Автореферат и диссертация по медицине (14.03.05) на тему:Экспериментально-клиническое исследование нейронной активности вентролатерального ядра таламуса и ее нарушений при экстрапирамидной двигательной патологии, вызванной дефицитом функции катехоламинов

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ ім. О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

На правах рукопису

ЛУХАНІНА ОЛЕНА ПАВЛІВНА

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛІНІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ НЕЙРОННОЇ АКТИВНОСТІ ВЕНТРОЛАТЕРАЛЬНОГО ЯДРА ТАЛАМУСА ТА її ПОРУШЕНЬ ПРИ ЕКСТРАПІРАМІДНІЙ РУХОВІЙ ПАТОЛОГІЇ, ЯКА ВИКЛИКАНА ДЕФІЦИТОМ ФУНКЦІЇ КАТЕХОЛАМІНІВ

14.03.05 - патологічна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України та в Київському інституті нейрохірургії МОЗ України.

Наукові консультанти: доктор біологічних наук, професор

СТОРОЖУК ВІКТОР МАКСИМОВИЧ

доктор медичних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України ЛАПОНОГОВ ОЛЕГ ОЛЕКСАНДРОВИЧ

Офіційні опоненти:

- доктор біологічних наук ЛИМАНСЬКИЙ ЮРІЙ ПЕТРОВИЧ

- доктор медичних наук, професор, чл.-кор. НАН і АМН України РЕЗНІКОВ ОЛЕКСАНДР ГРИГОРОВИЧ

- доктор медичних наук КАРАБАНЬ ІРИНА МИКОЛАЇВНА Провідна установа:

Національний медичний університет ім. акад. О.О.Богомольця

Захист відбудеться9.3/УМІЇЬ97 року о годині на

засіданні спеціалізованої вченої ради Д-01.13,01 при Інституті фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України за адресою: 252024, Київ-24, вул. Богомольця, 4. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України (252024, Київ-24, вул. Богомольця, 4).

Автореферат розіслано/?$ року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради доктор біол. наук,

професор СОРОКІНА-МАРІНА 3.0.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ АКТУАЛЬНІСТЬ ПРОБЛЕМИ. Робота присвячена важливій проблемі нейрофізіології - з’ясуванню ролі катехоламінергічних систем (дофамінергічної та норадренергічної) в центральній регуляції релейної функціі вентролатерального ядра таламуса (VL) та вивченню нейронних механізмів, що лежать в основі екстрапірамідної рухової патологіі. VL е вузловою частиною складної церебральної системи, що забезпечує ініціацію та координацію рухів. На його нейронах переключаються сигнали від мозочка і базальних гангліїв на шляху до моторних зон кори головного мозку (Jones, 1985; Carpenter, 1989). На підставі численних досліджень з'ясована морфологічна будова цього ядра таламуса у людини та тварин різного виду, організація його аферентних та еферентних зв'язків (Серков , Казаков, 1980; Asanuma et al., 1983; Jinnaietal., 1987; Kultas-llinsky , llinsky, 1988; Nambu et al., 1988; Sawyer et al., 1994; Vitek et al., 1994; Yamamoto et al., 1990). Відносно ж механізмів регуляції релейної функції VL з боку церебральних структур відомості обмежені. Це перш за все стосується питання щодо впливу катехоламінергічних систем на діяльність цього ядра. З'ясування даного питання викликає інтерес як для нейрофізіології, так і для клініки екстрапірамідних рухових захворювань.

Емпірично встановлено, що деструкція в області VL значно послаблює або зовсім ліквідує симптоми паркінсонізму -захворювання, що виникає внаслідок зменшення вмісту дофаміну та норадреналіну в підкоркових структурах головного мозку (Hornykiewicz, 1982, 1988; Scatton et al., 1983). Стосовно причин лікувального ефекту нейрохірургічних втручань на VL немає чітких уявлень. Відсутні відомості відносно того, які власне функціональні порушення відбуваються в нейронах VL і як

змінюється релейна функція ядра на фоні дефіциту функції катехоламінів. .

Таким чином, важливість питань про регулюючий вплив катехоламінергічних систем на релейну функцію VI. і таламічні нейронні механізми екстрапірамідних захворювань та недостатнє їх вивчення зумовлюють актуальність даної роботи.

МЕТА ДОСЛІДЖЕННЯ - з'ясування ролі катехоламінергічних систем (дофамін- та норадренергічної) в організації фонової та викликаної активності нервових клітин VI. і вивчення нейронних механізмів, що лежать в основі розвитку рухових порушень при дефіциті функції катехоламінів.

Дослідження проводилися в двох напрямках: експериментальні - на тваринах з моделюванням паркінсоноподібних станів та клінічні - при виконанні стереотаксичних операцій у хворих людей з метою усунення рухових порушень у відділі функціональної нейрохірургії Київського інституту нейрохірургії.

ОСНОВНІ ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ.

1. Дати якісну та кількісну характеристику фонової активності нейронів VI- та їх реакцій на стимуляцію основних аферентних входів (мозочкового та палідарного) у тварин в інтактному стані.

2. Виявити, які зміни з боку фонової активності та нейронних реакцій розвиваються в VI. при блокаді дофамінергічної та норадренергічної передачі, викликаної введенням галоперидолу та дроперидолу відповідно.

3. Вивчити вплив дефіциту дофаміну, викликаного пошкодженням дофамінергічних нейронів компактної зони чорної субстанції ($N0) при кількаразовому введенні нейротоксину

з

метил-4-феніл-1,2,3,6-тетрагідропіридину (МФТП), на нейронні реакції мозочкових і палідарних зон \/1_.

Завдання клінічних досліджень полягало у виявленні відмітних особливостей фонової та викликаної нейронної активності оральних відділів VL у хворих з різними ураженнями, зумовленими біохімічними змінами протилежного характеру: паркінсонізмом та торсіонною м'язовою дистонією. На відміну від паркінсонізму, при торсіонній м’язовій дистонії виявлено підвищення кількості дофаміну і норадреналіну в неостріатумі (Бархатова, 1988). У клінічних досліжденнях були також поставлені завдання практичного напрямку, які полягали в уточненні топограф» цільових зон кріодеструкції в VI, а саме: уточненні локалізації передньої та нижньої меж таламуса з волокнистими утвореннями мозку; ідентифікації в VI. зон, щільно пов'язаних з руховими функціями, та виявленні в них осередків з найбільш виразними функціональними порушеннями нейронної активності з метою їх подальшої кріодеструкції для усунення ригідності і тремору.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ, ЯКІ ВИНОСЯТЬСЯ НА ЗАХИСТ:

1. Катехоламінергічні системи мозку (дофамін- і норадренергічна) відіграють важливу роль у регуляції діяльності VI, сприяючи підтримці необхідного рівня активності нейронів цього ядра та ефективній передачі інформації з мозочка і базальних гангліїв до моторних зон кори.

2. За умов експериментально викликаного дефіциту функції катехоламінів на рівні моторного таламуса формується патологічна імпульсація внаслідок розвитку у значної кількості нейронів VI залпової ритмічної тета-активності, інших видів періодичної нейронної активності та дезорганізації збуджувально-

гальмівних процесів, що виникають, у відповідь на надходження аферентних сигналів по церйбело- і палідоталамічному провідних шляхах. , .

3. Топографія і конкретний характер змін викликаної нейронноі активності, також як і симптоматика рухових порушень у експериментальних тварин з паркінсоноподібним станом, залежать від первинної локалізації ураження: це загибель дофамінергічних нігральних клітин при введенні специфічного нейротоксину МФТП або блокада відповідних рецепторів нервових клітин базальних гангліїв нейролептиками.

4. Нейронні механізми розвитку патологічних процесів при паркінсонізмі у людини та експериментальному порушенні функції катехоламінів у тварин подібні.

5. Існує залежність між структурою залпових нейронних розрядів і видом екстрапірамідного рухового захворювання. Відмітною ознакою патологічної імпульсації нервових клітин VI. при паркінсонізмі є наявність у ній ритмічних (3-7/с) пролонгованих (50-120 мс) залпових розрядів з частотою імпульсів усередині розрядів 90-205/с.

6. Мікроелектродний метод реєстрації нейронної активності при проведенні стереотаксичних операцій у хворих з гіперкінезами виявляється ефективним для виконання практичних завдань, які полягають в ідентифікації зон, пов'язаних з руховими функціями, та виявленні в них осередків з найбільш виразними функціональними порушеннями нейронної активності.

НАУКОВА НОВИЗНА РОБОТИ. Вперше отримані експериментальні дані стосовно важливої ролі катехоламінергічних систем у регуляції фонової та викликаної активності моторного таламуса,' саме вентролатерального його

ядра. Встановлені порушення функціонального стану таламічних нейронів при блокаді і дофамінових, і альфа-адреналінових рецепторів. Це свідчить про вплив обох, дофамінергічноі та норадренергічної, систем на механізми передачі інформації на таламічному рівні. Показано, що катехоламінергічні системи підтримують необхідний рівень активності нейронів VI.. Блокада катехоламінергічної передачі призводить до зміни безперервного поодинокого типу фонової нейронної активності на осциляторний ( у вигляді ритмічних залпових розрядів), що е характерною ознакою підсилення гіперполяризаційних процесів в таламічних нейронах.

Вперше одержані якісні та кількісні характеристики порушень реактивних властивостей релейних нейронів VI- при недостатній діяльності катехоламінів. Показано, що топографія і конкретний характер змін викликаної нейронної активності, також як і симптоматика рухових порушень у експериментальних тварин, залежать від первинної локалізації пошкодження: це загибель дофамінергічних нігральних клітин при введенні специфічного нейротоксину МФТП чи блокада відповідних рецепторів клітинного апарату базальних гангліїв нейролептиками. Виявлена участь у патологічному процесі як церебелоталамокортикальної, так і палідотапамокортикальної систем.

