Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Сравнительно-физиологическое изучение цикла бодрствование-сон в норме и при некоторых формах наследственной патологии центральной нервной системы

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ФИЗИОЛОГИИ И БИОХИМИИ им. И. М. СЕЧЕНОВА

На правах рукописи

ОГАНЕСЯН ГЕНРИХ АМАЗАСПОВИЧ

СРАВНИТЕЛЬНО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЦИКЛА БОДРСТВОВАНИЕ—СОН В НОРМЕ И ПРИ НЕКОТОРЫХ ФОРМАХ НАСЛЕДСТВЕННОЙ ПАТОЛОГИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

14.00.17 — нормальная физиология

ДИССЕРТАЦИЯ в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Санкт-Петербург 1995

Официальные оппоненты:

1. Доктор медицинских наук, профессор, член-корр. РАМН Василевский Николаи Николаевич

2. Доктор медицинских наук, профессор Евсюкова Инна Ивановна

3. Доктор медицинских наук, профессор, засл. деятель науки РФ Суворов Николаи Федорович

Ведущее учреждение — Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва.

на заседании диссертг ,

диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Научно-исследовательском институте экспериментальной медицины РАМН (Санкт-Петербург, 197022, ул. акад. Павлова, 12).

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке НИИ экспериментальной медицины РАМН по адресу: Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, 12.

Защита состоится

:сертация в виде научного доклада разослана '» .^исШП^У 1995 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Л. В. /Тучкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы: В последние десятилетня усилия многих нейрофизиологов и нейрохимиков направлены на изучение механизмов, лежащих в основе организации цикла бодрствование—сон (ЦБС) * млекопитающих, отдельных его фаз п стадии (Moruzzi, 1960, 1969, 1972; Jouvet, 1963, 1972, 1978, 1988; Kleitman, 1963; Koella, 1967, 1974; Hobson, 1968; Моисеева, 1970; Шепо-вальников, 1971; Hartman, 1973; Ониани, 1976, 1985; Демин и др., 1978; Morrison, 1979, 1983; demente, Sterman, 1984; Steriade, Mc Carley, 1990; Borbely, 1982, 1992 и др.). Значительное число работ посвящено клиническому и экспериментальному изучению нарушений ЦБС при различной патологии нервной системы человека и других млекопитающих (Клиорин, 1954; Dement, 1964, 1966; Reclitsliaffen, Kales, 1968; Beim, 1966, 1974; Вейн, Хехт, 1989; Яхно, 1973; Snider, 1972; Аирапетянц, Вейн, 1982, Мало-летнев, 1993 и др.). Среди задач, поставленных перед этими исследованиями, важное место отводится решению вопроса о том, могут ли изменения нейрофизиологических, соматовегетатнвных, нейрохимических показателей ЦБС, возникающие при той пли иной патологии ЦНС, стать маркерами заболевания и'указать на центральные звенья патогенеза. Несмотря на определенный прогресс, достигнутый в этом направлении, решение данного поп-роса требует дальнейшего изучения. Применение эволюционного подхода к анализу нарушений ЦБС мы считаем одним из перспективных направлений в изучении причинно-следственных отношений нарушений ЦБС с патогенетическими факторами того или иного заболевания. В основе такого подхода лежат представления о том, что исторически рано созревающие системы интеграции ЦНС в процессе эволюции подчиняются соответствующим более молодым уровням. При этом патология ЦНС рассматривается как функциональный распад (днссолюция) сложившихся в эволюции систем интеграции и возврат к функционированию на предшест-

* Список употребляемых сокращении нринеден и конце доклада

вующем уровне эволюционной лестницы (Джексон, 1873, 1884, 1989; Аствацатуроп, 1939; Орбслн, 1932, 1961; Давиденков, 1947, 1956, 1957; Карамян, 1970, 1976). Это положение эволюционной физиологии и неврологии является пергой предпосылкой нашего исследования.

Следует отметить, что проявление зволюционно более ранних форм функционирования может происходить не только при патологии ЦНС, но при переходе организма от бодрствования ко сну, при вхождении животных в зимнюю или летнюю спячку (Нон-но-Ясенецкий, 1974; Карманова, 1987). Поэтому, сравнительно-физнологичсское изучение организации ЦБС при патологии нервной деятельности, может позволить с большей отчетливостью выявить эти древние формы функционирования, характер дне-солюции (функционального распада) ЦНС и тем самым установить закономерности становления систем интеграции ЦБС и нервной деятельности.

Следующей предпосылкой наших исследований, тесно связанной с предыдущей, является представление о том, что в ЦБС человека и других млекопитающих сохраняются черты сноподоб-ных состояний или покоя, которые характерны для нижестоящих по эволюционной лестнице позвоночных (Карманова, 1977). Эти представления сформировались на основе сравнительно-физиологического анализа ЦБС в ряду позвоночных, проводящегося в лаборатории эволюции сна и бодрствования с 1964 г. Так, у пойкилотермных позвоночных было показано существование трех форм охранительно-пассивного покоя —П-1, П-2, П-3. На основании определенной общности нейрофизиологических, соматове-гетативных и нейрохимических показателей между формами покоя пойкилотермных и отдельными стадиями сна гомойотермных было выдвинуто положение о том, что указанные три формы покоя могут являться источником будущих фаз сна теплокровных — медленноволновой и быстроволновой, а также переходных, гипнотических фаз (Карманова, 1977, 1987, 1988). При этом было установлено, что эволюция внутрисуточной организации ЦБС шла по пути увеличения представленности бодрствования и уменьшения сна. Эта закономерность была обнаружена и в онтогенетическом развитии ЦБС Ооиус! е( а1., 1969, 1971; Шепо-вальников, 1971; Вахрамеева, 1980; Евсюкова, 1983, 1986; Карманова, Кваденс, 1988). Анализ исследований ЦБС у больных нарколепсией подтвердил -эту закономерность (Карманова и др., 1987; Яхно и др., 1988). Становится очевидным, что для изучения ЦБС необходимо использование всего арсенала подходов эволюционной физиологии: сравнительно-физиологического, онтогенетического, метода экспериментальных нарушений и клинического анализа.

Последняя предпосылка наших исследований связана с имеющимися в литературе данными о роли преоптической области переднего гипоталамуса и кортико-стриатной системы в регуляции ЦБС. Надо сказать, что в настоящее время многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о важной, а по мнению ряда исследователей (Moruzzi, 1972; Sterman, Clemente, 1974; Ониани, 1980; Ониани и др., 1988; Сунцова, Буриков, 1989; Сунцова, 1991) о решающей роли гипоталамуса в регуляции ЦБС. Участие гипоталамуса в системе интеграции ЦБС обеспечивается двухсторонними связями его латеральной преоптнче-ской области со многими синхронизирующими и десинхронизирующими структурами мозгового ствола и дизнцсфалона (Grossman, 1967; Isaakson, 1974; Ониани и др., 1976; Ониани, 1983; Benedek et al., 1979, 1982; Баклаваджян, 1983). Анализ роли этой области в регуляции форм покоя пойкилотермных позвоночных [протосна у рыб и амфибий; промежуточного у рептилий и каталептического (дневного) сна —у птиц], позволяет рассматривать преоптическую область гипоталамуса как дреинюю систему интеграции ЦБС (Карманова, 1977; Шиллинг, 1979; Кар-манова и др., 1987).

Если роль преоптической зоны гипоталамуса в механизмах интеграции ЦБС исследована достаточно, то роль кортико-стриатной системы и одного из его функционально значимых образований—хвостатого ядра в этих механизмах еще мало изучена. Поведенческие, морфометрические, электрофизиологическне и нейрохимические данные позволяют рассматривать хвостатое ядро (ХЯ) как одно из ведущих образований переднего мозга, участвующее во всех важнейших функциях ЦНС (Суворов, 1976, 1980; Толкунов, 1978). Заслуживает внимания факт выраженного увеличения объема неостриатума, включающего в себя ХЯ и скорлупу, в мозге высших млекопитающих (по Толкунову, 1978). Автор, проводя анализ литературных данных о морфологическом развитии неостриатума в филогенезе, выделяет тот факт, что соотношение объема неостриатума к поверхности коры мозга у приматов и у человека значительно превышает аналогичный показатель у неприматов. При этом у человека увеличение неостриатума и неокортекса, происходит, главным образом в постнатальном периоде.

Наличие двухсторонних связей ХЯ и скорлупы со структурами, играющими ведущую роль в регуляции сенсорных, двигательных и вегетативных функций, наиболее меняющих свою активность в ЦБС (проекционными и ассоциативными полями коры больших полушарий; ядрами таламуса, ядрами экстрапирамидной системы, амигдалярным комплексом, ядрами гипоталамуса) свидетельствует о том, что ХЯ и скорлупа должны быть вовлечены в систему

регуляции ЦБС. Данные о завершении формирования МФС в постнатальном периоде и о созревании в этом периоде ХЯ позволяют думать о его участии в регуляции именно данной, фазы сна. Получены и прямые данные о продуцировании этой фазы сна при стимуляции ХЯ (Hernandez-Peon, 1962; Gadea-Giria, 1973).

Все изложенное побудило нас провести данное исследование.

Цель и задачи исследования. Цель работы состояла в том, чтобы на основе применения эволюционного подхода изучить нарушения ЦБС при двух типах наследственно обусловленного функционального распада нервной деятельности — каталептическом и эпилептическом, а также установить степень вовлеченности в эти нарушения кортикостриатной системы.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить внутрисуточную организацию ЦБС у крыс с наследственной предрасположенностью к каталепсии и к аудиоген-ным судорожным припадкам и провести сравнительный анализ количественных и качественных характеристик медленноволновой и быстроволновой фаз сна у исследуемых линий крыс.

