Научная статья на тему 'Корреляция гиппокампального тета-ритма с различными формами поведения'

Корреляция гиппокампального тета-ритма с различными формами поведения Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
203
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Correlation between hippokampal theta-rhythm and various forms o f behavioral

When studied correlation between theta-rhythm and various forms of behavioral electrostimulation and distruction of dorsal and ventral amygdalofugal ways were carried out. The obtained data testify that frequency stripes of theta-rhythm seems to reflect sertain levels of activity brain structural system.

Текст научной работы на тему «Корреляция гиппокампального тета-ритма с различными формами поведения»

gallbladder taken from corpses of newborn children (6 observations), at the baby age (6 observations) and the second child age of postnatal ontogenesis (6 observations). The received sectional material after dissection of the gallbladder fixed in 10% solution of neutral formalin. The transversal histological section with thickness 5-7 mkm stained by haemotoxilin-eosin, picrophucsin by Van-Gizon, azur-2-eosin, by Grimelius, ShIK-reac-tion.

The addiction normative data may have not only theoretical anatomical interest, but they will be usefully for clinical practice and for improved understanding of pathogenesis of the some diseases.

Поступила 05.01.2005

Корреляция гиппокампального тета-ритма с различными формами поведения

Р. М. Багирова

Институт физиологии им. А.И.Караева НАН Азербайджана, г.Баку

дорсального и вентрального амигдалофугальных путей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Для эксперимента использовались кролики породы "Шиншилла" Весом 2,5-3 кг в условиях хронического эксперимента (20 штук).

До начала эксперимента животные обучались инструментальному условно-рефлекторному навыку: на звуковой сигнал, совершать прыжок-пробежку из стартового отсека камеры в целевой, в кото-ром находилась поилка с водой, и обратно возвращались в стартовый отсек экспериментальной камеры. Звуковой сигнал подавался через каждые 45 сек. от 10 до 15 раз в течении опыта. На протяжении экспериментального дня животные получали, в среднем, 100-120 мл воды. Эксперименты проводились в условиях 100%-го подкрепления. Для регистрации поведенческих реакций регистрировалось время от момента подачи сигнала до начала прыжка (латентный период), время пробежки, лакания, а также время, затраченное на возвращение в стартовый бокс камеры.

Стимуляция дорсального и вентрального амиг-далофугальных путей производилась прямоугольными импульсами силой тока 50-200 мкА, частотой 10-20 Гц, длительностью 0,5 мсек. С помощью аппарата высокочастотной диатермии УДЛ-200М производилась электролитическое разрушение дорсального и вентрального амигдалофугальных путей. При этом, использовался постоянный ток силой 1,0 мА, который подавался в течении 15-25 сек.

кожи. М.: Медгиз, 1948, с.291-300; 8. Chapman G.B., Chiardo A.L. The fine structure of the human gallbladder. - Anat. Rec., 1996, v.154, N.2, p.579-585; 9. Mac Person B.R., Scott G.W., Lennon F. Morphology of canine gallbladder. Scanning electron microscope observations on the epithelium. - Cell and Tissue Res., 1983, v. 233, N.1, p.161-174; 10. Paries van J. Structural peculiarities of the gallbladder in man. - Surg., 2002, v.43, N.7, p.45-67.

SUMMARY

The microanatomical and microtopographical characterization of the glands of the gallbladder at the child age V.Shadlinski, M.Allakhverdiyev

The purpose of this work is the receipt of the morphological microanatomical and microtopo-graphical information about the glands of gallbladder at the child age. It has studied the glands of

Гиппокампальный тета-ритм многие годы привлекает внимание электрофизиологов. Многочисленными исследованиями показано участие различных структур мозга в формировании ритмической активности гиппокампа. Изучение ее генеза чаще всего сопровождается параллельным исследованием корреляции с различными формами поведения. Существующие в литературе данные многочисленны и противоречивы. Так, тета-ритм связывают с различными формами поведения [14, 15], ориентировочно-исследовательской реакцией (12), эмоциональ-но-мотивационным состоянием (9), двигательными актами (19), процессами обучения и памяти, селективным вниманием (17, 18) и т.д.

При изучении амигдало-гипоталамических взаимоотношений нами было получено дифференцированное влияние дорсального и вентрального амигдалофугальных путей в отношении гиппокампального тета-ритма. Полученная блокада ритмической активности гиппокампа гип-покампального тета-ритма при разрушении дорсального амигдалофугального пути побудило нас провести исследование по изучению корреляции гиппокампального тета-ритма с различными формами поведения. С этой целью производилась регистрация временных параметров исполнения условно-рефлекторного питьевого навыка в условиях стимуляции и разрушения

Исследования проводились на модели условно-рефлекторного питьевого навыка с регистрацией временных параметров его исполнения (латентный период, прыжок-пробежка, лакание и обратное возвращение).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Проведенные исследования показали, что раздражение дорсального амигдалофугального пути, в целом, не вызывало нарушения инструментального питьевого навыка. Отмечалось появление реакции эмоционально-положительного типа: кролик исследовал, обнюхивал, облизывал стартовый отсек экспериментальной камеры, что приводило к некоторому изменению временных параметров исполнения условно-рефлекторного навыка. Электростимуляция дорсального амигда-лофугального пути приводила к увеличению времени латентного периода реакции на условный раздражитель (с 1,23±0,07 до 3,23±0,07 сек), оставляя без изменения время прыжка-пробежки (3,23±0,07 сек), лакания 20,13±0,14 сек и обратного возвращения (4,25±0,07 сек).