Вперше проведено детальне порівняльне дослідження відмітних особливостей фонової та викликаної активності нервових клітин оральних відділів VI. у людини при різних видах екстрапірамідних рухових захворювань: паркінсонізмі, торсіонній м'язовій дистонії, спастичній кривошиї, дитячому церебральному паралічі. Встановлено, що у хворих з різними формами рухової патології відмінність нейронної активності визначається типом

фонової імпульсації (поодинокий, залповий), наявністю або відсутністю циклічних змін частоти нейронної активності, видом реагування на периферичне соматичне подразнення (фазне збудження чи гальмування або ритмічне чергування фаз збудження і гальмування).

Виявлена залежність між внутрішньою структурою залпових нейронних розрядів і видом захворювання. Характерною ознакою патологічної нейронної імпульсації при паркінсонізмі є наявність ритмічних (3-7/с) пролонгованих (50-120 мс) розрядів з внутрішньорозрядною частотою 90-205/с, на відміну від коротких (5-20 мс) високочастотних (200-500/с) залпів при торсіонній м'язовій дистонії і дитячому церебральному паралічі.

Встановлено, що патологічні зміни, які розвиваються в нервових клітинах VI у людей, хворих на паркінсонізм, і у тварин з експериментальним паркінсоноподібним станом, викликаним порушенням функції катехоламінів, подібні. Вони характеризуються формуванням ритмічної, в тета-діапазоні, залпової нейронної активності, інших видів циклічної нейронної імпульсації, пролонгуванням нейронних розрядів, розвитком незвичайних осциляторних реакцій - у вигляді чергування декількох періодів збудження і гальмування у відповідь на поодиноке аферентне подразнення. Позитивна лікувальна дія таламектомії при паркінсонізмі може бути пов'язана з перериванням патологічно змінених імпульсних потоків, які виходять із VI. до моторних зон кори.

ТЕОРЕТИЧНЕ ТА ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ.

Одержані дані суттєво доповнюють і розвивають уявлення відносно патогенезу екстрапірамідних рухових порушень. Встановлено, що дофамін- та норадренергічна системи

виявляють значний вплив на діяльність моторного таламуса, зокрема VI, сприяючи підтримці необхідного рівня активності нервових клітин та ефективному здійсненню ними релейної функції - передачі інформації від мозочка та базальних гангліїв до моторних зон церебральної кори. При недостатності функції катехоламінів на рівні моторного таламуса формується патологічна імпульсація, що супроводжується розвитком екстрапірамідної симптоматики. Виявлені порушення фонової та викликаної нейронної активності VI мають ознаки, характерні для підвищеного (відносно норми) гіперполяризаційного стану таламічних клітин. Це дозволяє припустити збільшення тонічних гальмівних впливів на нервові клітини VI з боку його аферентних систем за умов дефіциту функції катехоламінів.

Результати даного дослідження можуть бути використані в лекційних курсах при підготовці фізіологів, невропатологів і геронтологів.

Практичне значення клінічних досліджень полягало в виявленні в VI. осередків з найбільш виразними функціональними порушеннями у кожного оперованого хворого, а також у впровадженні в практику роботи спеціалізованого відділу Київського інституту нейрохірургії способу прискореного визначення локалізації цільових зон кріодеструкції глибоких структур мозку під час проведення стереотаксичних операцій.

Виявлений вплив як дофамінергічної, так і норадренергічної систем на передачу сигналів нервовими клітинами моторного таламуса створює передумови для пошуку нових ефективних способів корекції рухових порушень при паркінсонізмі, а саме лікарських препаратів, активних у відношенні до альфа-адренорецепторів.

ВПРОВАДЖЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ В ПРАКТИКУ.

Результати досліджень, що викладені в роботі, впроваджені і використовуються у відділі функціональної нейрохірургії Київського інституту нейрохірургії.

АПРОБАЦІЯ РОБОТИ. Матеріали дисертації доповідались і обговорювались на: І Всесоюзній конференції "Принципи та механізми діяльності мозку людини" (Ленінград, 1985); XII Українському з'їзді фізіологів (Львів, 1986); VI Міжнародному симпозіумі "Структурна та функціональна організация мозочка" (Єреван, 1988); IV Всесоюзному симпозіумі "Стриатна система та поведінка в нормі і патології" (Симферополь, 1988); IX Всесоюзній конференції "Проблеми нейрокібернетики" (Ростов, 1989); XIII Українському з'їзді фізіологів (Харків, 1990); Міжнародному конгресі товариства патофізіологів (Москва, 1991); Міжнародному симпозіумі "Макро- і мікрорівні організації мозку в нормі та патології" (Москва, 1992); III з'їзді Європейського неврологічного товариства (Лозанна, 1992); XXXII конгресі Міжнародного товариства фізіологічних наук (Глазго, 1993); І з’їзді нейрохірургів України (Київ, 1993); XIV Українському з'їзді фізіологів (Київ, 1994); IV Міжнародному конгресі по руховим розладнанням (Відень, 1996).

ПУБЛІКАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ. За

матеріалами дисертації опубліковано 15 статтей і 14 тез, які повністю відображають зміст проведених наукових досліджень.

ОБСЯГ І СТРУКТУРА ДИСЕРТАЦІЇ. Дисертація надрукована на 245 машинописних сторінках. Робота складається з вступу, огляду літератури, опису методів дослідження, 4 • розділів експериментальних і клінічних досліджень, закпючення, висновків,

практичних рекомендацій і списку використаної літератури. Дисертація ілюстрована 48 рисунками та 5 таблицями. Список літератури включає 322 джерела.

ДЕКЛАРАЦІЯ ОСОБИСТОГО ВНЕСКУ ДИСЕРТАНТА. Особистий внесок автора полягає у визначенні мети і завдань роботи, проведенні експериментальних і клінічних досліджень, обробці отриманих результатів, їх аналізі, формулюванні основних положень і висновків.

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ. Експерименти виконані на дорослих кішках - самцях. Моделювання дефіциту функції катехоламінів і паркінсоноподібних станів у тварин здійснювали за допомогою системного введення нейролептиків галоперидолу і дроперидолу та проведення курсу ін'єкцій нейротоксину МФТП. Встановлено, що галоперидол блокує постсинаптичні D1 та D2 дофамінові рецептори (Kebabian , Саіпе, 1979) й імітує недостатність функції дофаміну в неостріатумі (Elliott et al., 1990; Clark , White, 1987; Wachtel, 1991). При хронічному введенні цього препарату в клітинах неостріатуму виявляються такі ж деструктивні зміни, як і при патологоанатомічному дослідженні мозку хворих на паркінсонізм (Dom, 1976). Дроперидол є переважно блокатором центральних альфа-адреналінових рецепторів (Лаврецька, 1985). МФТП є специфічним нейротоксином, що викликає загибель дофамінергічних нейронів чорної субстанції і дефіцит дофаміну в неостріатумі (Elsworth et al., 1987; Langston, 1987; Albanese et al.,

1993). Нами були використані різні форми дослідів. Блокування катехоламінергічної передачі моделювали введенням галоперидолу та дроперидолу у хронічних та гострих

експериментах. Для відтворення функціонального дефіциту дофаміну за допомогою нейротоксину МФТЛ і наступного вивчення нейронної активності VL використовували напівхронічний експеримент. У всіх дослідах проводилися стереотаксичні операції на мозку для забезпечення можливості відведення нейронної активності від VL та стимуляції його аферентних входів.

Попередні операції перед проведенням хронічних дослідів здійснювали під загальним наркозом (тіопентал натрію в дозі 3040 мг/кг внутрішньочеревно). У черепі кішки над областю відведення нейронної активності VL висвердлювали трепанаційний отвір та швидкотвердіючим пластиком кріпили платформу для фіксації мікроманіпулятора, за допомогою якого вводили у мозок мікроелектроди. У кістці черепа висвердлювали інші отвори для вживления подразнюючих електродів у з'єднувальну ніжку мозочка (ВС) та ентопедункулярне ядро (Еп). Подразнюючі електроди вводили в мозок згідно з координатами стереотаксичного атласу мозку кішки (Jasper , Ajmon-Marsan, 1954) і фіксували на черепі пластиком.

Гострі досліди проводили під кеталаровим наркозом (25 мг/кг внутрішньом'язово). Для додаткового знеболювання при трахеотомії, катетерізації стегнової вени та скальпуванні черепа м'які тканини в зоні операційного поля інфільтрували 0.5%-м розчином новокаїну. Здійснювали трепанацію черепа в областях проекції VL, подразнюваних підкоркових структур (червоного ядра

- NR та Еп), полів 4 і 6 мозкової кори. Перед початком відведення нейронної активності тварин переводили на штучне дихання та знеруховлювали міорелаксйном (2 мг/кг внутрішньовенно). Температура тіла тварини підтримувалася за допомогою електрогрілки, а її стан контролювався електрокардіограмою та електроен цефапограмою.

Активність нейронів VL відводили позаклітинно скляними мікроелектродами, заповненими розчином цитрату калію (2 моль/л) або хлориду калію (2.5 моль/л). У гострих дослідах проводили ідентифікацію релейних нейронів VL за входом і виходом. Належність досліджуваних нейронів до церебелоталамокортикальної системи визначали за їх моносинаптичними збуджувальними реакціями на стимуляцію волокон мозочково-таламічного тракту, що проходять крізь NR (Jones, 1985), та антидромними відповідями на подразнення поля 4 неокортексу. Релейні нейрони VL, що відносяться до палідоталамокортикальної системи, визначали за їх первинними коротколатентними гальмівними реакціями на подразнення En та антидромним збудженням на подразнення коркового поля 6. Нейронну активність реєстрували на фотоплівку, а також на магнітну плівку для наступного аналізу на ЕОМ.

Стимуляцію глибоких структур мозку (En, ВС, NR) здійснювали через біполярні електроди з ніхромового дроту діаметром 0.2 мм, що мали міжполюсну відстань 0.3 мм. У поля 4 і 6 неокортексу на віддалення 1.5-2.0 мм заглиблювали кілька пар сталевих подразнюючих електродів з міжелектродною відстанню

1.0-1.5 мм. Для стимуляції використовували прямокутний струм тривалістю 0.2 мс, частотою 0.7/с і силою, що перевищувала порогове значення, необхідне для виникнення відповіді нейрона, в 1.5-2.0 рази. Подразнюючий струм не перевищував 300 мкА.