2. С использованием метода кросскорреляционного анализа биоэлектрической активности изучить характер отношении хвостатого ядра с сенсомоторной и зрительной областями коры, центральным ядром таламуса и ядрами переднего гипоталамуса у крыс при наследственной и экспериментально вызванной каталепсии.

3. Изучить кортико-каудатные отношения у бодрствующих обезьян (Макака резус) в условиях поступления в ХЯ периферической сенсорной импульсации, подверженной изменениям в ЦБС.

4. Изучить внутрисуточную организацию ЦБС у люден с наследственной патологией ЦНС, характеризующейся двигательными и эмоционально-мнестическими расстройствами нервной системы (болезнь Жиля де ля Туретта).

Положения, выносимые на защиту.

1. Сравнительно-физиологический подход к изучению нарушений цикла бодрствование—сон при наследственной предрасположенности к каталепсии или аудиогенным судорожным припадкам позволил установить, что специфика нарушений данного цикла определяется ведущими патогенетическими факторами, лежащими в основе обеих форм патологии центральной нервной системы.

2. При наследственной предрасположенности к каталепсии повышается активность стриато-гипоталамо-палеокортнкалыюй и снижается активность таламо-кортикальной систем интеграции

медленноволнового сна. Следствием такой дисфункции п системах синхронизации является увеличение количественной представленности каталептической стадии в период перехода от бодрствования ко сну.

3. При наследственной предрасположенности к аудиогенным судорожным припадкам, в первую очередь, наблюдаются нарушения в системе регуляции быстроволнового сна, что выражается в преобладании активности ретикуло-таламо-кортикальной системы над активностью ретикуло-гипоталамо-септо-гиппокампалыюй системы. Нарушения цикла бодрствование—сон в данном случае проявляются на стволовом уровне и протекают в кортикопеталыюм направлении.

4. Исследуемые две формы наследственной патологии характеризуются различной степенью функциональных связен хвостатого ядра с сенсомоторной, слуховой, зрительной областями коры, с передним гипоталамусом и с центральным медиальным ядром таламуса.

Теоретическое и практическое значение работы. Работа относится к числу фундаментальных исследовании дезинтеграции ЦБС при наследственных формах патологии ЦНС. На основе эволюционного подхода к анализу дезинтеграции ЦБС сформулированы теоретические и практические положения, имеющие значение для понимания патогенеза исследуемых форм наследственной патологии ЦНС.

Использованые в работе методики исследования ЦБС у нормальных крыс и крыс с генетическим предрасположением к каталепсии либо аудиогенным судорожным припадкам, а также у больных с синдромом Туретта углубили представления о механизмах интеграции этого цикла. Показана одна из возможных причин проявления в ЦБС переходной, гипнотической (каталептической) стадии сна и ее адаптивное значение при развитии данной патологии сна.

Полученные результаты используются в нейрохирургическое! клинике Психоневрологического института им. В. М. Бехтерева МЗ РФ. Они могут быть чключены в курсы лекций по эволюционной физиологии И певрологии.

Научная новизна заключается, прежде всего в том, что впервые при изучении механизмов нарушений деятельности мозговых структур при генетической предрасположенности к каталепсии и аудиогенным судорожным припадкам применен сравнительный нейрофизиологический анализ цикла бодрствование—сон.

Впервые установлено, что при генетической предрасположенности к каталепсии нарушение внутрисуточной организации ЦБС обусловлено проявлением каталептической стадии сна (переход-

ной, гипнотической фазы). Дана ее электрографическая характеристика и определены механизмы ее реализации, сходные с механизмами регуляции сна у холоднокровных позвоночных. Это указывает на возврат к более древним формам функционирования ЦНС, генетически предрасположенным к реализации охранительно-пассивных форм поведения. Анализ деятельности корковых и подкорковых структур мозга, их синхронизированной активности п кросскорреляционных связей позволил определить характер поражения регуляторных механизмов и степень дезинтеграции системном органиазции ЦБС. Результаты исследований показали, что при каталепсии происходит усиление кортико-стриато-гипота-ламических связей. При этом функциональные связи с таламусом несколько ослабевают, что убедительно подтверждено в экспериментах с использованием галоперидола.

Спектральный анализ ЭГ, регистрируемых в области зрительной, соматосенсорной коры, гиппокампа и ХЯ позволил выявит! дисфункцию в механизмах интеграции медленноволновой фазы сна.

Однотипный характер распада (диссолюции) ЦБС у всех групп крыс с генетической предрасположенностью к каталепсии свидетельствует о возможности использования этого показателя дл; выявления степени проявляемости наследственного задатка данного патологического синдрома.

Впервые показано, что при генетической предрасположешюсп к аудиогенным судорожным припадкам имеются нарушения в деятельности активирующих стволовых систем мозга и распад спстек интеграции ЦБС, что проявляется в количественных и качественных изменениях БФС.

Впервые показано участие ХЯ в процессах дезинтеграции ЦБС при наследственно обусловленных формах патологии нервной деятельности.

Впервые изучены особенности ЦБС у больных с болезньк Жиля де ля Туретта и показано повышение активности восходящих возбуждающих и ослабление кортикофугальных тормозные влияний на подкорковые и стволовые образования мозга, чт(. является патогенетической основой данного заболевания.

Апробация работы. Материалы работы докладывались на Все союзной конференции по нейрофизиологии (Ереван, 1975), ш Всероссийской конференции по проблемам нейробиологии сна (Ростов-на-Дону, 1989), на заседании Ленинградского обществ; физиологов, биохимиков, фармакологов им. И. М. Сеченова (Ле нинград, 1991), на Международной конференции «Стриарная система м поведение» (Алушта, 1993), на Международной конференции по ВНД (С.-Петербург, 1994).

Публикации. Материалы, представленные к защите опубликованы в 22 статьях, 5 тезисах и одной монографии-

Объем материала, представленного и докладе.

В доклад вошли опубликованные материалы по первому разделу исследования — характер нарушения ЦБС у крыс с генетической предрасположенностью к каталепсии; по второму разделу — кортико-стриатные и стриато-гипоталамические функциональные связи в ЦБС у крыс с предрасположенность/о к каталепсии и у крыс линии Вистар при фармакологически вызванной каталепсии; по третьему разделу — кортико-стриатные отношения у бодрствующих приматов; по четвертому разделу — анализ характера нарушений ЦБС у крыс с наследственной предрасположенностью к аудиогенным судорогам; по пятому разделу — анализ характера нарушений ЦБС у людей при болезни Жиля де ля Туретта. Заключение и выводы представлены в конце доклада.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная часть исследования выполнена на 29 белых крысах весом 200—250 г с наследственной предрасположенностью к каталепсии, 22 крысах с наследственной предрасположенностью к аудиогенным судорожным припадкам, 43 крысах линии Вистар (контрольная группа) и 7 обезьянах (макака резус). Клинические исследования проводились у 5 больных с синдромом Жиля де ля Туретта.

У крыс регистрирующие электроды вживлялись в кору больших полушарий и ряд подкорковых структур головного мозга под нем-буталовым наркозом (40 мг/кг). Регистрацию с поверхности со-матосенсорной, слуховой и зрительной областей коры осуществляли стальными игольчатыми электродами в полимерной изоляции диаметром 0.2 мм под контролем вызванных потенциалов в отпет на соответствующие стимулы (прямоугольные импульсы тока 3.0— 6.0 ма, 0.5 мс; звуковые щелчки 15—30 дб; вспышки света 0.1 — 0.3 дж). Подкорковые электроды вживлялись по стереотакси-ческим координатам атласа Fifkova, Marsala (1960): в хвостатое ядро) — АР — 1.5; L — 2.0; h — 4.0; в центральное медиальное ядро таламуса — АР — 2.5; L —0.3; Н — 6.3; в гиппокамп — АР — 3.0; L—2.0; Н — 3.0; в преоптическую область переднего гипоталамуса — АР —1.0; L —0.5; Н — 6.5. Для подкорковых отведений вживлялись парные нихромовые электроды диаметром 0.1 мм в тефлоновой изоляции. Электрограммы (ЭГ) корковых и подкорковых структур регистрировали монополярно. Референтный игольчатый электрод вживлялся в лобную кость. По завершении

исследований проводился морфологический контроль локализации подкорковых электродов.

Для регистрации мышечного тонуса и движений глаз стальные игольчатые электроды вживлялись в шейные и отводящие глаз мышцы.

Запись регистрируемых биопотенциалов осуществляли параллельно на 8-канальном электроэнцефалографе фирмы «Медпкор» и на магнитофоне с частотно-модулирующим преобразователем с, последующим частотно-амплитудным и кросскорреляционным анализом на ЭВМ типа 1ВМ АТ—286 по программам, разработанным Ю. Л. Каминским. Основные параметры обработки ЭГ: частота квантования 128 Гц, временной сдвиг —8 мс, эпоха анализа — 8 секунд. Вычисляли нормированные мощности ЭГ сигнала в 5 диапазонах частот (1.5—3.5; 3.5—7.5; 7.5—13.5; 13.5— 20.5; 20.5—30.0 Гц), соответствовавших Д-, в-, а-, /Зг, /32-рнтмам. В каждом исследовании, каждое из состояний (бодрствование — Б, медленноволновая и быстроволновая фазы сна — МФС и БФС), анализировались по 200—300 эпохам. Полученный цифровой материал обрабатывали с помощью соответствующих статистических методов с использованием критерия Стьюдента при уровне значимости р < 0.05.