Раздражение дорсального амигдалофугаль-ного пути вызывало повышение потребления воды, то есть приводило к возникновению жажды. За весь период эксперимента количество воды увеличилось в два раза и составляло 200250 мл.

Электролитическое разрушение дорсального амигдалофугального пути приводило к резким нарушениям исполнения выработанного условно-рефлекторного навыка. Водно-депреви-рованные животные не проявляли, как обычно, признаков эмоционального беспокойства. Кролики на подаваемый звуковой сигнал реагировали с большим латентным периодом (4,03±0,1 вместо 1,3±0,007 сек). Изменялось время прыжка-пробежки (с 3,23±0,07 до 7,03±0,1 сек), лакания (с 20,13±0,1 до 40,17±0,2 сек) и обратного возвращения (с 4,23±0,07 до 9,43±0,1 сек). Однако, в этих условиях условный рефлекс исполнялся. Разрушение дорсального амигдалофу-гального пути не влияло на количество выпитой воды.

Электрическая стимуляция вентрального амигдалофугального пути низкими параметрами раздражающего тока - интенсивностью 100-150 мкА, частотой 20 Гц, при длительности импульса 0,5 мсек приводила к возникновению реакции настораживания, что сопровождалось увеличением времени латентного периода реакции на условный раздражитель - с 1,23±0,07 до 3,2±0,07 сек. Все остальные параметры исполнения условного рефлекса (прыжок-побежка, лакание, обратное возвращение) оставались на уровне фоновых показателей и равнялись, соответственно: 3,27±0,07 сек; 20,1±0,13 сек; 4,23±0,07 сек.

Не менялось и количество потребляемой воды, которое оставалось на уровне фоновых показателей (100-120 мл).

Некоторые изменения наблюдались нами при коагуляции вентрального амигдалофугально-го пути. По сравнению с фоном, при одностороннем электролитическом разрушении этого пути отмечалось усиление ориентировочно-исследовательской реакции, которая сопровождалась некоторым изменением временных параметров условно-рефлекторного навыка. При этом: животные несколько оживлены, продолжительно умываются, облизываются, исследуют и обнюхивают стартовый отсек экспериментальной камеры, что сопровождается увеличением времени прыжка-пробежки (с 3,27±0,07 до 7,5±0,1 сек) и обратного возвращения (с 4,27±0,07 до 8,5±0,1 сек) в связи с возникновением исследовательской реакции. Без изменения оставались время латентного периода реакции на условный раздражитель и лакания, которые составляли, соответственно: 1,2±0,07 сек и 20,13±0,14 сек. Одностороннее повреждение вентрального амигдалофугального пути не влияло на количество потребляемой воды, которое оставалось на уровне фоновых показателей.

Как показали наши исследования, различные воздействия на дорсальный и вентральный амигдалофугальные пути (электростимуляция и разрушение) вызывали только изменения в электрограмме гиппокампа, однако инструментальный навык при этом в целом сохранялся. Животные исполняли все компоненты инструментального выработанного навыка и выпивали имеющуюся в поилке воду. В зависимости от воздействий отмечалось некоторое увеличение некоторых компонентов питьевого поведения. В случае электрического раздражения дорсального амигдалофугального пути, в отличие от вентрального помимо изменений в энцефалограмме гип-покампа отмечалось появление признаков эмоционального беспокойства, а при подаче санкционированного сигнала питьевой навык сохранялся. При этом, отмечалось повышение количества выпиваемой воды.

Нашими предыдущими исследованиями показано дифференцированное влияние дорсального и вентрального амигдалофугальных путей в отношении гиппокампального тета-ритма (1). На основании проведенных нами исследований можно полагать, что, одностороннее повреждение дорсального амигдалофугального пути приводит к необратимой блокаде гиппокам-пального тета-ритма (1) и не вызывает нарушения исполнения условно-рефлекторного питьевого навыка. В то время как разрушение супраоп-тического ядра переднего гипоталамуса приводило к нарушению мотивационного поведения, не вызывая исчезновения гиппокампальной тета-активности (4).

Все вышеизложенное позволяет заключить, что, по-видимому, наличие гиппокампального

тета-ритма не является необходимым условием для осуществления движения. Аналогичные данные были получены нами и в предыдущих исследованиях (3), в которых было показано, что связь тета-ритма с различными формами поведения относительна и, вероятно, является показателем активации структур мозга, что также подтверждается в исследованиях некоторых ученых (2, 8, 13), которые считают тета-ритм показателем состояния тонуса центральной нервной системы. В этих же работах (2) показано, что основным коррелятом запоминания является уровень активации структур мозга, а тета-ритм, возможно, является одним из коррелятов этой активации. Существующие в литературе данные свидетельствуют о том, что наличие тета-активности не является главным условием для появления ориентировочно-исследовательского рефлекса, с которым он связан (10).