У частині гострих дослідів додатково використовували метод парної стимуляції NR + NR, що давало можливість судити про наявність і силу гальмування, яке часто розвивалося після збуджувальної реакції у відповідь на стимуляцію мозочково-таламічного тракту. Інтервал між подразненнями змінювали в діапазоні 10-60 мс.

Для контролю точного попадання подразнюючих електродів у N[3 та Еп реєстрували характерні викликані потенціали в полях 4 і 6 моторної кори відповідно.

Введення фармакологічних препаратів у хронічних експериментах проводили внутрішньом'язово: 1-2 мг/кг

галоперидолу та 0.5-1 мг/кг дроперидолу. Вказані дози нейролептиків виявлялися каталептогенними і призводили до восковидної ригідності м'язів. Досліджувались ефекти одноразової ін’єкції обох препаратів та тривалого щодобового ( протягом 10 діб) введення галоперидолу. Нейронну активність відводили впродовж 2-4 годин після ін'єкції нейролептика.

У гострих дослідах галоперидол вводили в стегнову вену в дозі 1.5-1.7 мг/кг із швидкістю 1 мл в хвилину. У всіх спостередженнях зміни нейронної активності, викликані введенням галоперидолу, простежувалися в динаміці на одній і тій же клітині протягом від ЗО хвилин до 2 годин.

Нейротоксин МФТП вводили щодобово протягом п'яти діб у вигляді 1%-го водного розчину в дозі 5 мг/кг внутрішньом’язово. Показано, що через 48 годин після проведення такого курсу у кішок у БІЧс гине до 48% дофамінергічних нейронів, а вміст дофаміну в хвостатому ядрі знижується на 70% відносно вихідного рівня. У тварин розвиваються моторні порушення у вигляді гіпо- та брадикінезії (Волошин і співавт., 1989). Через дві доби після завершення курсу ін’єкцій нейротоксину за умов гострого досліду вивчалися реакції ідентифікованих релейних нейронів VI. на подразнення мозочково-таламічного тракту в області Ш та на стимуляцію папідарних аферентів в області Еп, як це описано вище.

Після завершення експериментів проводили верифікацію зон стимуляції та треків мікроелектродів на зрізах головного мозку товщиною 30-60 мкм.

Одержані результати обробляли за допомогою ЕОМ. При аналізі фонової нейронної активності перевіряли стійкість імпульсних потоків за методом Кокса і Льюіса (1969), будували графіки поточної середньої частоти та гістограми міжімпульсних інтервалів першого порядку (ГМІ). Для виявлення ритмічної активності нервових клітин в тета-рмтмі будували графіки функції автокореляції (АКФ) з біном 10 мс з 95% довірчими інтервалами за Бріллінджером (ВгіІІіпдег, 1976). З метою визначення більш повільних циклічних змін частоти фонових розрядів будували графіки АКФ і спектральної щільності із застосуванням пакету прикладних програм, розроблених в Інституті фізіології ім

О.О.Богомольця старшим інженером Н.М.Березецькою. Необхідні для аналізу значення середньої частоти визначали за алгоритмом, описаним Нідеккер (1981). Графіки будували з бінами 100 мс і 1 с.

Порівняння таких статистичних характеристик фонової нейронної активності, як середня частота імпульсації, мода ГМІ, середній міжімпульсний інтервал (МІ) та максимальний МІ, проводили за допомогою критерію Стьюдента. Порівняльну статистичну обробку кількості нейронів із залповим типом активності та з циклічними коливаннями частоти нейронної активності у тварин у різних станах здійснювали за методом Пірсона (Лакін, 1973).

Характеристики збуджувальних реакцій досліджуваних нейронів оцінювали за нативними осцилограмами. Про розвиток і виразність гальмівних відповідей судили за перистимульними гістограмами (ПСГ) на основі ступеня та тривалості пригнічення

фонової активності або за зниженням здатності нейрона відповідати на тестове подразнення після кондиціонуючого (метод парних стимулів). ПОГ будували з бінами 1, 5 і 20 мс, що дозволяло точно вимірювати латентний період гальмування та його тривалість. Статистична обробка одержаних даних проводилася з використанням критеріїв Стьюдента, у2 та Вілкоксона-Манна-Уітні (Лакін, 1973).

КЛІНІЧНІ . ДОСЛІДЖЕННЯ. Цільовими зонами для кріодеструкції І, відповідно, для дослідження нейронної активності були вентральне оральне переднє (\/0а) та вентральне оральне заднє (УОр) ядра таламуса. Координати відведення: на

сагітальних рівнях - 10-17 мм латеральніше пересічної площини третього шлуночка, на фронтальних рівнях - від 3 мм назад до 5 мм вперед від пересічного перпендикуляру до інтеркомісуральної лінії та на горизонтальних рівнях - від 1 мм вниз до 5 мм вверх від інтеркомісуральної лінії.

Для відведення нейронної активності від глибоких утворень мозку у людини під час проведення стереотаксичних операцій нами був розроблений метод, що не потребує побудови складних екрануючих пристроїв. Суть його полягала в використанні мініатюрного попереднього підсилювача, який розташовувався у безпосередній близькості від введеного в мозок мікроелектроду. Попереднім підсилювачем була мікросхема К504УН1Б. ЇЇ робочий діапазон частот коливався від 0 до 3 мГц. Електронна система попереднього підсилювача забезпечувала високий вхідний опір і низький рівень власних шумів. Співвідношення сигнал - шум досягало 3-6. Попередній підсилювач і дроти, що йшли на його вхід від мікроелектроду, екранувалися заземленим металевим щитом невеликого розміру. Металева голка, за допомогою якої

мікроелектрод подавався у мозок, також заземлилася. Київським інститутом нейрохірургії видані посвідчення та прийняті до використання три раціоналізаторські пропозиції за NN 493, 494 і 495 (1985 р.) під найменуваннями: пристосування для кріплення мікроелектроду в стереотаксичному приладі "Нейрон-2"; система для мікроподачі мікроелектроду при оперативних втручаннях на мозку людини; пристрій для реєстрації нейронної активності мозку людини без екранування хворого.

Мікроелектроди готувались із вольфрамового дроту діаметром 0.3 мм. Кінчик заточували електролітично до 1-4 мкм. Ізоляційним матеріалом була спиртова суспензія тетрафторетилену. Мікроелектрод покривався цим фторопластом способом, о писаним Бєляєвим і Матвєєвим (1982). Для більш надійної ізоляції на мікроелектрод на відстані 1-1.5 мм від кінчика додатково одягався тонкий поліхлорвініловий чохол. Якість ізоляційного покриття перевірялась вимірюванням опору кінчика мікроелектроду. Для роботи відбиралися мікроелектроди з опором від 1 до 10 мОм. Мікроелектрод подавався у мозок за допомогою затупленої на кінці ін'єкційної голки із зовнішним діаметром 1.25 мм і довжиною 120 мм. Мікроелектрод і голку стерилізували витримуванням їх у 96° спирті протягом однієї години.

Стереотаксичні операції у хворих здійснювали під місцевою анестезією, іноді з ін'єкцією невеликих доз морфіноміметиків (нейролептанальгезія). Трепанаційний отвір розташовувся в лобній області на 13-14 см позаду від глабела та на 5-6 см латеральніше від пересічної сагітальної площини. Крізь підготовлений трепанаційний отвір голка з мікроелектродом повільно заглиблювалася в мозок. Її локалізацію контролювали рентгенівськими знімками та розрахунками, зробленими за

даними атласу Шальтенбранда і Бейлі (Schaltenbrand , Bailey, 1959).

Запис нейронної активності здійснювали на фотоплівку та на магнітну плівку для наступної обробки на * ЕОМ. Фонову нейронну активність відводили у спокійному стані хворйх. При дослідженні викликаної активності використовували тактильне подразнення та моторні проби: згинання пальців і кисті іпсі- та контралатеральної рук, згинання та розгинання рук в ліктьовому суглобі. Через нашкірні пластинкові електроди записували електроміограму, або за допомогою сейсмодатчика реєстрували механограму відповідної групи м’язів. Синхронно з реєстрацією нейронної активності на магнітній плівці кодувалися початкові та кінцеві етапи окремих фаз стереотипних рухів верхньої кінцівки. Словесна команда також кодувалася певним сигналом.

Для контролю ефекту кріодеструкції таламуса під час проведення операції здійснювали вимірювання швидкості фаз згинання та розгинання контралатеральної (відносно зони кріодеструкції) верхньої кінцівки в ліктьовому суглобі.

Аналіз фонової нейронної активності, зареєстрованої в клінічних дослідженнях, проводили також, як і фонової активності нервових клітин, відведених в експериментах на тваринах. При аналізі викликаної нейронної активності будували перистимульні гістограми з біном 20 мс і більше. Вимірювали латентний період та тривалість фаз рухових реакцій.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

І. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ФОНОВОЇ АКТИВНОСТІ НЕЙРОНІВ VI. У НОРМІ ТА ПРИ МОДЕЛЮВАННІ НЕДОСТАТНОСТІ ФУНКЦІЇ КАТЕХОЛАМІНІВ.

У хронічних дослідах на кішках відведена фонова активність (ФА) 88 нейронів VI. до і 184 - після введення нейролептиків (55 -після одноразової ін'єкції галоперидолу, 67 - після одноразової ін’єкції дроперидолу та 62 - після 10-добового введення галоперидолу).

Дослідження показали, що у тварин в інтактному стані ФА клітин VI мала вигляд безперервно виникаючих поодиноких потенціалів дії, які епізодично замінялися короткими залповими розрядами тривалістю 5-50 мс. Середня частота ФА коливалась у широких межах і дорівнювала у різних нейронів VI 2-42 (13.6±1.4) імп/с. Усереднене значення МІ у вікні 50 мс становило 10.5±0.5 мс. Мода ГМІ розміщувалася в області коротких інтервалів (4,9±0.5 мс), що було пов'язано з високою внутрішньозалповою частотою розрядів (200-450/с). За допомогою побудови графіків АКФ з різними бінами у невеликої кількості клітин VI. були виявлені регулярні коливання частоти нейронної активності з широким спектром періодів, що обчислювався долями секунди, секундами або десятками секунд. Останні два види ритмічних коливань відповідають процесам з повільною та надповільною періодичністю за класифікацією Аладжалової (1979). У 6 % досліджених клітин VI. у інтактних тварин ритмічна імпульсація виникала з періодичністю 0.2-0.3 с (тобто 3-5/с), у 7 % - 1.5-10 с і ще у 8 % - 12-30 с.