Регистрацию ЭГ проводили в свето- и звукоизолированной камере (ящик из оргстекла — 40 X 30 х 40 см), в дно которой были вмонтированы электродинамические датчики для регистрации актограмы. Животных ежедневно подключали к легкому отводящему кабелю и адаптировали к условиям опыта в течение 7—14 дней. В камере постоянно поддерживали температуру 22— 25 °С, дневную освещенность (260 лк) с 9.00 до 19.00 часов и ночную (20 лк) с 19.00 до 9.00 часов. У каждого животного проводили по 3—5 суточных регистрации и по 5—7 3-х п 6-ти часовых регистрации в дневное время.

Взаимодействие афферентной импульсации в коре и ХЯ изучалось на бодрствующих обезьянах, находящихся в специальном приматологическом кресле. Раздражающие корковые электроды (нихромовые биполярные с ме&полюсным расстоянием 1.5 мм) вживляли в фокус регистрации первичного ответа (ПО) на раз-драже 1ие передней конечности. Кору раздражали прямоугольными импульсами тока 0.5 мс, 0.08—0.3 мА. Электрокожное раздражение производили через медные электроды шириной 3 мм, выполненные в виде колец с увлажненной прокладкой. Электроды накладывались на второй и четвертый пальцы верхних н нижних конечностей. Слуховым раздражителем служили звуковые щелчки 15—30 Дб, зрительным — вспышки света 0.1—0.3 Дж. Регистрирующие электроды (также нихромовые биполярные) были вживлены в переднецентральные отделы ХЯ по стереотакснческнм

координатам атласа Snider, Lee, (1961): АР — 20.0, L — 3.5, Н — 11.0.

Схема опытов строилась следующим образом: два периферических стимула (одномодальных или разномодальных) наносили поочередно с интервалом в 1.5—2 с. и один из них сочетали с корковым раздражением. Электрические реакции в ответ на изолированное и комбинированное раздражение накапливали и усредняли параллельно по разным отделам памяти анализатора «Нейрон-2», в результате чего сравнивались ВП, зарегистрированные в течение одного и того же периода времени. В одном цикле обычно усреднялось 40—60 одиночных реакций.

У больных с синдромом Туретта проводились полиграфические исследования ночного сна после 2-х, 3-х сеансов адаптации к исследовательской обстановке. Полиграфическая регистрация проводилась с помощью 8-канальной радиотелсметрической электро-энцефалографиеской системы, позволявшей осуществить ату регистрацию в значительно более комфортабельных для больного условиях, чем при обычной системе коммутации электродов. Кроме этого радиотелеметрия практически полностью устраняла двигательные наводки, обычно искажающие не менее 10% всей записи. В зависимости от степени адаптации больного к условиям регистрации, запись биотоков мозга проводили на протяжении одной, двух или трех ночей. Интервалы между записями определяли по состоянию больного. Полиграфическая запись осуществлялась монополярно, симметрично относительно электрода, укрепленного на вертексе или переносице; топографически электроды располагались в лобных, теменных, височных и затылочных областях.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

РАЗДЕЛ I

Характер нарушений ЦБС у крыс с генетической предрасположенностью к каталепсии

В систематических исследованиях, посвященных изучению этапов эволюции ЦБС в ряду позвоночных, было показано, что в процессе эволюции фаз сна, состояние каталепсии не претерпевает того прогрессивного развития, которое характерно для МФС (Кар-манова, 1977). На высших этапах эволюции у млекопитающих и у человека в естественном ЦБС это состояние может проявляться в виде кратковременных переходных, по И. П. Павлову —

гипнотических фаз. Этот феномен был впервые открыт И. П. Павловым на собаках, у которых в процессе образования сложных временных связей, возникал срыв высшей нервной деятельности (Павлов, 1919, 1951).

Явление каталепсии хорошо известно в клинике как состояние, связанное с патологией ЦНС человека. Рассматривая изучение патологии ЦНС как один из методов эволюционной физиологии, Л. А. Орбели писал (Орбели, 1961), что старые, упрятанные формы деятельности вырываются наружу (из-под контроля высших областей мозга) всякий раз, когда наступают какие-либо явления, нарушающие нормальный баланс возбуждения и торможения. Как отмечалось выше, эти «старые, упрятанные» формы деятельности могут прорываться наружу при переходе от бодрствования ко сну (Войно-Ясенецкий, 1974). Следовательно, можно полагать, что при каталепсии, как форме наследственной патологии ЦНС у человека и других млекопитающих, проявляется древняя форма функционирования, которая может усиливаться при переходе от бодрствования ко сну.

Исходя из эволюционно-генетических представлений С. Н. Да-виденков полагал, что одним из важных звеньев патогенеза приступов каталепсии у больных является низкая подвижность нервных процессов, что может сопровождаться усилением древнего охранительно-пассивного рефлекса (Давиденков, 1947). По существующим сегодня представлениям в основе наблюдаемого при каталепсии развития тонической мышечной активности лежит ослабление стриато-нигральных и нигро-тектальных ГАМК-ергических тормозных влияний (Тигзк1 е! л 1., 1984, ЕИепЬгоек е1 а1., 1985; БИароуаЬуа, 1993; Шаповалова, 1994). К такому ослаблению, как известно, ведет недостаточность нигростриатной до-фаминергической передачи (Отеллин, Арушанян, 1989). В пользу такой недостаточности свидетельствует снижение содержания дофамина у исследовавшейся линии крыс ГК (Колпаков, 1990).

Все вышесказанное обусловило как теоретический, так и практический интерес к изучению ЦБС у этой линии крыс. Она была выведена в Институте цитологии и генетики СО РАН селекцией неинбредной популяции крыс линии Вистар на предрасположенность к обездвиженности в висячем положении пли к стереотипному гиперкинезу в виде маятникообразных движений (Барыкина и др., 1983; Колпаков, 1984; 1990). Авторами было показано, что между маятникообразными движениями и каталепсией существует генетическая связь, т. е., очевидно, существует ген или группа генов, способствующих проявлению как каталепсии, так и маятникообразных движений. У крыс выведенной линии в 20-м поколении четко проявляется предрасположенность к каталепсии: если животным придается искусственное положение, 12

оно может сохраняться в течение нескольких минут — наблюдается восковидная гибкость. Предрасположенность к каталепсии, по мнению авторов, обусловлена, главным образом, нарушениями в моноаминергических (дофамин-, норадреналин-, серотонннер-гических) системах мозга, дефицитом дофамина.

Изучение ряда нейрохимических и физиологических показателей у крыс ГК позволило рассматривать эту линию крыс и как модель шизофрении у животных (Колпаков, 1990).

1. Организация ЦБС у крыс с генетической предрасположенностью к каталепсии (ГК).

Как показали наши исследования, распределение бодрствования и сна в течение суток у крыс ГК сходно с таковым у лабораторных крыс линии Вистар. Большая длительность бодрствования приходится на ночное время. Состояние бодрствования у этих животных сопровождается характерной для крыс двигательной активностью, причем у отдельных животных наблюдаются различные формы стереотипного поведения, выраженные в значительно большей степени чем у крыс линии Вистар (частые встряхивания, ритмичные движения челюстью и т. д.). На фоне спокойного бодрствования обнаруживаются кратковременные застывания (5—15 с). В дневное время суток значительное место занимает сон. Обычно крыса лежит, свернувшись клубком, с закрытыми глазами. По характеру биоэлектрической активности это состояние можно либо отнести к легкому сну, либо рассматривать как «каталептическую» стадию (переходную, гипнотическую фазу, по Павлову). Электрограммы мозговых структур в этом состоянии отличаются от ЭГ-картшш, типичной для МФС крыс Вистар, наличием большого количества веретен из 4—8 колебаний а- и — диапазонов. Амплитуда регистрируемых колебаний превышает соседние участки ЭГ или не отличается от них. Частота появления веретен составляет обычно один раз в 3— 5 с. Такая веретенообразная активность наблюдается и во время спокойного бодрствования, при открытых глазах. В каталептической стадии веретенообразная активность с частотой от 14 до 20 Гц регистрировалась во всех исследуемых структурах. Особенно четко она была выражена в хвостатом ядре и соматосенсорной коре. Кроме указанной частоты, в биоэлектрической активности имели место и колебания в «-диапазоне (от 8 до 12 Гц). В МФС и БФС эти колебания отмечались в значительно меньшей степени, чем в переходной стадии.

Во время эпизодов медленноволнового сна, когда активность синхронизирующих механизмов сопровождалась увеличением количества волн Д-диапазона, наблюдалось незначительное падение ЭМГ. В переходной стадии, сопровождаемой выраженными веретенами, несмотря на типичную позу сна, ЭМГ была обычно выше по амплитуде, чем это характерно для медленно-волнового сна, что свидетельствовало об ином функциональном состоянии, отличном от глубокого медленноволнового сна.

В ранее выполненных исследованиях каталепсии у кур, с регистрацией биоэлектрической активности из передних отделов головного мозга и гипоталамуса, было показано доминирование в указанных структурах альфа-подобной активности (Хомутецкая, 1968; Карманова, Хомутецкая, 1969; Карманова, Чурносов, 1971; Карманова, 1971). Даже у пойкилотермных позвоночных: травяных лягушек (Rana temporaria), болотных черепах (Emis orbicularis), серых варанов (Varanus griseus), находящихся в состоянии каталепсии, в стуруктурах головного мозга четко доминировала альфа-подобная активность (Карманова, 1977).

