spatial organization of precentral cortex in awake primates. III. Input-output coupling. J Neurophysiol 41: 1132-1139, 1978

183. Murphy J.T., Wong Y.C., Kwan H.C. Afferent-efferent linkages in motor cortex for single forelimb muscles. //J. Neurophysiol., 1975, №38, pp.990-1014.

184. SM. Murphy, PM. Pilowsky, I J. Llewellyn-Smitha Pre-embedding Staining for GAD67 Versus Postembedding Staining for GABA as Markers for Central GABAergic Terminals Journal of Histochemistry and Cytochemistry, Vol. 46,1261-1268, November 1998.

185. Pappas CL, Strick PL. Double representation of the distal forelimb in cat motor cortex. Brain Res. 1979 May ll;167(2):412-6.

186. Parnavelas J.G., Barfield J.A., Franke E., Luskin M.B. Separate progenitor cells give rise to pyramidal and nonpyramidal neurons in the rat telencephalon.// Cerebr. Cortex, 1991,v. l,p. 463—468.

187. Penfield W Boldrey E. Somatic motor and sensory representation in the cerebral cortex of man as studied by electrical stimulation. Brain 37: 389^43, 1937.

188. Percheron G. The Primate motor thalamus. // Brain Research Review, 1996 , №22, pp. 93181.

189. Peters, A. & Jones, E. G. in Cellular Components of the Cerebral Cortex (eds Peters, A. & Jones, E. G.) 107-122 (Plenum, New York, 1984).

190. Peters, A. in Cellular Components of the Cerebral Cortex (eds Peters, A. & Jones, E. G.) 381—408 (Plenum, New York, 1984).

191. Peters, A., Jones, E. G. Classification of cortical neurons.// in: Cellular components of the cerebral cortex., ed. Jones, E. G., Peters, A., N. Y.: "Plenum Press", 1984, p.361-380.

192. Peters A., Kara D. The neuronal composition of area 17 of rat visual cortex:the organization of pyramidal cells.//J. Сотр. Neurol., 1987. Vol.260, P.573-590.

193. Phillips CG. Laying the ghost of 'muscles versus movements.' Can J Neurol Sci 2: 209-218, 1975

194. Phillips CG, Landau WM. Upper and lower motor neuron: the little old synecdoche that works. Neurology 40: 884-886,1990

195. Philpot, B. D., Sekhar, A. K., Shouval, H. Z., Bear, M. F. Visual experience and deprivation bidirectionally modify the composition and function of NMDA receptors in visual cortex.// Neuron, 2001, v.29, p.157-169.

196. Porter LL Patterns of connectivity in the cat sensory-motor cortex: a light and electron microscope analisis of the projections arizing from area 3a // J. Comp.Neurol., 1991, №312, pp. 404-414.

197. Preuss T.M. Taking the measure of diversity: comparative alternatives to the model-animal paradigm in cortical neuroscience.// Brain Behav. Evol., 2000, v.55,p.287-99.

198. Purpura D.P. Synaptogenesis in mammalian cortex: problems and perspectives. // Brain Dev. Behav., N.Y., Acad. Press, 1971, p.23-41.

199. Reinoso-Squarez F Connection patterns in parieto-temporo-occipital association cortex of the feline cerebral cortex Cortical Integration, 1984, pp. 255-278.

200. Remy P, Zilbovicius M, Leroy-Willig A, Syrota A, Samson Y. Movement- and task-related activations of motor cortical areas: a positron emission tomographic study. Ann Neurol 36: 19-26, 1994

201. Ren, J. Q., Aika, Y., Heizmann, C. W. & Kosaka, T. Quantitative analysis of neurons and glial cells in the rat somatosensory cortex, with special reference to GABAergic neurons and parvalbumin-containing neurons. Exp. Brain Res. 92, 1-14 (1992).

202. Rizzolatti G., Luppino G., Matelli M. The organization of the cortical motor system: new concepts. // Electroencephalography and clinical Neurophysiology, 1998, №106, pp.283-296.

203. Rogers, J.H. (1992) Immunohistochemical markers in rat cortex: colocalization of calretinin and calbindin-D28k with neuropeptides and GABA.Brain Res. 587:147-157.

204. Rosen I Asanuma H. Peripheral afferent inputs to the forelimb area of the monkey motor cortex: input-output relations. Exp Brain Res 14: 257-273,1972.