При блокаді дофамінових рецепторів галоперидолом та альфа-адреналінових рецепторів дроперидолом у кішок розвивалися рухові порушення у вигляді акінезії та восковидної

ригідності м’язів. Нейронна активність VI. значно змінювалася. Перш за все, це виражалося в підвищенні ритмічних процесів у ФА. Підвищена ритмічна активність найбільшого ступеня досягала після ін'єкції дроперидолу та тривалого 10-добового введення галоперидолу. Кількість клітин VI. з ритмічними залповими розрядами, які повторювалися з частотою 3-6/с, збільшилася з 6 % у інтактних тварин до 21-30 % відповідно. Зросло число нейронів VI. з регулярними секундними та декасекундними коливаннями частоти ФА з 7-8 до 19-25 %. Відмічалося збільшення кількості клітин з двома видами ритмічних процесів в одному імпульсному потоці (з 2 до 16-19 %).

У хронічних дослідах при введенні нейролептиків у значної частини клітин VI були виявлені також зміни структури залпових нейронних розрядів (підвищення їх тривалості та зменшення внутрішньозалпової частоти). Після одноразової ін'єкції галоперидолу та дроперидолу у 31 та 39 % досліджених клітин відповідно тривалість залпових розрядів досягала 80-300 мс і більше. Тривала 10-добова дія галоперидолу супроводжувалась у багатьох клітин VI. (37 %), поряд із подовженням залпових розрядів (до 60-150 мс), зменшенням їх внутрішньозалпової частоти (до 60-170/с). Це призводило до статистично вірогідного збільшення усередненого значення МІ у вікні 50 мс (13.5+0.8 мс), а також моди ГМІ (7.0+1.4 мс).

Значних змін середньої частоти ФА нейронів VI. у хронічних дослідах після введення нейролептиків не було виявлено, тобто порушення торкалися головним чином розподілу нейронної імпульсації.

У гострих дослідах відведена активність 7 релейних нейронів VI, які одержували прямий мозочковий вхід, та 12 релейних клітин VI. з безпосередніми проекціями із палідуму.

Важлива методична особливість даної серії експериментів полягала в тому, що спостередження проводилися в динаміці до і в різні відрізки часу після ін'єкції гапоперидолу на одній і тій же клітині. ФА досліджених нейронів до введення препарату формувалася переважно із поодиноких потенціалів дії, частота імпульсації коливалася в межах 7-28 імп/с (17.3+2.9 та 15.4+1.9 для двох груп релейних клітин). На ГМІ переважали МІ тривалістю 12-35 мс. Середнє значення моди ГМІ було 21.9+4.6 мс для нейронів з мозочковим входом та 19.6±2.3 мс для нейронів з палідарним входом.

Внутрішньовенна ін'єкція галоперидолу викликала зміни частоти ФА, а саме ії вірогідне зменшення, у п'яти нейронів VL, одержуючих мозочкові проекції та у 8 нейронів з палідарним входом. Для цих клітин середнє значення частоти ФА через 15 хвилин після ін'єкції становило 10.6±3.2 та 7.4+2.5 імп/с. Упродовж перших 30-120 хвилин після ін'єкції у більшості нервових клітин відмічалася, крім того, заміна поодинокого типу імпульсації на залповий. Це призводило до вірогідного зсуву величини моди ГМІ в область коротких інтервалів - 6.3±4.3 та

11.1 ±2.9 мс. У двох клітин VL з мозочковим входом виявлено ритмічне чергування залпових розрядів з примірною частотою 2/с та 6/с. Через 2-3 години після введення галоперидолу описані вище зміни ФА згладжувались або повністю зникали.

Отже, дослідження показали, що у тварин в інтактному стані ФА клітин VL має вигляд безперервних поодиноких потенціалів дії та епізодично виникаючих коротких залпових розрядів (тривалістю 5-50 мс) з високою внутрішньозалповою частотою (200-450/с). У цьому наші спостередження погоджуються з даними інших авторів (Lamarre et al., 1971; Steriade et al., 1971; Domich et al.,

1986). ФА переважної більшості нейронів VL у інтактних тварин мала неритмічний характер.

При експериментально викликаних станах функціонального дефіциту дофаміну та норадреналіну, тобто при біохімічних змінах, аналогічних таким при паркінсонізмі ( Hornykiewicz, 1982, 1988; Scatton et al, 1983), у хронічних дослідах у кішок на фоні акінезії та восковидної ригідності м'язів виявлено значне підвищення ритмічної залпової ФА , що мала частоту 3-6/с, а також збільшення інших видів періодичної імпульсації нейронів VL. Зазначені результати узгоджуються з даними літератури відносно виявлення у мавп стійкої залпової активності в тета-ритмі у нейронів VL після операції зруйнування вентромедіальної тегментальної області (Lamarre, Joffroy, 1970, 1979; Ohye et al., 1979, 1993), яка супроводжується порушенням нігростріатних волокон та дефіцитом дофаміну в неостріатумі (Goldstein et al., 1967).

У сучасній літературі дуже мало приділено уваги факторам, які зумовлюють внутрішню структуру осциляторних нейронних розрядів. У наших хронічних дослідах був відмічений значний вплив дефіциту функції катехоламінів на тривалість залпових розрядів нейронів VL та їх внутрішньозалпову частоту. Після 10-добового введення галоперидолу ритмічні (3-6/с) розряди нервових клітин VL за своєю тривалістю (60-150 мс) та внутрішньозалповою частотою (80-200/с) були найбільше схожі на такі у хворих на паркінсонізм. Певно, для формування такої структури нейронних розрядів потребується розвиток органічних деструктивних змін базальних гангліїв, схожих на ті, які виявляються при патологоанатомічному дослідженні мозку хворих на паркінсонізм та у тварин після тривалого введення їм галоперидолу (Dom, 1976).

Дослідження за умов гострого експерименту, які дозволяли ідентифікувати нервові клітини за входом та виходом, установили, що при дофамін - дефіцитних станах виявляються однакові зміни ФА в релейних клітинах VL, які одержують мозочкові та палідарні входи: зменшення частоти ФА та заміна поодинокого типу імпульсації на залповий. Це свідчить про участь обох проекційних систем у розвитку патологічної симптоматики на фоні порушення функції дофаміну і протирічить точці зору, яка віддає перевагу гіперактивності палідотапамічних аферентів у генезі екстрапірамідних рухових порушень (Crossman, 1987).

Одним з найбільш вірогідних факторів, викликаючих розвиток залпових розрядів і підсилення ритмічних процесів у ФА при недостатності функції катехоламінергічних систем, може бути збільшення гальмівних процесів у VL. Підтвердженням цього можуть бути результати досліджень ФА нейронів VL у тварин при переході від бадьорості до сну, в яких на фоні зменшення середньої частоти нейронної активності замість поодиноких потенціалів дії спостерігалась поява ритмічних залпових розрядів. Залежно від стадії сну та рівня гіперполяризації мембранного потенціалу розрізняли кілька видів ритмічної активності: 7-14/с, 14/с та 0.1-0.8/с. Такі змінення ФА розглядаються як наслідок обмеження збуджуючих аферентних впливів і, відповідно, збільшення механізмів гальмування в нейронах VL (Steriade et al., 1972; Steriade, Llinas, 1988; Steriade, 1993; Sawyer et al., 1994). У цьому зв'язку заслуговує уваги також факт, установлений в дослідах на зрізах мозку, що нервові клітини таламуса мають аутоколивальні властивості. Вони виявляються при певному рівні гіперполяризації мембрани клітин (більш негативному ніж мінус 65 мВ) і виражаються в розвитку ритмічних залпових розрядів з

приблизною частотою 3-6/с (Jahnsen , Llinas, 1984; Llinas. 1988; McCormick , Prince, 1988; Wang, 1994).

Таким чином, одержані результати свідчать про значні зміни ФА нейронів VL при дефіциті функції катехоламінів. Як відомо, ФА нервових клітин істотно впливає на іх реактивні властивості. Наступні два розділи присвячуються дослідженню реакцій нейронів VL на стимуляцію його основних аферентних входів у нормі та при недостатності функції дофаміну і норадреналіну.

II. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ РЕАКЦІЙ НЕЙРОНІВ VL НА СТИМУЛЯЦІЮ МОЗОЧКОВОГО ВХОДУ У НОРМІ ТА ПРИ МОДЕЛЮВАННІ НЕДОСТАТНОСТІ ФУНКЦІЇ КАТЕХОЛАМІНІВ.

У хронічних експериментах були досліджені реакції при стимуляції ВС у 66 нейронів VL в інтактних тварин, у 54 - після ін'єкції галоперидолу та 46 нейронів - після ін'єкції дроперидолу. В інтактних тварин реєструвались, як правило, моно- та олігосинаптичні збуджувальні відповіді, що мали вигляд поодинокого потенціалу дії і відзначалися високою частотою проявлення. їх латентний період у різних клітин дорівнював 1-5 мс. У кожної окремої клітини латентний період реакцій характеризувався стабільністю і при варіюванні сили стимуляції істотно не змінювався. На ПСГ виявлялася, головним чином (у 67 % реагувавших клітин), одна фаза збудження. У 33 % реагувавших клітин після первинного збудження виникала гальмівна реакція.

Після введення галоперидолу і дроперидолу зміни викликаної нейронної аісгивності VL носили односпрямований характер. На фоні нейролептиків збуджувальні відповіді нейронів VL на стимуляцію ВС відзначалися нерегулярністю виникнення, їх латентний період помітно варіював. Іноді виникали реакції у вигляді високочастотного залпу з трьох потенціалів дії. При

збільшенні сили стимуляції аж до з'явлення рухових реакцій (сіпання голови, вібрис, віка, вушної раковини) вдавалося лише незначно підвищити регулярність відповідей нейронів VI. При аналізі ПСГ виявлено збільшення вторинних реакцій. А саме, у 32 % реагувавших клітин після первинного збудження виникало кілька наступних хвиль збудження з частотою повторювання 35/с.