Как уже указывалось, амплитудно-частотные спектры ЭГ во время переходных стадий у крыс ГК отличаются от бодрствования, МФС и БФС доминированием а- и /Jj-активности. На основании перечисленных признаков мы назвали эту переходную стадию гипнотической или каталептической (КС). Веретенообразная активность с частотой колебаний 8—10 Гц и длительностью 1.0— 1.5 с. отмечалась и у крыс Вистар при переходе от бодрствования к МФС. По количественному соотношению она была в 3 и более раза меньше, чем у крыс ГК, у которых описанная выше веретенообразная активность наблюдалась во всех переходных состояниях: от бодрствования к МФС, от МФС к БФС и от БФС к МФС.

Итак, первая особенность внутрисуточной организации цикла бодрствование—сон у крыс ГК состояла в наличии в этом цикле каталептической стадии. В целом она занимала до 35% от времени суток и до 47% от времени сна. Длительность же МФС, как и бодрствования, у этих крыс была в 2 раза меньше, чем у крыс Вистар. Продолжительность БФС у крыс ГК могла быть значительно выше (в 1.5 раза), чем у крыс Вистар. Но в течение суток общая продолжительность БФС у крыс ГК ненамного отличалась от таковой у крыс Вистар. Показано также, что средняя длительность циклов сна у крыс каталептиков была меньше, а количество циклов было в два и более раза больше, чем у контрольных животных. То есть, сон у крыс ГК носил более дробный характер.

Таким образом, количественный анализ ЦБС у крыс ГК показал достоверное его отличие от организации ЦБС у крыс Вистар как по длительности, так и по общему числу циклов за сутки.

Вторая существенная особенность внутрисуточной организации ЦБС у крыс ГК состояла в том, что БФС у них чаще всего развивался не после глубокого медленноволнового сна, а после каталептической стадии.

Изучение особенностей пространственно-временной синхронизации биоэлектрической активности между структурами головного мозга у крыс ГК и у крыс линии Вистар позволило получить новые дополнительные сведения о характере нарушений ЦБС у крыс ГК. В качестве показателя уровня синхронизации ЭЭГ мы брали отношение мощности медленных волн (Д + 9) к быстрым Ф\ + ßih отражающее соотношение интенсивности тормозных процессов к возбудительным (Бухарин, Якимова, 1967). Уровень синхронизации был обозначен коэффициентом — КС1ШХ..

По данным спектральных характеристик зрительной коры у крыс Вистар наибольшее значение Д-активности приходилось на медленноволновый сон—53%. Дельта-активность снижалась в бодрствовании до 41% ив быстроволновой фазе сна составляла 31%. Величина ßx -актив ноет и, напротив, повышалась в БФС до 13.0% и снижалась в МФС до 2.0%, т. е. изменения спектра ЭГ в стадии медленноволнового и быстроволнового сна были прямо противоположны. При этом КСИНхр. в МФС был равен 14.0, в бодрствовании — 7.0 и в БФС — 2.0). Сопоставляя значения этих величин с соответствующими значениями коэффициентов крос-скорреляцни между зрительной и сенсомоторной корой, мы получали количественное соответствие между степенью синхронизации ЭГ и величиной корреляционной связи между исследуемыми структурами. Так, наибольшему коэффициенту синхронизации ЭГ (в МФС) соответствовал наибольший коэффициент кросскор-реляции (0.7), а наименьшему коэффициенту синхронизации (в БФС) соответствовал наименьший коэффициент кросскорре-ляции (0.4). Таким образом, у контрольной группы крыс в ЦБС отчетливо выявлялась связь между уровнем синхронизации ЭГ зрительной и сенсомоторной коры и величиной их кросскоррс ляционной зависимости.

Аналогичным образом происходили изменения кросскорре-ляционной зависимости и у крыс ГК, повышаясь от минимальных значений в БФС к максимальным в фазе дельта-сна. Отклонения от этого правила наступали во время КС, когда уровень синхронизации ЭГ при переходе от бодрствования к медленно-волновой фазе сна повышался до 7.7, а коэффициент корреляции оставался низким — 0.33, даже ниже, чем во время бодрствования, когда его величина в среднем равнялась 0.43. Кроме того, наблюдались и различия между величинами корреляционной зависимости в БФС: у крыс линии Вистар величина корреляции была выше (0.39) чем у крыс ГК (0.25).

Амплитудно-частотный анализ, как мы уже отмечали, выявил различия в спектрах ЭГ у крыс, находящихся в разных состояниях. Как известно, при смене фаз сна изменяется спектр ЭЭГ (в МФС увеличивается медленная активность, в БФС — быстрая). Эти различия в спектрах ЭГ между фазами сна, как правило, достоверны. В то же время различия в спектрах ЭГ между разными структурами внутри одной фазы сна не всегда являются статистически достоверными. Именно эти функциональные различия между структурами могут стать достоверными при расстройствах сна. Если у крыс линии Вистар различия в спектрах ЭГ сенсомоторной и зрительной областей коры при бодрствовании и БФС были не достоверны, то у крыс ГК, находящихся в этих двух состояниях, различия в спектрах были значительно выражены. Так, у крыс ГК, при бодрствовании и в БФС мощность волн тета диапазона, регистрируемых в зрительной области коры, в два раза превышала по своей выраженности мощность этих волн, регистрируемых в сенсомоторной корковой зоне. Мощность же волн дельта диапазона в зрительной коре была в два раза меньше, чем в сенсомоторной. По остальному диапазону частот существенных отличий между сравниваемыми корковыми областями не отмечалось. У этой линии крыс сколь-либо значимых отличий по амплитудно-частотным характеристикам между корковыми областями не отмечалось ни в МФС, ни в его каталептической стадии. Тем самым, частотный анализ электро-кортикограмм позволил установить у крыс ГК межструктурные отличия в условиях доминирования десинхронизированной активности мозга. Различия эти заключались в изменениях выраженности медленноволновой активности: усилении тета ритма в зрительной и его снижении в сенсомоторной областях коры; усилении дельта ритма в сенсомоторной и его снижении в зрительной корковых зонах.

Таким образом, данные амплитудно-частотного и кросскорре-ляционного анализа позволили установить, что в каталептической стадии не наблюдалось повышение пространственной синхронизации между структурами, которое характерно для дельта-сна крыс Вистар. Выявленное в КС нарушение соответствия между степенью синхронизации ЭГ и пространственно-временной связью между структурами свидетельствует об иных механизмах регуляции этого состояния по сравнениию с медленноволновой фазой сна. Следует отметить, что сходный механизм регуляции сна был обнаружен у рептилий, когда пространственная синхронизация между биопотенциалами структур головного мозга еще отсутствовала (Кк = 0.2—0.25), а процесс синхронизации ЭГ в виде спай-коподобных потенциалов уже имел место (Карманова, Чурносов, 1971; 1972; Чурносов, 1972). Этот факт позволяет думать, что

КС, по сравнению с мсдленноволновой фазой сна, является более древним состоянием. Следовательно, процесс нарушения регуляции ЦБС у крыс ГК можно рассматривать как распад уже установившихся связей между структурами, регулирующими этот цикл у млекопитающих и возврат к механизмам регуляции, свойственным более древним формам функционирования центральной нервной системы позвоночных.

Полученные нами данные частично совпадают с результатами исследования А. Н. Шеповальникова с соавторами (1973). В этой работе было обнаружено достоверное повышение суммарной мощности корреляционных связей во время МФС относительно БФС. В то же время авторы подчеркивают, что высокая степень синхронизированности ЭЭГ в дельта-сне обычно не сопровождается .усилением межцентральной корреляции. В более поздних исследованиях Шеповальникова с соавторами (1979) при сравнении пространственных распределений Кк ЭЭГ затылочных и переднелобных отведений в различных фазах сна было показано, что матрицы Кк ЭЭГ-стадий МФС имели наибольшие различия с матрицами Кк ЭЭГ бодрствования. Отчетливые различия по этим параметрам были обнаружены также между бодрствованием и БФС.

В большей степени наши экспериментальные данные совпадают с результатами исследования на людях при регистрации ЭЭГ в прецентральной и затылочной областях (Dumerinuth, Lehmann, 1979). Авторы установили в МФС повышение мощности и когерентности ЭЭГ в диапазоне частот 1—7 и 7—12 Гц, что свидетельствовало о прямой связи между степенью синхронизации ЭЭГ и величиной корреляционной зависимости.

Представленный материал на новом методическом уровне подтверждает данные И. П. Павлова, полученные им на собаках, о гипнотических фазах, которые он рассматривал как частичный (парциальный) сон (Павлов, 1951а, б; Павлов, Петрова, 1932). Это представление о гипнотических фазах как о частичном (недостаточно глубоком) сне находит свое подтверждение и в электрофизиологических показателях, которые представлены в нашей работе.

