Материалы медицинских конференций

Главная / Материалы медицинских конференций / 2003 / VII Междисциплинарная конференция по биологической психиатрии «Cтресс и поведение»

Динамика пространственно-временной организации веретен эког.

Одновременная регистрация электрической активности структур медиального таламуса (MTh) показала, что имеются пункты, в которых веретена возникают и завершаются одновременно и не рассогласовываются при критических режимах вынуждающих взаимодействий, в частности, при высокой частоте модуляции амплитуды стимулов. Взаимосвязанные пункты таламуса и коры выявлялись не только по показателям реакция вовлечения (РВ), вызываемой стимуляцией структуры, но и спонтанной веретенообразной активности. Наличие взаимосвязанных пунктов таламуса и корковых областей, выявляемых по корреляции внутреверетенных волн, отмечалось и ранее. Эти факты, несомненно, свидетельствуют о существовании функциональных таламокортикальных единиц с таламическими и корковыми уровнями.

Методика. Эксперименты проведены на неанестезированных кроликах. Стимулирующие электроды стереотаксически вживляли в центральное медиальное ядро таламуса. Сопоставление РВ, вызываемых с различных участков медиального таламуса, показало что “локальная” или пороговая стимуляция могла вызвать локальную ВА в коре, представительство которой зависело от локализации стимуляции. При раздражении каудальных отделов MTh реакция возникла в более каудальных областях коры, при раздражении ростральных - в лобных. Это соответствует имеющимся в литературе сведениям об определенной топике проеций неспицифических структур таламуса на кору (Вербицкий, 1980). Нелокальная или надпороговая стимуляция MTh могла вызвать в коре как генерализованную, так и локальную РВ (Буриков, 1985, 1989). Исследования показали, что характер пространственно-временной организации РВ в коре при нелокальной или надпороговой стимуляции не был одинаков при разном положении стимулирующих электродов. Как видно из представленных рисунков, форма и полярность внутреверетенных ответов конкретного пункта коры больших полушарий могла меняться с изменением локализации стимуляции.

Представляло определенный интерес посмотреть, изменяется ли реактивность одного пункта таламуса в медленном цикле РВ, вызываемой подготовкой локальной стимуляции другого. В обоих случаях интенсивность стимуляции подбирали таким образом, что с каждого пункта MTh вызывалась локальная РВ в соответствующей ему области коры. Обнаружено, что включение стимуляции на веретене приводит к быстрому развитию веретена в зоне представительства другой точки. Включение стимуляции сразу после завершения веретена не приводит к возникновению нового, и РВ во втором пункте начинается разноамплитудными ответами. «Новое» веретено возникает с минимальным ЛП при подаче тестирующей стимуляции после прохождения трети межверетенного интервала. Т.о. показано, что цикл ВА, вызываемой локально, изменяет возбудимость других участков таламуса. Учитывая это, а также результаты исследований с влиянием прерывания стимуляции на пространственно-временную организацию ВА в коре больших полушарий и результаты о влиянии на эту организацию периодических вынуждающих воздействий, можно заключить, что взаимодействие пейсмекеров веретен происходит по медленному циклу.

Дополнительные результаты об организации нТКС были получены в опытах с электростимуляциии коры больших полушарий. Получено, что «локальные» НЧ-стимуляция коры приводила к локальному возникновению РВ в ипси- и контрлатеральном полушарии коры и MTh. Смещение пункта стимуляции приводило к изменению локализации РВ. Переключение НЧ-стимуляции со структур таламуса на кору больших полушарий в разные фазы цикла РВ, вызываемой стимуляции MTh, показало, что эффект стимуляции полностью определяется фазой РВ, что соответствовало описанным выше экспериментам с тест-стимуляции, подаваемой в ту же структуру MTh.

ВЧ-стимуляция сенсомоторной области коры блокировало возникновение «спонтанной» ВА и веретенообразной РВ в коре таламуса. Модулированная ВЧ-стимуляция коры в диапозоне 0.02-0.25 Гц перестраивала ритм веретен РВ вызываемых НЧ- стимуляции структур MTh мог быть различных вынужденный режим: а) гармоническим, б) субгармоническим, в) мультипликацией ритма. Режим зависел от частоты и глубины модуляции. Примечательно, что веретена РВ возникали на спаде интенсивности вынужденного воздействия. Модуляция ВЧ-стимуляции в диапазоне 0.5 до 2.5 Гц нарушала генерацию ВА как в коре, так и таламусе; в ЭкоГ возникали ритмы вынуждающего воздействия. Результаты исследования по организации нТКС, выявляемой с помощью электрической стимуляции ее двух уровней – таламического и коркового – были дополнены оптами с аппликации веществ. Так, микроинъекция антисыворотки к ОБМ в структуры MTh или ее аппликация на поверхность таламуса на ранних стадиях вызвало “спонтанную” ВА или облегчило РВ. Аппликация этой антисыворотки на поверхность коры блокировало ВАК в коре и таламусе, вызывая реакцию активизации. Соединения селена дают противоположную реакцию.

На основе таламуса пространственно временной организации ВА и РВ в коре и таламусе, результатов электрической стимуляции структур таламуса и коры, изменения наступающих при аппликации и микроинъекции антисыворотки в ОБМ, можно говорить, что нТКС представляет собой систему связанных функциональных двухуровневых единиц. В генерации ВА таламический уровень является ведущим. Единицы объединяются в систему за счет взаимосинхронизации пейсмекеров по медленному ритму ВА, что приводит к периодическому появлению пакетов веретен. В пакетах веретена разных пейсмекеров сохраняют свой индивидуальных паттерн и появляется с некоторым временным рассогласованием, по отношению к веретенам, генерируемыми другими пейсмеккерами. Каждый таламический пейсмеккер веретенообразной активности имеет соответствующую корковую проекцию. Применение модулированной таламической и корковой электрической стимуляции показывают определенную устойчивость этой организации и пределы, в которых возможно ее управление.

Вывод. Показано некоторое лидерство функциональных единиц, представленных в ростральных отделов коры в пакетах веретен, что свидетельствует о ведущей роли этих отделов в функционировании нТКС.