У гострих дослідах, які дозволяли спостерігати в динаміці відповідоздатність одного й того ж нейрона VI. на стимуляцію мозочкових волокон у різні відрізки часу після введення препарату, були встановлені кількісні характеристики змін нейронних реакцій на дію галоперидолу. В цій серії експериментів досліджено 7 нейронів каудолатерального відділу VI.. Шість з них були релейними, оскільки реагували антидромними потенціалами дії на подразнення поля 4 первинної моторної кори. Усі досліджені нейрони до введення нейролептика на подразнення ЫЯ відповідали поодиноким потенціалом дії, латентний період якого у різних клітин коливався від 1.0 до 4.3 мс. Вірогідність появи відповідей досягала 0,8-1.0. Введення галоперидолу супроводжувалося статистично достовірним (р<0.01) подовженням латентності нейронних реакцій та зниженням вірогідності їх виникнення. Латентний період реакцій збільшувався на 0.3-1.0 мс, тобто на 9-67 %, відносно значень до введення препарату. Вірогідність виникнення нейронних реакцій знижувалася до 0.1-0.7. Вказані зміни мали максимальну виразність через 20-60 хвилин після ін'єкції галоперидолу з наступною тенденцією до відновлення.

При іншій експериментальній моделі дефіциту функції дофаміну, викликаній кількаразовим введенням нейротоксину МФТП, який спричиняє деструкцію дофамінергічних нейронів

чорної субстанції, одержано результати протилежного характеру, ніж при блокаді дофамінових рецепторів. У цій серії експериментів досліджені реакції на стимуляцію мозочково-таламічного тракту в області N13 у 214 нейронів каудолатерального відділу VI. (з них 39 релейних ) до і 198 (з них 45 релейних) - після курсу ін’єкцій МФТП. Проаналізовані первинні збуджувальні, а також вторинні гальмівні реакції нейронів VI.. У інтактних тварин збуджувальні реакції мали такі ж характеристики, як і в попередніх серіях дослідів. Гальмівні реакції, що виникали після збудження, в інтактному стані були зареєстровані у 41 % досліджених нейронів VI-. Середнє значення тривалості цих реакцій, виміряне за ПСГ, дорівнювало 222±26 мс, а визначене методом парної стимуляції ИЯ-ЖВ - 92±11 мс.

Після проведення курсу ін'єкцій МФТП у релейних і нерелейних нейронах VI відмічено підвищення збудливості та пригнічення гальмівних процесів. А саме, спостерігалося вірогідне збільшення (на 28 %) кількості нейронів, реагуючих на стимуляцію з найбільш коротким латентним періодом, менше ніж 2.0 мс (р<0.001). Полегшилася також інвазія антидромного потенціалу, що виявилося в підвищенні у нейронів VI кількості антидромних реакцій на стимуляцію первинної моторної кори з латентним періодом коротше за 1.0 мс (р<0.01). Істотно зменшилася тривалість гальмування у відповідь на надходячий із N13 аферентний залп. Судячи з ПСГ, вона дорівнювала 62±9 мс, а при визначенні методом парної стимуляції-53±6 мс.

Таким чином, одержані результати показали, що у тварин в інтактному стані реакції нейронів VI. на подразнення мозочкових волокон є переважно збуджувальними, з коротким, стабільним латентним періодом і відзначаються високою частотою проявлення. Такі ж характеристики нейронних реакцій VI. на

стимуляцію мозочкових аферентнів були описані іншими авторами (Sakata et al., 1966; Steriade et al., 1971; Sasaki et al., 1972). На фоні експериментально викликаної блокади дофамінових та альфа-адреналінових рецепторів реакції нервових клітин VL видозмінювалися: виникали нерегулярно, їх латентний період ставав варіабельним, з'являлися незвичайні реакції у вигляді кількох хвиль збудження з частотою повторювання 3-5/с. Подібну трансформацію, а саме зменшення вірогідності виникнення та подовження латентності нейронних відповідей VL на подразнення мозочкових волокон, було відмічено при переході тварин від бадьорості до сну, коли спостерігалося збільшення гіперполяризації мембранного потенціалу клітин (Filion et al., 1971; Steriade et al., 1971; Deschenes et al., 1984; Steriade, 1993). Можна припустити, що зміна реакцій нейронів VL після порушення катехоламінергічної передачі, аналогічним способом, зумовлена підсиленням гіперполяризаційних процесів у цих нейронах,

порівняно з їх станом у інтактних тварин. Найбільш вірогідно, вони пов'язані зі збільшенням часу розвитку ЗПСП (збуджуючого постсинаптичного потенціалу) та амплітуди ЗПСП, необхідних для досягнення критичного рівня деполяризації мембранного

потенціалу, щоб розпочалася генерація спайку.

Умови для гіперполяризації нейронів VL, які отримують

мозочкові входи, у випадку блокади дофамінових рецепторів галоперидолом можуть створюватися внаслідок підвищення гальмівних впливів з боку клітин ретикулярної зони чорної субстанції (SNr), які утворюють проекції до церебелотапамокортикальних нейронів VL (Deniau et al., 1978; MacLeod et al., 1980; Chevalier , Deniau, 1982, 1990). Активність ГАМК-ергічних нейронів SNr на фоні блокади дофамінових рецепторів підвищується в зв’язку з послабленням

стріатонігральних гальмівних впливів (Nagy et ai., 1978; Beart, 1984; Scheel-Kruger, 1984). Викликана введенням дроперидолу блокада центральних альфа-адреналінових рецепторів також може підсилювати гіперполяризаційні процеси в VL внаслідок ослаблення збуджуючих впливів на нейрони цього ядра з боку сенсомоторної кори (Beaudet , Descarries, 1978; Waterhouse et al., 1981; Morrison et al., 1982), або голубої плями (Nothias et al., 1988).

На відміну від пригнічення відповідоздатності нейронів VL при введенні нейролептиків, після проведення курсу ін’єкцій нейротоксину МФТП у клітинах VL, що отримують мозочкові входи, спостерігалося полегшення збуджувальних ортодромних та антидромних відповідей, поряд із ослабленням гальмівних реакцій. Ці ефекти дії МФТП, найбільш вірогідно, зумовлені зменшенням гальмівних нігроталамічних впливів із SNr, які активуються дендритним дофаміном нейронів SNc (Starr , Kilpatrick, 1981; Waszczak , Walters, 1983; Santiago , Westerink, 1991).

Отже, отримані дані свідчать про те, що в мозочкових зонах VL при дефіциті функції катехоламінів відбувається порушення нормальної послідовності збуджувальних та гальмівних процесів, які виникають у відповідь на надходження аферентних сигналів. Це змінює характер імпульсації, що поступає в первинну моторну кору, куди головним чином посилають свої аксони нейрони VL з мозочковими входами (Hendry et al., 1979; Asanuma et al., 1983; Jinnai et al., 1993; Sawyer et al., 1994). Відповідно, змінюються кортикофугальні впливи на альфа- і гамма-мотонейрони спинного мозку, які забезпечують фазні та тонічні скорочення м'язів. Поява осциляторної нейронної активності та дезорганізація релейної функції клітин VL, що отримують мозочкові проекції, можуть бути

основними механізмами порушення тонусу м'язів при недостатності катехоламінергічної передачі. Саме цей механізм, мабуть, лежить в основі лікарського паркінсонізму, який розвивається внаслідок тривалого використовування нейролептиків як антипсихотичних засобів (Anclen, 1979; Morgante et al., 1996).

III. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ РЕАКЦІЙ НЕЙРОНІВ VL НА СТИМУЛЯЦІЮ ПАЛІДАРНОГО ВХОДУ У НОРМІ ТА ПРИ МОДЕЛЮВАННІ НЕДОСТАТНОСТІ ФУНКЦІЇ КАТЕХОЛАМІНІВ.

У хронічних експериментах досліджені реакції на подразнення En у 69 клітин VL до, 66 - після ін'єкції галоперидолу та 56 - після ін'єкції дроперидолу. Характерною відповіддю нейронів VL на стимуляцію лапідарних аферентів було гальмування, що виникало з латентним періодом менше ніж 5-7 мс. В інтактному стані переважна більшість нейронних реакцій (68 %) складалась з однієї фази повного пригнічення ФА. У 12 % прореагувавших клітин виникали дві фази гальмування, розділені коротким періодом відновлення ФА до вихідного рівня. Гальмівні відповіді 20 % прореагувавших нейронів VL складалися з двох фаз гальмування, між якими виявлялася виразна хвиля збудження імпульсної активності. Тривалість першої фази гальмування коливалась у межах 7-50 (18±3) мс, другої - 15-75 (36±7) мс. Збудження між гальмівними фазами складалося з поодиноких або спарених потенціалів дії.

Після введення галоперидолу та дроперидолу в серії хронічних дослідів виявлено статистично вірогідне (р<0.05) збільшення кількості двофазних гальмівних відповідей, розділених виразною хвилею збудження - до 50-52 %. Збудження

формувалося не з поодиноких потенціалів дії, як в інтактному

стані, а з високочастотних (300/с) залпових розрядів, що складались з 3-5 і більше потенціалів дії. Тривалість другої фази гальмування після ін'єкції препаратів збільшувалася (р<0.05). її середнє значення становило 66+15 і 63±11 мс на фоні галоперидолу та дроперидолу відповідно. Спостерігалась поява осциляторних реакцій на поодиноке аферентне подразнення у вигляді ритмічного чергування гальмування та збудження з частотою 3-4/с, чого не зустрічалось в контрольній групі тварин.