Имеющиеся в литературе данные о снижении содержания дофамина в стриатуме у крыс ГК, наши данные о нарушениях у них миелинизации нервных волокон, проходящих в стриатуме и мозолистом теле (Киященко и др., 1993) и приведенные выше факты о характере дезинтеграции ЦБС позволяют думать о следующем механизме развития каталепсии. Видимо, у крыс ГК вследствие высвобождения ХЯ из-под корковых воздействий усиливаются его активирующие влияния. В пользу такого усиления свидетельствуют данные о повышении активности

стриатума при продуцировании сонных веретен (Мухаметов, Хори 1967; Guselnikov et al., 1973). Тормозные же влияния стриатум; при этом ослабевают. В пользу такого ослабления свидетельствуют современные представления о механизмах развития тоничсскоГ мышечной активности при каталепсии (Turski et al., 1984 Ellenbroek et al., 1985; Шаповалова, 1985, 1994; Shapovalova, 1993). По этим представлениям тоническая мышечная активное™ развивается вследствие высвобождения стволовых и спииальных моторных центров из-под тормозных воздействий ГАМК-ергических стриатонигральных и нигростволовых влияний. В свок очередь, ГАМК-ергические тормозные влияния ослабевают вследствие недостаточности нигростриатной дофаминергической передачи, что имеет место у крыс ГК.

На подобный характер нарушений деятельности ХЯ при паркинсонизме указывают А. М. Вейн и др. (1981).

раздел и

Кортико-стрисиппые и стриато-гипоталамические функциональные связи в ЦБС у крыс Вистар при фармакологически вызванной каталепсии и у крыс с наследственной предрасположенностью к каталепсии.

В данной части работы изучалась динамика функциональных связей ХЯ с различными проекционными областями коры больших полушарий и с одним из ведущих гипно- и каталепто-генных образований мозга — гипоталамусом в процессах интеграции ЦБС.

Известны тесные функциональные и анатомические связи ХЯ со всеми областями коры. Известно также, что двухстороннее разрушение ХЯ ведет к тяжелым нарушениям в мотивационном и двигательном поведении животного. Однако эти нарушения постепенно нормализуются (Суворов, 1976). С другой стороны, в процессе фило- и онтогенеза (до созревания коры больших полушарий мозга) неостриатуму отводится роль чуть ли не дублера коры головного моза в интеграции поведенческих реакций организма (Divac, 1972). Показано, что низкочастотная стимуляция ХЯ вызывает развитие медленноволновой фазы сна (Buch,wald et al., 1961, 1965; Hernandez-Peon, 1962; Ониани, Кошелева-Гогичадзе, 1976; 1980). Имеются данные и о том, что одним из анатомических субстратов каталепсии и кататонии является стриопаллидарная система, в частности ХЯ (Mielovic, Jancovic,

1964; Stille, 1971; Turski et al., 1984; Ellenbroek el al., 1985; Wilfarth et al., 1989; Shapovalova, 1993; Шаповалова, 1994).

Эти и приведенные выше данные о широких двухсторонних связях ХЯ дают основание предположить, что это ядро способно нключаться в деятельность любого церебрального механизма в качестве некоего регулятора в системах интеграции сенсорных, двигательных и других функций.

Среди структур головного мозга особое место в интеграции ЦБС принадлежит латеральной преоптической области переднего гипоталамуса. В частности, анатомические связи гипоталамуса определяют функциональное значение этой области в регуляции ЦБС. Среди наиболее важных афферентных путей гипоталамуса следует выделить медиальный пучок переднего мозга, латеральная часть которого связывает гипоталамус с палеокортексом, а медиальная — с ХЯ. Афферентный путь к гипоталамусу идет также от стриато-паллидарной системы. Эфферентные пути гипоталамуса, как известно, проецируются в трех направлениях: 1) к ретикулярной формации и спинному мозгу; 2) к таламусу (пучок Вик д'Азира, идущий от сосковидных тел); 3) к гипофизу. Все эти функциональные связи и определяют физиологическую роль гипоталамуса, его эрготропную и трофотропную функции.

Выбор подкорковых структур головного мозга для изучения кросскорреляционных отношений определялся следующими соображениями. Сенсомоторная область коры и ХЯ, входящие в единую кортико-стриатную синхронизирующую систему, принимают участие не только в анализе афферентных сигналов, но и в регуляции мышечного тонуса, т. е. в двух формах активности, наиболее выраженно изменяющихся в ЦБС. Срединное центральное ядро таламуса было выбрано как один из коллекторов сенсорной аферентации к ХЯ и к сенсомоторной области коры, а также ядро, отражающее функционирование медиальной активирующей группы ядер таламуса. Преоптическая область переднего гипоталамуса включена в анализ как одна из пшногенных зон мозга и как структура, вовлеченная в процесс продуцирования каталептического состояния. Гиппокамп, имеющий характерный 0-ритм, был выбран как структура, отражающая деятельность мозга в БФС.

Основные результаты. Изучение кросскорреляционных отношений между указанными структурами мозга у крыс Вистар показало выраженное увеличение этих отношений в МФС между ХЯ и сенсомоторной корой по сравнению с другими исследуемыми корковыми и подкорковыми структурами. Так, если в бодрствовании этот коэффициент составлял 0.36 ± 0.08, то в МФС он достигал 0.55 ± 0.06. В БФС коэффициент корреляции между ХЯ

и сенсомоторной корой составлял 0.46 ± 0.08. Уровень же крос-скорреляционных связей между ХЯ н слуховой корой составлял в бодрствовании - 0.28 ± 0.07, в МФС - 0.36 ± 0.06 и в БФС — 0.40 ± 0.07. Близкие соотношения отмечались между ХЯ и зрительной корой (0.34 ± 0.04 в бодрствовании, 0.46 ± 0.07 — в МФС, 0.41 ±0.05 —в БФС), ХЯ и центральным срединным ядром таламуса (0.30 ± 0.04; 0.41 ± 0.04 и 0.32 ± 0.06).

Таким образом, на фоне общей тенденции повышения крос-скорреляционных связей между исследуемыми структурами от бодрствования к МФС наиболее выраженные изменения отмечаются во взаимодействии ХЯ с сенсомоторной зоной коры. Полученные данные могут служить подтверждением наличия тесных связей между этими структурами переднего мозга, проявляющимися в синхронизированной фазе сна и свидетельствуют об участии кортико-стриатной системы в регуляции данной фазы.

Становление корреляционных связей между структурами головного мозга при смене фаз сна, удалось показать в процессе изучения эволюции сна (Карманова, 1977). При этом в ряду позвоночных (начиная от рыб и кончая млекопитающими) отчетливо видна общая тенденция повышения величины корреляционной зависимости между структурами головного мозга, тесно связанная с формированием механизмов синхронизации ЭЭГ. Первоначально появляются отдельные и непродолжительные периоды синхронизации в ЭГ у рыб, амфибий и рептилий в виде спай-коподобных потенциалов, но при этом еще отсутствует пространственная синхронизация между структурами головного мозга. Первые и еще слабые элементы пространственной синхронизации появляются только у птиц: корреляционная связь между ЭГ больших полушарий, круглого ядра таламуса и передним гипоталамусом достигает +0.5 в МФС. Появление пространственной синхронизации, вероятно, определяется развитием морфо-функциональных связей между круглыми ядрами таламуса и стриатумом. Далее, у млекопитающих в МФС корреляционные связи между отдельными структурами мозга достигают +0.7, +0.8.

Итак, в результате проведенного исследования и предшествующих работ, выполненных сотрудниками нашей лаборатории (Карманова, 1977, 1982; Оганесян и др., 1990, Карманова, Оганесян и др., 1991; Карманова, Оганесян, 1994) можно видеть, как формировались центральные механизмы регуляции ЦБС и его медленноволновой фазы в ряду позвоночных. С другой стороны, в ходе эволюции фаз сна птиц и млекопитающих в ЦБС сохраняются и признаки древних форм сна: каталептический сон, разрозненные признаки активации, которые только у птиц и млекопитающих организованы в БФС.

Дальнейшее наше исследование было направлено на изучение корреляционных отношений между корковыми и подкорковыми структурами головного мозга при каталептической (древней по сравнению с МФС) форме сна. Более ранние работы нашей лаборатории показали, что эта форма сна встречается в дневное время суток у некоторых рыб, амфибий, рептилий и птиц. У млекопитающих она значительно редуцирована и наблюдается у кроликов и морских свинок. Особенно хорошо эта форма дневного сна выражена у птиц, ведущих ночной образ жизни (совы, филины). Биоэлектрическая активность в передних отделах головного мозга и в структурах переднего гипоталамуса у изученных видов амфибий, рептилий и птиц имеет следующие характерные черты: в ЭЭГ наряду с медленными волнами от 1 до 3 Гц присутствуют колебания от 8 до 12 Гц. Разрушение ядер переднего гипоталамуса у кур, находящихся в состоянии фотогенной каталепсии, и у кур, у которых в естественном ЦБС наблюдалась каталептическая форма сна, вызывало редуцирование этого состояния. Наоборот, деструкция у кур круглых ядер таламуса приводила к уменьшению МФС и значительному количественному увеличению состояния каталепсии (Карманова, 1964, 1977). Эти эксперименты показали, что доминирование в ЭГ кур а-ритма, пластического тонуса в мышцах сгибателей и угнетение двигательной активности определяются функцией преоптической области переднего гипоталамуса. Следует отмстить, что в стриату-ме кур, преимущественно в архистрнатуме, на фоне МФС регистрируются пачки высокоамплитудных волн по 3—6 колебаний в секунду, а в каталептическом состоянии — волны в а- и -диапазонах (Хомутецкая, 1983). Вышесказанное побудило нас изучить характер перестройки функциональных связей между ХЯ и преоптической областью гипоталамуса при фармакологически вызванной каталепсии у крыс линии Вистар и сопоставить полученные данные с данными о характере функциональных связей между этими структурами у крыс ГК.