205. Salenius S, Portin K, Kajola M, Salmelin R, Hari R. Cortical control of human motoneuron firing during isometric contraction. J Neurophysiol 77: 3401-3405, 1997

206. Sanes JN Donoghue JP. Plasticity and primary motor cortex. Annu Rev Neurosci 23: 393415,2000

207. Sato KC Tanji J. Digit-muscle responses evoked from multiple intracortical foci in monkey precentral motor cortex. J Neurophysiol 62: 959-970,1989

208. Schafer B.W., Heizmann C.W. The S-100 Family of EF-hand Calcium-binding Proteins: Functions and Pathology// Trends Biochem. Sci. 1996. Vol. 21. P. 134-140.

209. Schieber MH. How might the motor cortex individuate movements? Trends Neurosci 13: 440-445, 1990

210. Schieber MH. Muscular production of individuated finger movements: the roles of extrinsic finger muscles. J Neurosci 15: 284-297,1995

211. Schieber M.H. Constraints on Somatotopic Organization in the Primary Motor Cortex J Neurophysiol 86: 2125-2143,2001

212. Schierloh A., Eder M., Zieglgansberger W., Dodt H.U. Effects of sensory deprivation on columnar organization of neuronal circuits in the rat barrel cortex.//Eur.J.Neurosci.2004,v.20, p.l 118-1124.

213. Schott GD. Penfield's homunculus: a note on cerebral cartography. J Neurol Neurosurg Psychiatry 56: 329-333,1993

214. Sessle BJ Wiesendanger M. Structural and functional definition of the motor cortex in the monkey (Macaca fascicularis). J Physiol (Lond) 323: 245-265, 1982.

215. Shadlen MN, Movshon JA. Synchrony unbound: a critical evaluation of the temporal binding hypothesis. Neuron. 1999 Sep;24(l):67-77, 111-25. Review.

216. Shinoda Y, Yokota J, AND Futami T. Divergent projection of individual corticospinal axons to motoneurons of multiple muscles in the monkey. Neurosci Lett 23: 7-12, 1981

217. Shinoda Y, Kakei S, Futami T, Wannier T. Thalamocortical organization in the cerebello-thalamo-cortical system. Cereb Cortex 3: 421-429,1993

218. Shinoda Y, Yokota J, and Futami T. Divergent projection of individual corticospinal axons to motoneurons of multiple muscles in the monkey. Neurosci Lett 23: 7-12, 1981

219. Shinoura N, Suzuki Y, Yamada R, Kodama T, Takahashi M, Yagi K. Fibers connecting the primary motor and sensory areas play a role in grasp stability of the hand. Neuroimage. 2005 Apr 15;25(3):936-41.

220. Shipp S. The brain circuitry of attention. Trends Cogn Sci. 2004 May;8(5):223-30. Review.

221. Shipp S The importance of being agranular: a comparative account of visual and motor cortex. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2005 Apr 29;360(1456):797-814. Review.

222. Sikich L., Woolsey T. A., Johnson, E. M. Effect of a uniform partial denervation of the periphery on the peripheral and central vibrissal system in guinea pigs.// J. Neurosci., 1986, v.6, p.1227-1240.

223. Smith AM, Massion J, Gahery Y, Roumieu J. Unitary acitvity of ventrolateral nucleus during placing movement and associated postural adjustment. Brain Res. 1978 Jun 30;149(2):329-46.

224. Somogyi, P. in Neuronal Mechanisms of Visual Perception, Proc. Retina Res. Found. Symp. 2 (eds Lamm, D. K., Gilbert, C. D.) 35-62 (Portfolio, Woodlands, Texas, 1989).

225. Somogyi P (1989) Synaptic organization of GABAergic neurons and GABA A receptors in the lateral geniculate nucleus and visual cortex. In: Neural mechanisms of visual perception (Lam DK-T, Gilbert CD, eds), pp 35-62. The Woodlands, TX: Portfolio.

226. Somogyi, P., Tamas, G., Lujan, R. & Buhl, E. H. Salient features of synaptic organisation in the cerebral cortex. Brain Res. Brain Res. Rev. 26, 113-135 (1998).

227. Somogyi P., Cowey, A. Double bouquet cells.// in: Cerebral cortex., ed Peters, A., Jones, E. G. N. Y.: "Plenum", 1984, v.l, p.337-360.

228. Stepien J. Effects of prefrontal lesions of left-right leg differentiation to nondirectional acoustic cues in dogs. // Acta Neurobiol. Exp., 1975, v. 35, N3, p.343-349.

229. Stoney SD JR, Thompson WD, Asanuma H. Excitation of pyramidal tract cells by intracortical microstimulation: effective extent of stimulating current. J Neurophysiol 31: 659-669, 1968

230. Strick PL. Light microscopic analysis of the cortical projection of the thalamic ventrolateral nucleus in the cat. Brain Res. 1973 May 30;55(l):l-24.