У гострих експериментах досліджені реакції 12 ідентифікованих за входом і виходом релейних нейронів ростромедіального відділу VL. На стимуляцію Еп вони відповідали первинним гальмуванням з латентним періодом 1-6 мс та тривалістю 5-42 (17±4) мс. При подразненні премоторного поля 6 кори в них реєструвались антидромні реакції. Після введення галоперидолу на 10-15 хвилинах спостерігалось виразне зменшення тривалості гальмівної відповіді (р<0.05). Вона на фоні нейролептика в інтервалі часу 15-60 хвилин після ін'єкції не перевищувала 22 мс, її середнє значення становило 9±2 мс. Лише через 2 години після введення галоперидолу спостерігалось відновлення тривалості гальмівної реакції у досліджуваних нейронів VL.

В експериментах з моделюванням дофамін - дефіцитного стану за допомогою нейротоксину МФТП досліджували активність 157 нейронів ростромедіального відділу VL (з них 10 релейних) до та 155 (з них 11 релейних) після проведення курсу ін'єкцій препарату. В цій серії дослідів спостерігалась подібна модифікація нейронних реакцій VL на подразнення Еп як і після введення нейролептиків. А саме, перша фаза гальмування дещо скорочувалась (до 15+10 від 18+2 мс). Тривалість другої фази гальмування вірогідно (р<0.05) збільшувалась (до 50±11 від 25±4

мс). Значно зросла кількість відповідей, в яких між двома фазами гальмування виявлявся виразний період збудження (до 45 % від 4 % з числа нейронів, у яких спостерігались' двохфазні гальмівні реакції). У деяких клітин відмічались реакції у вигляді ритмічного чергування періодів гальмування та збудження з частотою 4/с на поодиноке подразнення En.

Отже, представлені дані показали, що в нейронах VL у тварин в інтактному стані при стимуляції палідарних аферентів виникають переважною більшістю коротколатентні (1-7 мс) однофазні гальмівні реакції тривалістю 5-50 мс< Це відповідає даним інших авторів, одержаним при позаклітинному відведенні нейронної активності VL (Jinnai et al., 1987; Nambu et al., 1988). При експериментально викликаній недостатності функції катехоламінів за допомогою галоперидолу, дроперидолу та нейротоксину МФТП в зонах VL, що отримують палідарні проекції, спостерігалась однакова зміна нейронних реакцій на аферентне подразнення: скорочення першої та пролонгування другої фаз гальмування поряд із значним підсиленням міжгальмівної фази збудження. Встановлено, що тривалість первинних та вторинних гальмівних відповідей таламічних нейронів залежить від вихідного рівня мембранного потенціалу (Hirsch , Burnod, 1987). Останній є також фактором, який визначає виникнення залпових розрядів, слідуючих за гальмівною реакцією. Постгальмівні залпові розряди пов'язані з деінактивацією низькопорогового кальцієвого струму та виникають за умов гіперполяризації мембрани клітин до мінус 65 мВ і більше (Roy et al., 1984; McCormick , Prince, 1988; Sumitomo et al., 1988; Wang, 1994). Отже, можна припустити, що виявлені нами зміни гальмівних відповідей при дефіциті функції катехоламінів зумовлені збільшенням гіперполяризаційних процесів у нейронах VL.

зо

Підсилення тонічних гіперполяризаційних процесів в нейронах VL, що отримують лапідарні проекції, при дефіциті функції дофаміну (внаслідок блокади рецепторів галоперидолом або зниження його вмісту після прийому нейротоксину МФТП) може бути зумовлено ослабленням модульованих цим медіатором стріатопапідарних ГАМК-ергічних впливів, і, відповідно, папідарною гіперактивністю (Fiiion et al., 1985, 1988; DeLong, 1990). Збільшення гальмівних процесів у нейронах палідарних зон VL, як і в мозочкових, на фоні блокади альфа-адреналінових рецепторів дроперидолом, очевидно, пов'язане з ослабленням збуджуючих впливів із кори та голубої плями (Waterhouse et al., 1981; Nothias et а!., 1988).

Згідно сучасних уявлень, нервові клітини палідарних зон VL посилають свої аксони в первинну моторну, премоторну та додаткову моторну зони кори (Jinnai et al., 1987; Shieedd, 1989; Darian-Smith et al., 1990; Nakano et al., 1993; Stepniewska et al.,

1994). Але в кількісному відношенні палідарні проекції після переключення в VL йдуть головним чином у премоторну та додаткову моторну зони кори, які відповідають за ініціацію та програмування рухових актів (Brinkman , Porter, 1979; Wise , Tanji, 1981; Praamstra et al., 1995). Отже, дезорганізація процесів збудження та гальмування, що виникає при недостатності функції катехоламінів у нейронах VL, які отримують палідарні входи, може бути неврологічною основою для розвитку таких симптомів як акінезія та брадикінезія.

IV. ДОСЛІДЖЕННЯ НЕЙРОННОІ АКТИВНОСТІ VL ПІД ЧАС ПРОВЕДЕННЯ СТЕРЕОТАКСИЧНИХ ОПЕРАЦІЙ У ХВОРИХ З ЕКСТРАПІРАМІДНИМИ РУХОВИМИ ПОРУШЕННЯМИ.

Проаналізована активність 124 нейронів оральних відділів VL (VOa-VOp), які мали стійкі імпульсні потоки. З них 72 нейрони

були відведені у 27 хворих на паркінсонізм, 52 - у 9 хворих з генералізованою формою торсіонної м'язової дистонії та 4 хворих з ізольованим ураженням м’язів шиї (спастичною кривошиєю).

Перш за все, звернуло на себе увагу те, що у хворих на паркінсонізм переважали нейрони (71 %) з залповим типом ФА, в той час як при торсіонній м'язовій дистонії, навпаки, імпульсні потоки більшої частини досліджуваних клітин (69 %) складались їз поодиноких потенціалів дії. Відмітна риса ФА нейронів VI. у хворих на паркінсонізм полягала також у схильності до ритмічного коливання імпульсних розрядів. Періодичні зміни частоти ФА у хворих цієї групи виявлені у 67 % досліджуваних нейронів. При цьому спостерігалась різноманітність періодики: менше секунди (0.2-0.8 с), секундна (2-10 с) та декасекундна (12-40с). У хворих на торсіонну м'язову дистонію зазначені періодичні коливання імпульсної активності нейронів VI. зустрічались не так часто (у 23 % досліджуваних нейронів).

Особлива увага була приділена аналізу ритмічних залпових розрядів з частотою 3-7/с, тобто виникаючих у ритмі, характерному для периферійного тремору. При паркінсонізмі в 40 %. відведених нейронів \ZOa-VOp виявлені залпові розряди з таким ритмом. У хворих на торсіонну м’язову дистонію лише у 4 % клітин спостерігались епізодично виникаючі залпові розряди з такою періодикою. Причому структура залпових розрядів відрізнялась при зазначених видах захворювань. У хворих на торсіонну м'язову дистонію зустрічались виключно короткі розряди (5-20 мс) з великою внутрішньозалповою частотою (200500/с), в зв'язку з чим мода ГМІ не виходила за межі 2-5 мс. В той же . час, у хворих на паркінсонізм, поряд з короткими, реєструвались пролонговані залпові розряди тривалістю 50-120

мс з меншою частотою імпульсів усередині залпів - 90-205/с. Мода ГМІ при наявності таких розрядів досягала 6-13 мс.

Крім зазначених досліджень, в поданій роботі також вивчали характерні особливості ФА нейронів VI при дитячому церебральному паралічі (ДЦП). Була проаналізована ФА 24 клітин УОа-УОр, відведена у 8 хворих із різко вираженою спастичністю. У переважної більшості іх (75 %) виявлена ритмічна залпова активність з частотою 3-7/с, хоч гіперкінези при цьому захворюванні неритмічні. Але, на відміну від паркінсонізму, при ДЦП спостерігалися лише короткі розряди тривалістю 5-27 мс, що мали велику внутрішньозалпову частоту - 170-425/с. Мода ГМІ знаходилася в межах 2-5 мс.

Дослідження нейронних реакцій у хворих з різними формами екстрапірамідних захворювань під час здійснення довільних рухів показало, що при ригідно-тремтючій формі паркінсонізму у деяких клітин VI. з залповим ритмічним типом ФА зустрічалися незвичні реакції у вигляді ритмічного чергування кількох періодів збудження та гальмування з частотою 2-5/с. При інших клінічних проявах рухових порушень подібні нейронні реакції не спостерігались. Установлено також, що нервові клітини \/Оа-\/Ор з ритмічним залповим типом ФА частіше реагували гальмуванням імпульсної активності при здійсненні рухів.

Таким чином, одержані результати вказують на наявність характерних особливостей фонової та викликаної активності нейронів оральних відділів VI при різних видах екстрапірамідних рухових захворювань. При паркінсонізмі, симптоми якого пов'язують, перш за все, з дефіцитом дофаміну та норадреналіну в центральних структурах мозку (Ногпукіе\л/ісг, 1982, 1988; Бсайоп еі аі., 1983), активність нейронів VI відзначається групуванням потенціалів дії в залпові розряди, ритмічністю іх виникнення,

наявністю пролонгованих нейронних розрядів, появою осциляторних відповідей на поодиноке аферентне подразнення. Коли вміст дофаміну та норадреналіну в мозкових утвореннях не змінений або підвищений, як при торсіонній м'язовій дистонії (Бархатова, 1988), переважає імпульсація у вигляді безперервно виникаючих поодиноких потенціалів дії.

Згідно експериментальних даних, схильність до групування імпульсів у залпові розряди та ритмічної активності спостерігається за умов гіперполяризації мембранного потенціалу нервових клітин таламуса (Jahnsen , Llinas, 1984; Steriade, Deschenes, 1984; Sumitomo et al., 1988). З цих позицій можна припустити, що при паркінсонізмі гіперполяризаційні процеси в нейронах VL збільшуються.