По нашим данным (Оганесян и др., 1994) галоперидол в дозе 4 мг/кг вызывает каталепсию аналогично бульбокапниновой, описанной Д. Сворадом и И. Г. Кармановой в 1966 г. Фармакологически вызванная каталепсия была использована нами как экспериментальная модель нарушений сна для сравнения с генетически обусловленной каталепсией.

Изучение кросскорреляционных связей в различных фазах сна у крыс Вистар (до введения галоперидола) показало, что в МФС наблюдаются наиболее высокие значения Кк ХЯ с сенсо-моторной корой и передним гипоталамусом (0.55 ±0.06). Менее высокими эти значения были между ХЯ со зрительной корой и центральным срединным ядром таламуса (0.46 и 0.41). Связи ХЯ

с этими структурами претерпевали выраженные изменения при смене фаз сна, снижаясь в БФС до 0.46; 0.41 и 0.32, а в бодрствовании — до 0.36; 0.34 и 0.30. Введение галоперидола приводило к появлению однородного состояния, в котором нельзя было выделить МФС и БФС. При фармакологически вызванной каталепсии Кк связи ХЯ с сенсомоторной корой и передним гипоталамусом становились высокими (Кк = 0.8—0.85), а с центральным срединным ядром таламуса продолжали оставаться слабо выраженными (0.47 ± 0.06).

У крыс ГК кросскорреляционные отношения между ХЯ и сенсомоторной корой были также высокими. В бодрствовании они составляли 0.80 ±0.01, в МФС повышались до 0.86 ±0.01, в каталептической стадии — до 0.84 ± 0.01 и в БФС они были равны 0.83 ± 0.01. Функциональные связи ХЯ с центральным медиальным ядром таламуса были несколько ниже. В бодрствовании они не превышали 0.70 ± 0.02, в МФС - 0.77 ± 0.02, в КС - 0.69 ± 0.03 и в БФС -0.65 ± 0.02.

Таким образом, при обеих формах каталепсии — генетически обусловленной и фармакологически вызванной, отмечается высокий уровень функциональных связей ХЯ с соматосенсорной областью коры и передним гипоталамусом. Взаимосвязь ХЯ с таламическим ядром менее выражена. Еще менее выражена взаимосвязь ХЯ с другими областями коры (слуховой и зрительной). Тем самым полученные данные свидетельствуют в пользу того, что ХЯ вместе с сенсомоторной корой и передним гипоталамусом входят в единую функциональную систему, участвующую в развитии каталептоидного состояния у позвоночных.

раздел iii

Кортико-стриапшые отношения у бодрствующих приматов

Как уже отмечалось, морфологические и электрофизнологи-ческие исследования показали, что сенсорные пути к ХЯ идут через ретикулярную формацию среднего мозга и срединный центр таламуса (Nauta, Whitlock, 1954; Hassler, 1960; Albe-Fessard et al., 1960 и др.). Известно также, что афферентный приток в хвостатое ядро осуществляется и через кортикальные структуры больших полушарий головного мозга (Webstler, 1961; Karman et al., 1963; Бутхузи, 1968; Толкунов, 1970; Astruc, 1971). Обнаружено при этом, что кора больших полушарий не является простым релейным звеном на афферентном пути к ХЯ, а оказывает регулирующее и организующее влияние на его деятельность (Толкунов, 1972, 1978; Оганесян, 1974; 1978; Толкунов, Оганесян,

1978). Такая точка зрения предполагает наряду со строгой избирательностью кортикофугальных влияний возможность широкой конвергенции и взаимодействия на клетках ХЯ кортнко-фугальной импульсации с импульсацией, поступающей туде же в результате раздражения различных рецепторов. Для подтверждения этого представления была выполнена серия исследований на обезьянах. Изучалось взаимодействие кортикофугальнои импульсации, вызванной электрическим раздражением проекционной зоны коры, с вызванными потенциалами в ХЯ в ответ на соматическое, слуховое или зрительное раздражения. Эти исследования выполнены в лаборатории интегративных функций мозга ИЭФБ им. И. М. Сеченова РАН (зав. лабораторией проф. Б. Ф. Толкунов).

Основные результаты. Как показали наши исследования, периферическая стимуляция (соматическая, световая, слуховая) генерировала в ХЯ у обезьян вызванные потенциалы (ВП) в виде отрицательно-положительно-отрицательного колебания. Наиболее выраженным по амплитуде (25—50 мкВ) компонентом этих ВП было положительное колебание, достигающее своего пика через 120—130 мс после подачи соматического и 90—110 мс светового и слухового стимулов. В ответ на раздражение корковой проекционной зоны передней конечности одиночными импульсами тока (0.15—0.20 мА, 0.5 мс) в той же точке ХЯ регистрировался ВП, наиболее выраженным компонентом которого было также положительное колебание, амплитудой 15—40 мкВ, достигающее своего пика через 70—90 мс после подачи стимула.

Таким образом, в ответ на корковое и периферические раздражения в ХЯ формируются близкие по форме реакции. Основным отличием являлось то, что реакции на корковый стимул развивались на 20—30 мс раньше, чем на периферический, что объясняется различиями в путях проведения возбуждения от этих стимулов (Толкунов, 1970, 1972).

В результате одновременного нанесения периферического и коркового стимулов в ХЯ возникали ВП с амплитудой положительного колебания более высокой, чем сумма ВП при нанесении каждого из стимулов в отдельности. По времени своего развития облегченный ВП опережал ВП, возникающий в ответ на периферическую стимуляцию, и был ближе к ответу на раздражение коры. Облегчение было наиболее выраженным в том случае, если корковое раздражение задерживалось относительно периферического на 15—20 мс, и полностью отсутствовало тогда, когда задержка достигала 40. мс. Другими словами, эффект облегчения наблюдался с момента присоединения периферической восходящей импульсной посылки к реакции, вызванной раздражением

коры, и становился максимальным, когда задержка коркового стимула компенсировала более короткий латентный период ВП, возникающий в результате раздражения коры, обеспечивая тем самым наиболее полное временное взаимодействие восходящей и нисходящей импульсных посылок.

Наряду с временными отношениями между корковыми и периферическими стимулами, большое значение для развития облегчения имела интенсивность раздражения. Если оба стимула были относительно слабыми и в результате их приложения в ХЯ возникали ответы с низкой амплитудой, их взаимодействие в лучшем случае сводилось к суммации потенциалов. Однако приложение того же стимула было способно вызвать в ХЯ заметное облегчение ответа на более интенсивное раздражение другой конечности животного. С увеличением интенсивности корковой стимуляции возникало облегчение как слабого, так и более выраженного ВП, причем относительная величина облегчения была значительно больше у ВП с исходно более низкой амплитудой.

При прочих равных условиях сочетание периферического раздражения с раздражением корковой проекционной области часто вызывало более выраженный облегчающий эффект, если была сопряжена модальность обоих стимулов. Так, если корковое раздражение наносили в области проекции правой передней конечности обезьяны, то относительное облегчение ВП при раздражении этой конечности было большим, чем при раздражении левой передней конечности. Это отмечалось в случае как с исходно низкой, так и с исходно высокой амплитудой ВП.

Таким образом, кортикофугальный залп из первичной проекционной области коры больших полушарий оказывает облегчающее влияние на периферические ВП в ХЯ обезьяны в отличие от эффектов, наблюдаемых при холодовой инактивации отдельных участков этой же области коры (Дуринян, Рабин, 1963; Толкунов, 1972; Оганесян, 1974).

Облегчение, полученное в наших исследованиях менее специфично: его испытывают ВП, возникающие в ответ как на периферическую стимуляцию, проекция которой в коре раздражается, так и на стимуляцию тех точек, проекции которых в соматосенсорной коре интактны (Толкунов, Оганесян, 1978; Оганесян 1978, 1985; Оганесян, Толкунов, 1983).

Представленные данные подтверждают выдвинутое Б. Ф. Толкуновым (1970, 1972) положение о том, что в неспецифических структурах мозга ответ на одиночную периферическую стимуляцию развивается в результате взаимодействия восходящего импульсного потока и вызванной той же импульсацией кортико-фугальной посылки, сформировавшейся в соответствующих участках соматосенсорной коры. С этой точки зрения, строго

избирательные изменения реакций в ХЯ, неспецифических ядрах таламуса и ретикулярной формации, показанные при интак-тивации проекционных зон в соматосенсорнои коре, не следует оценивать как наличие специализированных кортикофугальных окончаний или нейронов в неспецифических структурах мозга. Вероятно, это является следствием изменения условий переключения данного сигнала в коре, в результате чего неспецифические структуры лишаются дополнительной кортикофугальной посылки, необходимой для развития полноценного ответа (Карамян и др., 1972; Толкунов, 1972; Толкунов, Оганесян, 1978).

Дополнение периферического стимула стимуляцией корковой проекционной зоны перестраивало исходные реакции, унифицировало их по времени развития. Нами показано, что существуют оптимальные значения интенсивности как для коркового, так и для периферического стимулов, сочетание которых вызывает в ХЯ развитие облегченной реакции.

Другим фактором, существенным в образовании облегчения ВП в ХЯ является синхронность поступления возбуждающих импульсаций, вызванных обоими сочетаемыми стимулами. То есть развитие облегчения зависит от силовых соотношений обеих составляющих и от степени синхронности их поступления в ХЯ. Сам факт облегчения, вызванного сочетанием кортикофугального и периферического импульсов, свидетельствует об их конвергенции и взаимодействии на клетках ХЯ, что соответствует морфологическим и электрофизиологическим данным о распределении восходящих и нисходящих афферентных волокон на одних и тех же клетках ХЯ (Kemp, Powell, 1971; Kitai, Kossis et al., 1976; Суворов, 1980).

