Ярославская государственная медицинская академия (ЯГМА), г. Ярославль
Кафедра нормальной физиологии с курсом биофизики

Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 68-й научной итоговой студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 20-22 апреля, 2009 год); под реакцией академика РАМН В.В. Новицкого, член. корр. РАМН Л.М. Огородовой

Посмотреть титульный лист сборника

Скачать сборник целиком (1,5 мб)

 

Результаты, полученные нами в ходе предыдущих серий экспериментов, проведенных на внутрицентральных структурах зрительной и слуховой сенсорных систем крыс, продемонстрировали присутствие в них сверхмедленных колебаний потенциалов (СМКП) различных диапазонов. В соответствии с современными взглядами  [1], СМКП представляют собой сложноорганизованную динамику спонтанных биопотенциалов в полосе частот от 0 до 0,5 Гц и классифицируются по частотным критериям на секундные волны (период от 2 до 10 секунд), многосекундные (период от 10 до 60 секунд), а также минутные и многоминутные (период более 1 минуты). Ранее в нашей лаборатории было установлено участие СМКП в механизмах переработки специфической афферентной информации в структурах зрительной и слуховой сенсорных систем головного мозга [2, 3].
Мы предполагаем, что нельзя исключить возможность существования СМКП в церебральных представительствах вкусовой сенсорной системы мозга и, вероятно, их участие в переработке и/или анализе вкусовой информации. Актуальным этот вопрос представляется и для клинической медицины, так как зачастую причинами нарушений и потери вкуса  являются нарушения деятельности центральных представительств вкусового анализатора. В этой связи была сформулирована цель настоящего исследования – выявить и проанализировать СМКП в центральных структурах вкусовой сенсорной системы, а также изучить их участие в процессах анализа и/или переработки вкусовой информации.
Экспериментальная часть работы выполнена на 15 самцах крыс альбиносов (n=75 экспериментов). Проводилась стереотаксическая  имплантация долгосрочных, интрацеребральных, внеклеточных, золотых электродов в выбранные для исследования структуры: первичную вкусовую кору (ПВК) и вентральное постеромедиальное ядро таламуса (ВПМЯТ). По истечении 14 суток с момента операции, на легконаркотизированных уретаном крысах [4],  осуществлялись ежедневные биполярные регистрации СМКП вышеуказанных структур в различных условиях наблюдений: при орошении полости рта животного дистиллированной водой, обладающей нейтральным вкусом; раствором глюкозы (0.55 молярный или 10%-ный раствор), обладающего сладким вкусом; раствором хлорида натрия (0.155 молярный или 0.9%-ный раствор), обладающего соленым вкусом; раствора лимонной кислоты (0.025 молярный или 10%-ный раствор), обладающего кислым вкусом, и раствором папаверина гидрохлорида (0.06 молярный или 2%-ный раствор), обладающего горьким вкусом. Схема предъявления стимулов выглядела следующим образом: запись СМКП при постоянном орошении полости рта дистиллированной водой (продолжительностью 1024 секунды), затем запись СМКП при орошении полости рта раствором с другим вкусом (1024 секунды), затем промывание полости рта дистиллированной водой и последующие 1024 секунды регистрации при орошении полости рта дистиллированной водой, а затем та же комбинация с другими растворами. Полученные записи, для оценки перестроек динамики СМКП подвергали быстрому преобразованию Фурье в соответствии с существующими алгоритмами [5]. Для оценки достоверности полученных спектральных различий мы использовали однофакторный дисперсионный анализ (one-way ANOVA), отличия оценивались для каждого животного индивидуально и в последующем для группы в целом. Отличия с p<0.01 рассматривались как статистически значимые. По окончании экспериментов животные забивались, извлекался головной мозг и проводился гистологический контроль расположения треков электродов в изученных структурах головного мозга.
В результате проведенных экспериментов было установлено, что и в ПВК и в ВПМЯТ при использовании всех без исключения вкусовых стимулов, наблюдается присутствие СМКП различных частотных диапазонов: секундных волн с периодом 3-10 секунд, многосекундные волны с периодом 25-60 секунд, а также единичные минутные волны с периодом 5 минут и более. Важно подчеркнуть, что обеих исследованных структурах (ПВК и ВПМЯТ) были обнаружены стимул-специфические статистически значимые изменения спектральной мощности (амплитуды) и выраженные частотные перестройки в диапазоне секундных волн при различных типах вкусовой стимуляции. В ВК наибольшая спектральная мощность наблюдалась при предъявлении нейтрального стимула (дистиллированной воды), а наименьшая при стимуляции соленым раствором. В ВПМЯТ наблюдалось несколько другая тенденция – наибольшие значения амплитуд наблюдались при орошении полости рта горьким раствором, а наименьшая в результате стимуляции раствором со сладким вкусом. Также были выявлены перестройки спектральных мощностей без изменения частотных показателей в диапазоне многосекундных СМКП как в ПВК, так и в ВПМЯТ. Достоверных изменений в диапазоне минутных волн обнаружено не было.
Таким образом, на основании полученных результатов и их анализа, можно сделать выводы о том, что СМКП постоянно присутствуют в центральных представительствах вкусовой сенсорной системы. Динамика СМКП в ПВК и ВПМЯТ достоверно, а главное стимул-специфическим образом реагирует на предъявление различных вкусовых стимулов. Эти факты указывают на непосредственное участие секундного и многосекундного диапазонов сверхмедленной биоэлектрической активности головного мозга ПВК и ВПМЯТ в процессах анализа и переработки поступающей в центральную нервную систему вкусовой информации. В этой связи, следует подчеркнуть потенциальную возможность использования регистрации и анализа сверхмедленной активности церебральных представительств вкусовой сенсорной системы головного мозга с целью объективной диагностики и возможной тяжести дисгевзий и агевзий в клинической неврологической фунционально-диагностической практике.

Список литературы:
1.    Аладжалова, Н. А. Психофизиологические аспекты сверхмедленной ритмической активности головного мозга / Н. А. Аладжалова. – Москва. : Наука, 1979. – 214 с.
2.    Филиппов, И. В., Кребс, А. А., Пугачев, К. С. Сверхмедленная биоэлектрическая активность структур слуховой системы головного мозга / И. В. Филиппов, А. А. Кребс, К. С. Пугачев // Сенсорные системы. – 2006. – Т. 20, № 3. – С.238-244.
3.    Филиппов, И. В. Перестройки сверхмедленных колебаний потенциалов в латеральном коленчатом теле и в первичной зрительной коре после их соответствующей последовательной электростимуляции / И. В. Филиппов // Сенсорные системы. – 2007. – Т. 21, № 4. – С. 339-348.
4.    Ebenezer, I. S. The generation of cortical slow potentials in the rat anaesthetized with urethane and their modification by nicotine / I. S. Ebenezer // Neuropharmacology. – 1986. – V. 25, № 6. – Р. 639-643.
5.    Windhorst U., Johansson H. Modern techniques in neuroscience research / U. Windhorst, H. Johansson. – Berlin: Springer-Verlag, 1999. – 628 p.