Використання мікроелектродного методу реєстрації нейронної активності під час проведення стереотаксичних операцій у хворих з гіперкінезами виявилось ефективним для виконання практичних завдань. Перш за все, цей метод дозволяв у кожного хворого визначати межу таламуса з внутрішньою капсулою. В подальшому на підставі 343 нейрограм, зареєстрованих у 48 хворих на паркінсонізм, були побудовані карти локалізації передньої та нижньої меж вентролатерального відділу таламуса. Встановлено, що за даними мікроелектродних відведень передня межа вентролатерального відділу таламуса розташовується на 3.5-5.5 мм уперед від нульового фронтального рівня (для сагітальної площини 13.5+1 мм), тобто більш рострально, ніж на схемах атласу мозку людини (Schaltenbrand , Bailey, 1959). Певно, це пов'язано з гідроцефалією, яка спостерігається у хворих на паркінсонізм (Кандель, 1981). Нижня межа визначалась на відстані 1-1.5 мм вище інтеркомісуральної лінії (уперед від нульового фронтального рівня) та на відстані +0.5

мм від інтеркомісуральної лінії (назад від нульового фронтального рівня). Це узгоджується з даними стереотаксичного атласу мозку людини і результатами мікроелектродних досліджень інших авторів (Рикатасіїі еі аі., 1973).

Мікроелектродний метод дозволяв також ідентифікувати в \/1_ у кожного оперованого хворого функціонально відмінні області та проводити пошук у них осередків з найбільш виразними порушеннями нейронної активності. При такій ідентифікації була зареєстрована викликана активність 128 нейронів УОа-УОр у 53 хворих при здійсненні ними моторних проб.

По ходу просування мікроелектроду в ростро-каудапьному напрямку визначались такі зони1. 1) ростральний відділ УОа, клітини якого реагували не тільки на виконання рухів, але й на мовні команди, як це властиво нейронам суміжного ретикулярного ядра таламуса (Раєва, 1979); 2) каудальний відділ МОа, де спостерігалися нейронні реакції тільки при здійсненні довільних рухів. Нейрони цього відділу мали широкі рецептивні

поля. Саме тут у хворих на паркінсонізм виявлялися осередки, де

велика кількість нейронів мала підвищену ритмічну (3-7/с) залпову активність з характерними пролонгованими розрядами.

Кріодеструкція їх була найбільш ефективною для ліквідації ригідності. Розташування таких зон кріодеструкції відповідало фронтальним рівням 0.5-1.5 мм назад від фронтальної нульової лінії, сагітальним рівням 13-16 мм від середини третього шлуночка та горизонтальним 0.5-1.0 мм уверх від

інтеркомісуральної лінії; 3) ростральний відділ \/Ор, де виявлялися нейрони, що відповідали на легке тактильне подразнення шкіри кінцівок; 4) каудальний відділ \Юр, нейрони якого відповідали лише на рухи певних суглобів, тобто мали обмежені рецептивні поля. В вентральних областях цього відділу у хворих з ригідно-

тремтючою формою паркінсонізму виявлялись осередки з підсиленою характерною ритмічною нейронною активністю (37/с). Кріодеструкція їх виявлялась ефективною для усунення тремору. Координати цих ділянок розташовувались на 3.5-4.5 мм назад від нульової фронтальної площини, на сагітальних рівнях 14-18 мм та на горизонтальних рівнях 0.5-1.0 мм уверх від інтеркомісуральної лінії.

Результати наших досліджень узгоджуються з літературними даними щодо наявності в VL людини функціонально відмінних підрозділів (Hardy et al. 1979; Raeva, 1986; Lenz et al., 1988, 1990; Vitek et al., 1994; Ohye et al., 1989), а також із свідченнями, що для усунення ригідності м’язів більш ефективною є деструкція в області VOa, а для ліквідації тремору - зруйнування в каудальних зонах VL - VOp, Vim (Fukamachi et al., 1973; Hassler, 1984; Narabayashi et al., 1984; Lenz et al., 1993; Ohye et al., 1993).

З метою швидкої і точної локалізації на рентгенограмі мозкових утворень без звичайного застосування складних методів перерахунку коефіцієнтів викривлення зображення, пов’язаного з дивергенцією рентгенівських променів, нами був запропонований спосіб прискореного визначення цільових зон кріодеструкції ядер таламуса. Він полягає в виготовленні на прозорих плівках еталонних схем атласу мозку людини в масштабі рентгенограм, тобно з урахуванням коефіцієнтів збільшення зображення. Еталонна схема накладається на пневмоенцефалограму з визначеними на ній передньою та задньою комісурами так, щоб інтеркомісуральні лінії співпадали. Локалізація цільової зони з еталонної схеми через точковий отвір наноситься на пневмоенцефалограму. Зазначений спосіб впроваджений в практику роботи відділу функціональної нейрохірургії Київського інституту нейрохірургії.

висновки

1. Катехоламінергічні (дофамін- та норадренергічна) системи відіграють важливу роль в регуляції діяльності VI., сприяючи підтримці необхідного рівня активності нейронів цього ядра та ефективній передачі ними інформації від мозочка і базальних гангліїв до моторних зон церебральної кори.

2. Встановлено, що для фонової активності нейронів VI інтактних тварин характерні поодинокі потенціали дії або неритмічно виникаючі залпові розряди з короткою тривалістю (550 мс) та високою частотою імпульсів усередині залпів (200450/с). Реакції нейронів VI. на стимуляцію мозочкових волокон в інтактному стані виявляються переважно збуджувальними, коротколатентними (1-5 мс), відзначаються високою частотою виявлення та стабільністю латентного періоду. При стимуляції лапідарного входу у нейронів VI. інтактних тварин переважно виникають однофазні гальмівні реакції з латентним періодом 1 -7 мс і тривалістю від 5 до 50 мс.

3. Топографія та конкретний характер порушень нейронної

активності VI., як і симптоматика рухових розладів у експериментальних тварин з паркінсоноподібним станом, залежать від первинної локалізації ураження: це блокада

відповідних рецепторів нервових клітин базальних гангліїв або пошкодження дофамінергічних нігральних клітин при введенні специфічного нейротоксину МФТП.

4. При експериментальному моделюванні блокади дофамінергічної та норадренергічної передачі за допомогою системного введення нейролептиків галоперидолу та дроперидолу в каталептогенній дозі у тварин розвиваються акінезія та восковидна ригідність м'язів. В VI. спостерігається порушення фонової активності нейронів, що полягає в розвитку

підвищеної схильності до ритмічних коливань частоти імпульсної активності з різною періодичністю (0.2-30 с), появі у значної кількості нервових клітин (21-30 %) ритмічних залпових розрядів з частотою 3-6/с та пролонгуванні (до 80-300 мс) нейронних розрядів.

У нейронах VL, що отримують проекції із мозочка, при блокаді катехоламінергічної передачі зменшується ймовірність виникнення та подовжуються латентні періоди збуджувальних реакції у відповідь на стереотипне подразнення мозочкових ШЛЯХІВ.

У нейронах VL, що одержують гіалідарні проекції, при блокаді катехоламінергічної передачі виявляються зміни параметрів гальмівно-збуджувальних реакцій у відповідь на подразнення палідарних аферентів: скорочення першої та

подовження другої фаз гальмування, підсилення міжгальмівного збудження, а також поява осциляторних відповідей у вигляді ритмічного чергування періодів гальмування і збудження імпульсної активності з частотою 3-5/с.

5. При пошкодженні дофамінергічних нігральних клітин шляхом п'ятидобового проведення курсу ін'єкцій нейротоксину МФТП у тварин розвиваються гіпо- та брадикінезія. В нейронах VL, що отримують проекції з мозочка, спостерігається скорочення латентних періодів первинних збуджувальних реакцій та зменшення тривалості первинних і вторинних гальмівних відповідей на стимуляцію мозочкових волокон.

У клітинах VL, які отримують палідарні проекції, після курсу ін'єкцій МФТП виявляються такі ж зміни гальмівних відповідей на подразнення палідарних аферентів як і при блокаді катехоламінергічної передачі нейролептиками.

6. Результати досліджень свідчать про те, що у тварин при експериментально викликаному дефіциті функції катехоламінів на

рівні моторного таламуса формується патологічна імпульсація. Вона характеризується появою у значної кількості нейронів VI фонової залпової активності в тета-ритмі та інших видів періодичної імпульсної активності, пролонгуванням нейронних розрядів, а також порушенням нормальних часових і якісних характеристик збуджувальних та гальмівних нейронних реакцій, що виникають у відповідь на надходження аферентних сигналів по церебело- і папідоталамічному провідних шляхах.

Виявлені порушення нейронної активності відповідають змінам, які розвиваються при підсиленні гіперполяризаційних процесів у таламічних клітинах.

7. Участь релейних клітин VI. в екстрапірамідній симптоматиці визначається розташуванням їх аксонних терміналей. Церебелотапамокортикальні нейрони VI., що посилають волокна переважно до первинної моторної кори, більшою мірою відповідальні за порушення тонусу м'язів, а палідоталамокортикапьні нейрони, що віддають проекції головним чином в премоторну та додаткову моторну зони кори, - за порушення ініціації рухів.

8. Показано, що нейронні механізми розвитку патологічних процесів при паркінсонізмі у людини та експериментальному порушенні функції катехоламінів у тварин подібні. У хворих на паркінсонізм виявляються: ритмічні залпові розряди з частотою периферійного тремору 3-7/с в багатьох (40 %) клітинах VI, інші види періодичної імпульсної активності, пролонговані нейронні розряди, а також осциляторні реакції у відповідь на поодиноке аферентне подразнення.

У хворих на торсіонну м'язову дистонію (коли вміст катехоламінів у структурах мозку не змінений або підвищений) в

нейронах VI. має перевагу безперервна імпульсація у вигляді поодиноких потенціалів дії.

9. Виявлена залежність між внутрішньою структурою залпових нейронних розрядів і видом екстрапірамідного рухового захворювання. Відмітною ознакою патологічної імпульсації нервових клітин VI при паркінсонізмі є наявність у ній пролонгованих (50-120 мс) залпових розрядів з частотою імпульсів усередині розрядів 90-205/с, що генеруються в діапазоні тета-ритму.

10. Установлено, що мікроелектродний метод реєстрації нейронної активності при проведенні стереотаксичних операцій у хворих з гіперкінезами виявляється результативним для виконання практичних завдань, що полягають в уточненні локалізації меж таламуса з провідниковими утвореннями, ідентифікації функціонально відмінних зон моторних ядер таламуса та виявленні осередків з найбільш виразними функціональними порушеннями нейронної активності.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. При проведенні операцій у хворих з гіперкінезами слід враховувати, що передня межа вентрального відділу таламуса з внутрішньою капсулою при наявності гідроцефалії розміщується більш рострально, ніж за даними стереотаксичного атласу.

