Введение к работе
Актуальность проблемы.
Исследование высших интегративных функций, осуществляемьгх корой больших полушарий, должно подкрепляться изучением более простых межнейронных связей внутри коры, отражающих функциональную целостность нейронных цепей. Согласно современным представлениям, межнейронная интеграция является функциональной основой работы мозга, и анализу взаимодействия нейронов разных областей коры посвящено огромное количество исследований как на животных, так и на человеке. Грызуны не исключение - хотя их кора больших полушарий лишена борозд и извилин, они способны осуществлять сложные поведенческие реакции, а моторное поведение поражает богатством репертуара движений.
В настоящее время в'ряде лабораторий подробно изучена функциональная организация коры больших полушарий мозга крысы (Delatour В. et al, 1995; Cavada С. et al, 1995), выявлены тонко организованные сенсорные и моторные области, выделяются моторные и сенсорные представитеяьсгва отдельных групп конечностных и туловищных мышц, фациальных вибрисс и лицевой мускулатуры. Также обсуждается вопрос о наличии у крыс непервичных моторных областей, аналогичных премоторной и добавочной моторной коре приматов и хищных (Conde F. et al, 1995; ).
Одной из многих корковых структур, возможно функционально связанных с экстрапирамидной системой моторного контроля, является медиальная стенка межуточной коры. Эта часть неокортекса имеет прямые связи с энторинальной корой (Asanuma Н. et al 1975; Audinat Е. et al, 1988), причём значительным числом исследователей
обнаружены обширные двусторонние связи с лимбической системе (Blatt G., Rosene D., 1988). По некоторым данным, полученным i приматах и грызунах (Sinamon М., Bradey S., 1989; Tanji J. et al, 198' она содержит в себе зоны, микростимуляция которых вызыва движения головы, шеи и частей морды (Summon М., Bradey S., 198! то есть возможно несет на себе функции в значительной степеї связанные с коммуникативным поведением, мимикой и лицевс мускулатурой. Таким образом, есть основания предполагать, ч межуточная кора крыс является возможным аналогом добавочнс моторной коры высших млекопитающих. Однако остается открыть вопрос о степени интегрированности межуточной коры грызунов систему управления движениями, а также ее связи с фронтальн< моторной корой и специфическими сенсорными входами. Наряду многочисленными работами, посвященными морфолоп межнейронных связей и последствиям удаления фрагмент межуточной коры, до сих пор не проводилось систематичесш изучения нейронной активности, тестирования значимых сенсорні входов и связей межуточной коры с другими отделами мозга.
Цели и задачи исследования:
Изучению проблемы внугрнкорковой межнёйронной ингеграц] межуточной и фронтальной областей коры крыс, а так; исследованию значимости соматосенсорных входов от конечностей фациальных вибрисс в медиальную стенку межуточной коры посвящена представляемая работа. Для достижения поставленні целей нами было предпринято микроэлектродное исследован ответов нейронов межзточной коры на центральную периферическую стимуляцию, исследование ответов нейрон первичной моторной коры на стимуляцию .медиальной стен
межуточной коры, а также изучение влияния стимуляции корковой ткани в первичной моторной коре на вызванную активность нейронов межуточной коры.
В качестве конкретных задач исследования были выбраны следующие:
-
На взрослых белых крысах методом электрокожной стимуляции фациальных вибриссных подушечек и дистальных участков передних конечностей провести анализ вызванных нейронных ответов в медиальной части межуточной коры, уточнить их характер, особенности порогов и латентных периодов.
-
Применяя электрическую стимуляцию мозговой ткани в первичной моторной коре, определить наличие нейронных ответов в медиальной стенке межуточной коры, и при обнаружении таковых уточнить характер межнейронных взаимодействий между этими структурами.
-
Исследовать пластические перестройки функциональных связей межуточной и фронтальной областей коры, применяя локальную тетанизацию мозговой ткани. Исследовать возможность долговременной потенциации в кортикальных отделах системы моторного контроля и при её выявлении изучить влияние тетанизации на характер межполушарного взаимодействия медиальной стенки межуточной коры и первичной моторной коры.
-
С целью исследования ранних онтогенетических особенностей межуточной и моторной коры в экспериментах на крысятах 10-25 дней выяснить возможность применения метода квазивнутриклеточной регистрации нейронной активности, с помощью формирования в клеточной мембране искусственных ионных каналов. Проанализировать достоинства и эффективность этого подхода для
исследования ответов мелких нейронов межуточной коры, особенности на животных раннего неонатального возраста. Научная новизна.
Впервые показана межполушарная долговременная потенциавд после локальной тетанизации моторной коры активности нейроне медиальной стенки межугочнон коры. Обнаружены межполушарнь моносинаптические связи между этими структурами. Методе квазивнузриклеточной регистрации с использованием искусственнь ионных каналов зарегистрирована активность нейронов медиальнс стенки межуточной коры крысят первых недель жизни в ответ i периферическую стимуляцию.
Теоретическое и практическое значение работы.
Полученные результаты могут быть использованы в научнь учреждениях, лабораториях где исследуется организация кор головного мозга, а также в медицинской практике при анали патологий, вызванных повреждениями областей неокортекс Установленные факты могут быть учтены при составлении курс( лекций по физиологии ЦНС, нейробиологии, а также в учебнь пособиях, затрагивающих проблему функциональной интеграции коре головного мозга.
Апробация работы.
Основные результаты диссертации докладьшались и обсуждали на заседании секции Общей Физиологии Всероссийского Общесп естествоиспытателей (Санкт-Петербург, 1997), на международен летней школе- конференции по нейронаукам "Elba Intonation Neuroscience Programm" (Марино-ди-Кампо, Италия, 1995), i семинаре Институте Нейронаук им. Рудольфа Магнуса (Утре?
Голландия, 1996), а также на заседании кафедры Физиологии Человека и Животных Биолого-Почвенного факультета Санкт-Петербургского государственного университета (1997).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 8 работ
Структура и объем диссертации.