Полученные данные свидетельствуют о том, что отдельные частоты гиппокампального тета-ритма не коррелируют с различными формами поведения, не являются необходимым условием для возникновения ориентировочно-исследовательской реакции, эмоционально-мотивацион-ного состояния и т.д., а, по-видимому, отражают определенный уровень активности системы структуры мозга.

ЛИТЕРАТУРА

1. Багирова P.M. Дифференцированное влияние дорсального и вентрального амигдалофугальных путей на ЭЭГ гиппокампа. -Психиатрический журнал, N.7, с. 103-110; 2. Виноградова О.С. Гиппокамп и память. M.: Наука, 1975, 333 с.; 3. Гасанов Г.Г., Ал-лахвердиев А.Р. Влияние односторонней перерезки септогиппо-кампального пути на электрическую активность дорзального гиппокампа и поведение у кроликов. - Журн. Высш. Нервн. Деят., 1979, N.3, с.574; 4. Гасанов Г.Г., Багирова P.M. Участие различных ядер гипоталамуса в механизмах генерации гиппокампального тета-ритма и реализации питьевого поведения у кроликов. - Рукопись депонирована в ВИНИТИ N 3778, 1984, 16 с.; 5. Гасанов Г.Г., Касимов А.Э., Багирова P.M. Вклад миндалины и гипоталамуса в формирование тета-активности гиппокампа. - Биол. науки, 1989, N.3, с.51-56; 6. Кичигина В.Ф., Кудина Т.А. Сенсорные реакции нейронов гиппокампа кролика при функциональном выключении

структур, управляющих тета-ритмом. - Журн. Высш. Нервн. Де-ятти, 2001, N.2, с.228-235; 7. Кичигина В.Ф., Кудина Т.А., Зен-ченко К.И. и др. Фоновая активность нейронов гиппокампа кролика при функциональном выключении структур, регулирурующих тета-ритм. - Журн. высш. нервн. деят-ти,1998, вып.3, с.505-515; 8. Котляр Б.И., Тимофеева Н.О., Семикопная И.И. Активность нейронов гиппокампа при некоторых видах поведения. - Журн. высш. нервн. деят., 1975, вып.6, с.1258-1265; 9. Ониани Т.Н., Бадридзе Н.К.О поведенческих коррелятах гиппокампального тета-ритма. -В кн.: Вопросы нейрофизиологии эмоций и цикла бодрствование-сон. Тблиси; Мецниереба, 1974, с.7-24; 10. Bennet T.L. The effects of centrally blacking hippocampal theta activity on learning and retention. Behav. Biol., 1973, v. 9, N.5, p.541-552; 11. Klemm W.R. Theta-rhythm and memory. Discussion on the paper Thetha rhythm a temporal correlate of memory starage processesin the rat, by Handfield P.W., Mc Yaugh I.L., Iusa R.I.Authors reply. - Science, 1972, v.176, N.40-42, p.1449; 12. Knipst I.N., Kurova N.S., Sheberstoval.V. Motor activity and septal organization of cortical biopotentials in unrestrained rabbits. - Aggressologia, 1973, v.14.A, p.59-65; 13. McNaughton N., Logan B., Panickar K.S. et al. Contribution of synapses in the medial supramammillary nucleus to the frequency of hippocampal theta rhythm in freely moving rats. -Hippocampus, 1996, N.5, p.534-545; 14. Miller R. Cortico-Hippocampal interplay and the representation of contexts in the brain. Berlin: Springer, 1991; 15. Sainsbury R. S., Harris I.L., Rowland Y.L.Sensitization and hippocampal type 2 theta in the rat. - Physiol and Behav., 1987, v.41, p.489; 16. Staubli U., KuF.B. Effects of 5-HT3 receptor antagonism on hippocampal theta rhythm, memory and LTP induction in the freely moving rat. - J. of Neuyroscience 1995, N.15, p.2445-2452; 17. Vinogradova O.S.Expression, control and probable functional significans of the neuronal theta-rhythm. - Progr. Neurobiol, 1995, v.45, p.523-583; 18. Vertes R.P., Kocsis B.Brainstem-dienecephalo-septo-hippocampal system controlling the theta-rhythm of the hippocampus. - Neuroscience.1997, v.81, N.4, p.892-926; 19. Whishaw I.Q. A simple behavioral paradigm for the study of type I hyppocampal rhythmical slow activity (RSA) frequency shifts. - Physiol. and Behav., 1982, v.29, N.4, p.751-753.

SUMMARY

Correlation between hippokampal theta-rhythm

and various forms of behavioral

R.Bagirova

When studied correlation between theta-rhythm and various forms of behavioral electrostimulation and distruction of dorsal and ventral amygdalofugal ways were carried out.

The obtained data testify that frequency stripes of theta-rhythm seems to reflect sertain levels of activity brain structural system.

Поступила 17.01.2005

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.