2. При кріодеструкції VI. у хворих на паркінсонізм з метою усунення ригідності та тремору необхідно враховувати, що найбільша кількість нервових клітин з характерними порушеннями нейронної активності локалізується у вентральних відділах цього ядра.

3. Для прискорення часу та підвищення ефективності стереотаксичних мозкових операцій рекомендується

використовувати розроблені нами еталонні схеми розміщення цільових зон кріодеструкції, виготовлені на прозорих плівках у масштабі пневмоенцефалограм.

СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті:

1. Влияние системного введения нейролептиков на фоновую активность нейронов вентролатерального ядра таламуса кошки // Нейрофизиология.- 1989,- 21, N 5.- С. 675685.

2. Влияние экспериментально вызванной недостаточности катехоламинергической передачи на активность нейронов вентролатерального ядра таламуса // Нейрофизиология,- 1990.22, N 3,- 359-368.

3. Влияние недостаточности катехоламинергической передачи на реакции нейронов вентролатерального ядра таламуса, вызванные стимуляцией мозжечкового и паллидарного входов // Нейрофизиология,- 1991.- 23, N 2,- С. 222-230.

4. Функциональная организация вентролатерального ядра

таламуса // Нейрофизиология (МеигорИузіоІоду).- 1994,- 26, N 6.-С. 458-472. .

5. Роль вентролатерального ядра таламуса в экстрапирамидной двигательной патологии // Нейрофизиология (№игорііу5іоіоду).1995.- 27, N 4.- С. 303-315.

6. Способ регистрации импульсной активности нейронов глубоких структур мозга при стереотаксических операциях без экранирования больного // Приборы и устройства для теоретической и практической медицины. Сборник научных трудов,- Киев, 1985.- С. 99-102. (Соавторы О.А.Лапоногов,

А.И.Зайцев, В.И.Цымбалюк, Н.Г.Матюк).

7. Использование микроэлектродного метода для дифференцирования белого вещества и ядер таламуса при стереотаксических операциях // Вопросы нейрохирургии .- 1986.-N 5,- С. 33-38. (Соавторы О.А.Лапоногов, В.И.Цымбапюк, Н.Г.Матюк, А.И.Зайцев).

8. Импульсная активность нейронов глубоких структур мозга у больных с разными формами гиперкинезов // Актуальные проблемы современной физиологии. Сборник научных трудов.-Киев, 1986.- С. 76-79. (Соавторы О.А.Лапоногов, В.А.Черкес, Н.Г.Матюк, В.И.Цымбалюк).

9. Ритмическая фоновая активность таламических нейронов у больных с экстрапирамидными двигательными нарушениями // Нейрофизиология,- 1987.- 19, N 2.- С. 192-201. (Соавторы

О.А.Лапоногов, В.А.Черкес, В.И.Цымбалюк, Н.Г.Матюк, Н.А.Сапон).

10. Процессы возбуждения и торможения в нейронах

моторных ядер таламуса кошек в норме и после поражения нигростриатной дофаминергической системы, вызванного М-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридином //

Нейрофизиология.1989,- 21, N 5.- С. 620-629. (Соавторы М.Я.Волошин, Б.П.Коломиец, Л.Ф.Бурчинская, Н.Д.Носенко,

Н.В.Кузнецов).

11. Влияние раздражения энтопедункулярного ядра на нейроны моторных ядер таламуса в норме и на фоне поражения нигростриатной дофаминергической системы нейротоксином МФТП // Нейрофизиология. 1991.- 23, N 2,- С. 213-221. (Соавторы М.Я.Волошин, Б.П.Коломиец).

- 12. Сравнительный анализ фоновой активности нейронов вентролатерального ядра таламуса у больных паркинсонизмом и торсионной мышечной дистонией // Нейрофизиология

(Neurophysiology).- 1993.- 1, N 4,- С. 246-253. (Соавторы О.А.Лапоногов, В.И.Цымбалюк, Н.Г.Матюк, В.Г.Антоненко, Ю.М.Медведев).

13. Influence of N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine -induced injury of dopaminergic nigrostriatal system on movement components of the instrumental reflex and motor thalamic neurons' reactions in the cat // Neuroscience.- 1991.- 45, N 2.-P. 291-305. (Co-authors M.Ya.Voloshin, V.S.Zelenskaya, L.F.Burchinskaya, B.P.Kolomietz, N.D.Nosenko).

14. Participation of nucleus entopeduncularis in motor instrumental reflex and entopeduncular influences on motor thalamic nuclei in normal and MPTP - treated cats // Neuroscience.- 1993.53, N 3.- P. 845-854. (Co-authors M.Ya.Voloshin, G.N.Shevko,

B.P.Kolomietz).

15. Electrophysiological investigation of thalamic neuronal mechanisms of motor disorders in parkinsonism: an influence of D2ergic transmission blockade on excitation and inhibition of relay neurons in motor thalamic nuclei of cat // Neuroscience. 1994,- 62, N

3.- P. 771-781. (Co-authors M.Ya.Voloshin, B.P.Kolomietz, V.F.Prokopenko, V.A.Rodionov).

Тези доповідей:

1. Ритмічна активність нейронів вентролатерального ядра таламуса у хворих на гіперкінези та в експерименті // Збірник матеріалів XIII з'їзду Українського фізіологічного товариства.-Харків, 1990.- Том 1,- С. 197. (Співавтори О.О.Лапоногов, М.Г.Матюк, В.Г.Антоненко, Ю.М.Медведев).

2. Новий метод електрофізіологічного пошуку цілі при стереотаксичних операціях // Перший з'їзд нейрохірургів України. Тези доповідей,- Київ, 1993.- С. 192-193. (Співавтори О.О.Лапоногов, В.І.Цимбалюк, В.Г.Антоненко, М.Г.Матюк).

3. Дослідження ролі ентопедункулярного ядра у нейронних механізмах регулювання рухової активності // XIV з'їзд Українського фізіологічного товариства. Тези доповідей.- Київ, 1994.- С. 29-30. (Співавтори М.Я.Волошин, Г.М.Шевко, Б.П.Коломієць).

4. Neuronal thalamic mechanisms of motor disorders induced by injury of the nigrostriatal system with MPTP // Constituent congress of international society for pathophysiology. Abstracts.-Moscow, 1991.- Section 1.- P. 60. (Co-authors M.Ya.Voloshin, V.S.Zelenskaya, B.P.Kolomietz).

5. Electrophysiological approaches to elucidation of neuronal mechanisms. of parkinsonism // Third meeting of the European Neurological Society. Abstracts.- Lausanne, Switzerland, 1992 / Journ. Neurology,- 1992,- Suppl. 2 to vol. 239.- S 9, N 48. (Coauthors M.Ya.Voloshin, L.F.Burchinskaya, B.P.Kolomietz, G.N.Shevko).

6. The influence of D2-ergic transmission blockade on relay neurons of cat thalamic nuclei // XXXII Congress of the International Union of Physiological Sciences. Abstracts.Glasgow, 1993.- P. 168, 10/P. (Co-authors M.Ya.Voloshin, B.P.Kolomietz).

7. Differential patterns of neuronal activity in ventrolateral thalamic nucleus of patients with Parkinson's disease and torsian muscle dystonia // Abstracts of the Fourth international congress of movement disorders.- Vienna, Austria, 1996 / Movement Disorders.-1996.- Suppl. 1 to vol. 11.- P. 123. (Co-authors B.P.Kolomietz, O.A.Laponogov, N.G.Matyuk, V.G.Antonenko).

ANNOTATION

Lukhanina E.P. Experimental-clinical investigation of ventrolateral thalamic nucleus neuronal activity and its disordes under extrapyramidal motor pathology evoked by the deficiency of catecholamine function.

Dissertation (manuscript) for scientific degree of doctor of medicine on the speciality 14.03.05 - pathophysiology.

A.A.Bogomoletz Institute of Physiology, Ukrainian Academy of Sciences, Kiev, 1997.

The present study was aimed on elucidation of the significance of catecholamine systems in ventrolateral thalamic nucleus (VL) activity regulation and also on investigation of the thalamic neuronal mechanisms underlying extrapyramidal movement disorders. It was established that dopamine and noradrenaline are of great importance for the maintenance of a tonic-type activity in the VL cells. Under catecholamines deficiency rhythmic neuronal oscillations (3-6/s) following by disorganization of excitatory and inhibitory reactions evoked by cerebello- and pallidothalamic input sygnals were observed. It was revealed that changes of the VL neuronal activity in parkinsonian patients and in animals with parkinson-like states caused by the catecholamine function deficiency are similar.

АННОТАЦИЯ

Луханина Е.П. Экспериментально-клиническое исследование нейронной активности вентролатерального ядра таламуса и ее нарушений при экстрапирамидной двигательной патологии, вызванной дефицитом функции катехоламинов.

Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени доктора медицинских наук по специальности 14.03.05 -

патологическая физиология.

Институт физиологии им. A.A.Богомольца НАН Украины, Киев, 1997 год.

Работа посвящена выяснению роли катехоламинергических систем в регуляции деятельности одного из моторных ядер таламуса, а именно - вентролатерального ядра (VL), и изучению нейронных механизмов развития двигательных нарушений при дефиците функции катехоламинов. Установлено, что дофамин- и норадренергическая системы способствуют поддержанию необходимого уровня активности нейронов VL. При экспериментально вызванном поражении катехоламиновых систем отмечается развитие осцилляторной нейронной активности в виде ритмических (3-6/с) залповых разрядов , а также дезорганизация возбудительных и тормозных реакций, возникающих в ответ на поступление сигналов по церебелло- и паллидоталамическому проводящим путям. Патологические изменения активности нейронов VL у людей, больных паркинсонизмом, и у животных с паркинсоноподобным состоянием, обусловленным дефицитом функции катехоламинов, подобны.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: вентролатеральне ядро таламуса, нейронна активність, паркінсонізм, нейролептики, нейротоксин МФТП.