Таким образом, можно предположить, что в естественных условиях у интактного животного, импульсная посылка, вызванная периферическим раздражением, переключившись в соответствующей проекционной зоне коры, поступив в ХЯ, может существенно усилить и тем самым выделить в нейронной сети стриатума ответ на тот же стимул, поступивший туда по неспецифическим путям в конвергентном потоке импульсов, отражающих все действующие в данный момент раздражители. Универсальный характер взаимодействия свидетельствует о том, что облегчению в ХЯ при этом будут подвергаться не только афферентная посылка, непосредственно вызванная стимулом, но и компоненты сенсорного ответа в ХЯ, отражающие другие, сопутствующие данному стимулу, раздражители.

При усложнении ситуации (замене одиночного стимула двойным) выявляется более тесная связь реакций в ХЯ с реакциями в лобных отделах коры по отношению к реакциям в соматосен-сорных корковых отделах. Это проявлялось в однонаправленности

амплитудных изменений ВП в ХЯ и лобных отделах коры, в одинаковой выраженности точности временной настройки реакции облегчения, когда задержка любого из стимулов даже на 5—10 мс вызывала падение степени облегчения ВП в обоих образованиях. С особой отчетливостью параллелизм в реакциях этих структур проявился в согласованности времени их развития, особенно в условиях взаимодействия афферентных потоков.

Таким образом, если формирование в ХЯ реакций, вызванных одиночными соматическими стимулами, находится под выраженным контролем со стороны соответствующих проекционных зон в соматосенсорных областях коры, то при формировании реакций, вызванных одновременной подачей двух стимулов, отражаются связи ХЯ с лобными отделами коры. Учитывая относительную длительность развития рассматриваемых реакций, можно думать, что речь идет об осуществлении контроля со стороны лобных областей коры над процессом формирования в ХЯ синтезированной реакции на совокупность раздражителен (Оганесян, Толкунов, 1983). Решающее значение в этом процессе имеет сопряженность во времени взаимодействия восходящего от периферического сенсорного входа афферентного потока импульсов с кортикофугаль-ным потоком импульсов. Такая сопряженность может иметь место, если оба потока вызваны возбуждением одного сенсорного входа.

Тем самым, в данной серии исследований удалось показать, что характер активности ХЯ во время бодрствования определяется степенью сочетанности взаимодействующих вреходящей и нисходящей из коры импульсаций. При этом формируемые в ХЯ реакции находятся под двухуровневым корковым контролем. Первый — уровень проекционных зон коры, определяющий характер реагирования ХЯ в случае мономодальной (простой) импульсной посылки. Второй — уровень ассоциативных зон коры, определяющий характер реагирования ХЯ в случае полимодальной (сложной) импульсивной посылки. Можно полагать, что при переходе от бодрствования ко сну активность ХЯ высвобождается в первую очередь из под более сложно организованных влияний ассоциативных, а затем и проекционных зон коры. Учитывая, что у крыс ГК отмечается дефицит дофамина, ведущий, как ранее отмечалось, к падению ГАМК-ергических тормозных и повышению активности холинергичсских возбуждающих влияний ХЯ, проявление веретенообразной биоэлектрической активности в каталептической стадии сна в определенной степени связано с указанными изменениями в деятельности ХЯ.

Высокие значения коэффициентов кросскорреляции между ХЯ и сенсомоторной корой, отмечаемые у крыс ГК в бодрствовании, медленноволновом сне, в его каталептической стадии и быстро-волновом сне, вероятно объясняются преобладанием у этих живот-

1ых веретенообразной и медленноволновой активности. Эта 1ктивность, наиболее явственно выступающая в каталептической тадии, проявляется и в бодрствовании, характеризующемся у (анной линии крыс некоторой заторможенностью, связанной, по шению Колпакова (1990), со снижением активности норадре-[ергической системы мозга.

Полученные данные о характере кортико-стриатных отношений при формировании сенсорных реакций в бодрствовании, также сведения об этих отношениях в ЦБС в норме, при [аследственной и галоперидоловой каталепсии позволяют думать, [то кортико-стриато-паллидо-таламо-гипоталамическая система беспечивает интегративную деятельность ЦНС во всех состояниях рганизма. Дисбаланс в активности любого из звеньев указанной 1епи, как и следовало ожидать, приводит к расстройству функ-(ионирования всей системы. Судя по ведущей роли коры больших юлушарий в организации бодрствования и по определяющей роли ипоталамо-палеокортикальной системы в развитии каталепсии чевидно, что в данном случае диссолюция нервной деятельности роявляется в повышении активности нижележащих мозговых труктур. Это и обусловливает проявление филогенетически более ревней формы функционирования, несущей на данной ступени азвития патологический характер — каталепсию. Распад ЦБС в анном случае отражает патогенез основного заболевания, распад ервной деятельности по каталептическому типу.

раздел iv

Анализ характера нарушений ЦБС у крыс с наследственной предрасположенностью к аудиогенным судорогам

Показано, что при пароксизмальных синдромах нарушается груктура ЦБС, больные меньше спят, у них длиннее латентный ериод наступления сна и меньше эффективность последнего (Вла-эв и др., 1983; Ноеррепег et al., 1984; Wilder, Schmidt, 1985; 1орозова и др., 1987; Dadmehr et al., 1987; Halasz, 1987; иниарушвили, 1988). Расстройства сна, в свою очередь, могут сугубить течение основного заболевания (Коридзе и др., 1983; oth, 1986). Очевидно, что изучение взаимоотношений сна и /дорожной активности продолжает оставаться одним из актуаль-ых вопросов современной клинической неврологии. Свидетель-гвом этому служат данные о том, что в подавляющем большинстве

случаев .(70%) генерализованная судорожная активность впервые проявляется у детей на фоне сна. У взрослых в 30% случаев она проявляется исключительно во время сна (Janz, 1962; Pompeiano, 1969; Гольбин, 1979; Коридзе и др., 1976; Биниауришвили, Аишуков, 1985). Вместе с тем, несмотря на большое количество исследований (Pompeiano, 1969; Коридзе и др., 1976; Биниауришвили и др., 1985; Halaz, 1987; Камбарова, 1992), остаются крайне противоречивыми представления о значении той или иной фазы сна в инициации, усилении или подавлении пароксизмальной активности мозга, а также о характере и последствиях нарушений сна при эпилепсии. Так, в частности, большинство авторов указывает на облегчающее влияние МФС в возникновении генерализованной гиперсинхронной патологической активности и отмечает подавление последней в БФС (Gibbs et al., 1948; Ренфилд, Джаспер, 1958; Janz, 1962; Hjvheiano, 1969; Коридзе и др., 1976; Биниауришвили, Яхно, 1982; Auret et al., 1983; Биниауришвили идр., 1985; Halasz, 1987). Однако, ряд исследователей считает, что эпилептиформная активность может в равной мере возникать в обеих фазах сна (Bacia et al., 1986; Морозова и др., 1987) или проявляться преимущественно в период БФС (Elazar, Hobson, 1985).

Далеко не все ясно и в вопросе о характере нарушений сна после припадков: одни авторы отмечают гиперсомнии в картине парокснзмальных состояний (Биниауришвили, Яхно, 1982; Вейн, Хехт, 1989; Tartara et al., 1991), а другие, напротив, указывают на расстройства организации сна и уменьшение его продолжительности (Коридзе и др., 1983; Ноеррпег et al., 1984; Dadmehr et al., 1987). Такого рода противоречия, по-видимому, вполне закономерны, поскольку различные исследователи изучали влияние на механнмы сна разных типов судорожных состояний. Ведь, строго говоря, эпилепсия не является специфическим заболеванием, а представляет собой устойчивое полиэтиологическое и полнпатогенетическое состояние дисфункции ЦНС, сопровождающееся возникновением различной степени выраженности генерализованных разрядов в мозге и моторных припадкой, парокснзмальных проявлений психопатологических расстройств, а также развитием эмоциональных и психических расстройств (Jakson, 1870; Пенфилд, Джаспер, 1958; Сараджишвили, Геладзе, 1977; Theodore, 1985; Камбарова, 1983, 1986, 1992). Именно различия в степени генерализации активности мозга, а также в проявлениях моторных и психопатологических парокснзмальных синдромов положены в основу целого ряда современных классификаций судорожных заболеваний (Перфилд, Джаспер, 1958; Dreyfus, 1985; Theodore, 1985; Wilder, Schmidt, 1985).

С учетом сказанного напрашивается вывод о том, что одним из возможных путей к получению более однозначных результатов при изучении судорожной активности может явиться использование в исследованиях животных с экспериментально вызванными или генетически обусловленными проявлениями четко выраженных и строго классифицируемых пароксизмальных состояний (Jasper, 1972; Колпаков, 1978; Biziere, Chambón, 1987; Fisher, 1989). Работы с такого рода естественными моделями, а их насчитывается уже более 50, позволяют не только выявить нейрофизиологическую основу возникновения эпилептиформной активности, градуировать выраженность патологического процесса, его тяжесть и длительность. Подобные исследования способны также решать и целый ряд сопутствующих задач, в частности, более целенаправленно подходить к выяснению взаимоотношений сна и судорожной активности. С известными допущениями результаты таких работ могут быть использованы и для интерпретации клинического материала.