231. Strick PL Preston JB. Multiple representation in the primate motor cortex. Brain Res 154: 366-370,1978

232. Swindale N. V. Is the cerebral cortex modular?// TINS, 1990,v.l3,p.487-492.

233. Szenagothai J. The module concept in cerebral cortex architecture. // Brain Res., 1975, vol. 95, pp. 475-496.

234. Tommerdahl M., Favorov O., Whitsel B.L., Nakhle B., Gonchar Y.A. Minicolumnar activation patterns in cat and monkey SI cortex.// Cerebral Cortex, 1993, v.3, p.399—411.

235. Toledo-Rodriguez M, Blumenfeld B, Wu C, Luo J, Attali B, Goodman P, Markram H. Correlation maps allow neuronal electrical properties to be predicted from single-cell gene expression profiles in rat neocortex. Cereb Cortex. 2004 Dec; 14(12): 1310-27.

236. Toledo-Rodriguez, M., Gupta, A., Wang, Y., Wu, C. & Markram, H. in The Handbook of Brain Theory and Neural Networks (ed. Arbib, M.) 719-725 (MIT Press, Boston, Massachusetts, 2002)

237. Tononi G, Sporns O, Edelman GM. Reentry and the problem of integrating multiple cortical areas: simulation of dynamic integration in the visual system. Cereb Cortex. 1992 Jul-Aug;2(4):310-35.

238. Usrey WM, Reid RC. Synchronous activity in the visual system. Annu Rev Physiol. 1999;61:435-56. Review.

239. Volkmann J, Schnitzler A, Witte OW, Freund H. Handedness and asymmetry of hand representation in human motor cortex. J Neurophysiol 1998;79:2149-54.

240. Wang, Y., Gupta, A., Toledo-Rodriguez. M., Wu, C. Z., Markram, H. Anatomical, physiological, molecular and circuit properties of nest basket cells in the developing somatosensory cortex.// Cerebral Cortex, 2003, v.12, p.395-410.

241. Wassermann EM, Mcshane LM, Hallett M, AND Cohen LG. Noninvasive mapping of muscle representations in human motor cortex. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 85: 18,1992

242. Weiss DS Keller A. Specific patterns of intrinsic connections between representation zones in the rat motor cortex. Cereb Cortex 4: 205-214,1994

243. Weyand TG, Gafka AC. Activity of neurons in area 6 of the cat during fixation and eye movements. Vis Neurosci. 1998 Jan-Feb; 15(1): 123-40.

244. White, E. L. Cortical Circuits. Synaptic Organization of the Cerebral Cortex (Birkhauser, Boston, 1989).

245. Wong YC, Kwan HC, Mackay WA, Murphy JT. Spatial organization of precentral cortex in awake primates. I. Somatosensory inputs. J Neurophysiol 41: 1107-1119, 1978

246. Wong-Riley, M. T. T. Changes in the visual system of monocularly sutured or enucleated cats demonstrable with cytochrome oxidase histochemistry.// Brain Res., 1979, v.171, p.l 128.

247. Wong-Riley M. Reciprocal connections between striate and prestriate cortex in squirrel monkey as demonstrated by combined peroxidase histochemistry and autoradiography. Brain Res. 1978 May 19;147(1): 159-64.

248. Wong-Riley, M.T.T. Cytochrome oxidase: an endogeneous metabolic marker for neuronal activity.// TINS, 1989, v. 12, p. 94-101.

249. Woolsey CN, Settlage PH, Meyer DR, Sencer W, Hamuy TP, Travis AM. Patterns of localization in precentral and "supplementary" motor areas and their relation to the concept of a premotor area. Res Pub Assoc Res Nerv Ment Dis 30: 238-264,1952

250. Woolsey CN, Erickson TC, Gilson WE. Localization in somatic sensory and motor areas of human cerebral cortex as determined by direct recording of evoked potentials and electrical stimulation. J Neurosurg 51: 476-506, 1979

251. Woolsey, T. A, Loos, H. The structural organization of layer IV in the somatosensory region (SI) of mouse cerebral cortex.// Brain Res., 1970, v. 17, p.205-242.

252. Yahagi S, Kasai T. Motor evoked potentials induced by motor imagery reveal a functional asymmetry of cortical motor control in left- and right-handed human subjects. Neurosci Lett. 1999 Dec 10;276(3): 185-8.

253. Yumiya H, Ghez C. Specialized subregions in the cat motor cortex: anatomical demonstration of differential projections to rostral and caudal sectors. Exp Brain Res. 1984;53(2):259-76.

254. Ziemann U, Hallett M. Hemispheric asymmetry of ipsilateral motor cortex activation during unimanual motor tasks: further evidence for motor dominance. Clin Neurophysiol 2001; 112:107-13.