Ярославская государственная медицинская академия, г. Ярославль

Эта работа опубликована в сборнике "НАУКИ О ЧЕЛОВЕКЕ" – Сборник статей молодых ученых и специалистов /Под ред. Л.М. Огородова, Л.В. Капилевич. – Томск, СГМУ.- 2002.-254 с.

Скачать сборник целиком

В нейрофизиологической литературе имеются единичные сообщения о наличии в центральных отделах зрительной системы головного мозга (нейроны латерального коленчатого тела и затылочной коры) сложноорганизованной динамики сверхмедленных колебательных процессов в частотном диапазоне 0-0,5 Гц. Однако, до настоящего времени функциональное значение сверхмедленных колебаний потенциалов (СМКП) в механизмах переработки поступающей афферентной зрительной информации остается малоизученным, что и послужило предпосылкой для проведения данного исследования. Целью настоящей работы явилось изучение перестроек различных видов СМКП, в диапазоне частот от 0 до 0,5 Гц, в латеральном коленчатом теле и в первичной зрительной коре (V1) головного мозга крыс в темноте и при действии света в хроническом эксперименте.
Материалы и методы Исследование выполнено на 5 взрослых крысах-альбиносах в условиях свободного поведения. С использованием стереотаксического наведения в латеральное коленчатое тело (ЛКТ) и ипсилатеральную первичную зрительную кору животных проводилась имплантация золотых, долгосрочных электродов для хронической биполярной внеклеточной регистрации СМКП указанных структур ЦНС в двух условиях наблюдения: в темноте (0 люкс), n=50 наблюдений и при освещении (2000-2500 люкс), n=50 наблюдений. Для регистрации, обработки, анализа и представления результатов использовался нейрофизиологический компьютерный комплекс (высокоимпедансный, многоканальный универсальный усилитель биопотенциалов; многоканальный аналого-цифровой преобразователь; персональный компьютер и набор прикладного программного обеспечения). В качестве основного метода анализа СМКП использовалась оценка их спектральной мощности, полученная при помощи алгоритма быстрого преобразования Фурье. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием серии тестов ANOVA.

Результаты
Установлено, что в ЛКТ и в области V1, как темноте, так и при освещении присутствовали спонтанные регулярные, синусоидальные СМКП секундного (с частотами 0,1-0,25 Гц) и многосекундного (с частотами 0,0166-0,04 Гц) диапазонов с амплитудой до 0,2 и 0,5 мВ, соответственно, а также одиночные минутные волны (с частотами менее 0,002 Гц) с амплитудой до 1 мВ. Спектральный анализ сверхмедленных колебаний позволил выявить достоверные (p<0,01), взаимосвязанные сдвиги СМКП в ЛКТ и области V1 при изменении уровня освещения (темнота-свет) лишь для секундных волн СМКП: что проявлялось в виде четырехкратного падения спектра мощности секундных колебаний в V1 и снижения мощности спектра в ЛКТ преимущественно в диапазоне частот 0,1-0,25 Гц. Достоверных отличий спектрограмм других видов СМКП в исследованных структурах головного мозга при изменении уровня освещения обнаружено не было.
Заключение
Полученные результаты позволяют предложить гипотезу об участии секундных волн СМКП в механизмах специфической переработки зрительной информации на различных иерархических уровнях зрительной системы головного мозга. Многосекундные и минутные СМКП, очевидно, отражают регуляторные влияния стволовых ядер ретикулярной формации на общий уровень возбудимости нейронов и функциональное состояние ЛКТ и области V1, указанное предположение сопоставимо с современными данными литературы.