Мы не станем подробно останавливаться на обзоре моделей эпилептиформных синдромов, поскольку эта тема достаточно освещена в литературе (Jasper, 1972; Колпакова, 1978; Романова, Калмыкова, 1981; Biziere, Chambón, 1987; Fisher, 1989), содержащей их достоинства и недостатки, а также доказательства пригодности подобных моделей для изучения биологических основ эпилепсии человека. Отметим лишь, что поставив вопрос о влиянии пароксизмальных состояний (распад нервной деятельности по «эпилептическому» типу) на ЦБС, мы решили провести сравнительные исследования организации суточного ЦБС, изучая динамику биоэлектрической активности мозга у нормальных крыс линии Вистар и у крыс с генетической предрасположенностью к аудиогенным судорожным припадкам (линия Крушинского—Мо-лодкиной — КМ). Этих крыс принято рассматривать в качестве естественной модели генерализованной тонико-клинической эпилепсии (Крушинский, 1959, 1960; Романова, Калмыкова, 1981; Колпаков и др., 1985; Fischer, 1989). В наших исследованиях мы использовали крыс линии КМ из популяции, длительное время поддерживавшейся Е. А. Рябинской на кафедре высшей нервной деятельности С.-Петербургского университета, а в настоящее время содержащейся в виварии ИЭФБ им. И. М. Сеченова.

Основные результаты. Исследования характеристик ЦБС у этой линии крыс проводились в доконвульсивный и постконвульсивный периоды. Проведенный нами сравнительный анализ ЦБС у крыс КМ и крыс линии Вистар в доконвульенвном периоде не выявил значимых отклонений в интегральных характеристиках цикла у животных обеих групп. Различия были отмечены лишь

по представленности в БФС волн а- и 0-диапазонов. Так, у крыс линии Вистар 80%, а у крыс КМ лишь около 5% времени БФС занимала стадия с высокой представленностью в ЭГ волн 0-диапа-зона. При этом в отведениях от слуховой коры и гиппокампа колебания 0-диапазона доминировали, а в ЭГ соматосенсорной и зрительной коры они имели практически равную выраженность с А- и а-волнами. Такого рода усиление гиппокампального 0-рнтма является по мнению ряда авторов (Гасто, Роже, 1962; ЯогШепЬе^, 1968; Ониани и др., 1976; УапсктоИ, 1983; Ониани, 1985) показателем включения в данной стадии БФС ретикуло-гипоталамо-септо-гиппокампальной восходящей активирующей системы мозга, обеспечивающей тоническое возбуждение коры и мотивационных структур лимбического круга. Именно это дало основание называть эту стадию эмоциональной (Ониани и др., 1976; Ониани, 1985). Наибольшее время (95%) БФС у крыс КМ и окло 20% у крыс Вистар приходилось на стадию с доминированием а-ритма, когда в ЭГ слуховой коры и гиппокампа животных превалировали волны а-диапазона, а в ЭГ соматосенсорной и зрительной коры наибольшую выраженность имели Д- и а-колебания. Ряд авторов полагает, что проявление указанной стадии БФС и формирование неокортикального а-ритма обусловлено включением восходящей ретикуло-таламо-кортикальной активирующей системы, обеспечивающей фазическое возбуждение коры мозга и десинх-ронизацию электрогиппокампограммы посредством неокортико-энторинального входа (Гасто, Роже, 1962; ИоиЦепЬе^, 1968; Ониани и др., 1976; .Уапс1егао11, 1983; Ониани, 1985). В течение данной стадии мотивационные структуры лимбического круга активируются лишь незначительно, поэтому стадия названа неэмоциональной (Ониани и др., 1976; Ониани, 1985).

Предполагают, что взаимоотношения между ретикуло-гипо-таламо-септо-гиппокампальной и ретикуло-таламо-кортикальной активирующими системами мозга являются реципрокными (ИоиПепЬе^, 1968; Ониани, 1985) поскольку обычно в одной фазе быстроволнового сна происходит несколько переходов от стадии с высокой выраженностью в ЭГ волн 0-диапазона к стадии с превалированием в ЭГ а-ритма и обратно, после чего у крыс, как правило, наблюдается пробуждение. Вместе с тем, пока неясно, какое функциональное значение может иметь такого рода периодическое доминирование в ходе БФС одной активирующей системы мозга над другой. Доминированием функционирования активирующих систем мозга, видимо, можно объяснить отсутствие у крыс КМ высоких значений в коэффициентах кросскорреляции не только между ХЯ и корковыми областями, но и между другими исследуемыми структурами мозга в ЦБС. Повышение их значений между соматосен-

сорной корой и ХЯ (до 0.56) отмечается лишь в синхронизированной фазе сна (МФС).

С целью дальнейшего выяснения факта дисбаланса в деятельности системы регуляции БФС были проанализированы результаты исследований ЦБС непосредственно после завершении судорожного припадка. У крыс КМ генерализованный аудиогенный припадок вызывали предъявлением звукового стимула (тональный сигнал частотой 8 КГц и интенсивностью 80 дБ).

На фоне стадии тонической экстензии в ЭГ наблюдались эпилептиформные разряды, особенно четко выраженные в отведениях от гиппокампа. После пароксизмального приступа у крыс отмечалось состояние постконвульсивной депрессии, характеризующееся двигательной заторможенностью, отсутствием поисковой реакции.

Первые эпизоды МФС возникали у животных в среднем через 82 ± 16 минут после припадка. Они были краткими (15—35 с) и соответствовали дремотному состоянию или поверхностной стадии МФС. Постепенно длительность эпизодов сна и его глубина нарастали и к исходу 2-го часа после пароксизмального приступа МФС у крыс приходила в норму. Однако, из-за ее отсутствия в начале постконвульсивного периода продолжительность МФС в первые 3 ч опыта была примерно в 2 раза ниже нормы. Если нарушения МФС после генерализованного судорожного припадка были относительно непродолжительны и неглубоки, то БФС страдала более существенно. В первые 3 ч постконвульсивного периода у животных данная фаза сна отсутствовала. Быстроволновый сон появлялся у крыс в среднем через 200 ± 14 мин. после пароксизмального приступа. При этом длительность первых его эпизодов была небольшой. Увеличивалась продолжительность переходных к БФС стадий. И только через 4—5 ч после судорожного приступа происходило восстановление структуры и длительности эпизодов БФС. Однако, в целом, в период с 3-го по 6-й часы опыта длительность этой фазы сна оставалась примерно на 30% ниже контрольных показателей. Заслуживает внимания то, что несмотря на продолжительную редукцию БФС после генерализованного судорожного припадка, мы не наблюдали компенсаторного увеличения данной фазы в ЦБС животных в течение всех последующих 18-ти часов опыта. Отсутствие БФС сразу после судорожного припадка свидетельствует о том, что в основном регуляторе этой фазы, сна — дорсолатеральном отделе покрышки моста (.1оиуе1, .1оиуе1, 1963), произошло падение активности, в основе которого, видимо, лежат глубокие деполяризационные сдвиги (Кругликов, 1976), развившиеся вследствие залпа судорожных разрядов. В свою очередь, это свидетельствует в пользу данных о первоочередном участии ретикулярной формации ствола в процессе гене-

рации судорожной активности (Гусельникова, 1958, 1959; Ссливра, 1983). Следует отметить, что в постконвульсивном периоде в ЭГ картине бодрствования отличий от картины обычного бодрствования мы не заметили. Это подтверждает представления о различиях в механизмах регуляции БФС и бодрствования, о наличии нескольких уровней в системах регуляции сна (Jouvet, Jouvet, 1963, Айрапетьянц, Вейн, 1982). То, чта в постконвульсивном периоде механизм генерирования БФС не функционирует, подтверждает точку зрения об общности механизмов регуляции БФС и продуцирования судорожных разрядов (Dement et al., 1967; Elazar et Hobson, 1985).

Изучение кросскорреляционных отношений у крыс КМ в постконвульсивном периоде показало выраженный кратковременный (в течение первых 16 сек после завершения припадка) их рост между ХЯ и корковыми слуховой и зрительной зонами. Если до припадка они составляли 0.36 и 0.34, то после припадка их значения стали 0.56 и 0.54. То есть, у крыс КМ наблюдалась картцна перестройки функциональных связей ХЯ с корковыми областями, близкая той, которую мы отмечали у контрольной группы животных. Имея относительно низкий уровень в бодрствовании, они значительно усиливались в период генерализации синхронизированной активности: в МФС или при развитии судорожной активности. Тем самым данные, полученные на крысах КМ, также как и на крысах ГК и Вистар, свидетельствуют о вовлеченности кортико-стриатной системы в механизмы регуляции медленноволнового сна.

Наши данные о характере дезинтеграции ЦБС у крыс КМ совпадают с данными экспериментальных и клинических исследований других авторов (Биниарушвили, 1985; Морозова и др., 1987; Камбарова, 1992; Коридзе, Кавкасидзе, 1993).

Начальное сокращение длительности МФС, наблюдавшееся сразу после судорожного припадка, свидетельствует о том, что деполяризационные сдвиги затронули уровни синхронизирун>щих систем мозга, наиболее примыкающие к стволовым образованиям. К таковым можно отнести систему ядер шва, гипоталамо-палео-кортикальную и таламо-кортикальную синхронизирующие системы. То есть, следует полагать, что процесс дезинтеграции ЦБС носит кортикопетальную направленность и имеет в этом сходство с процессом развития судорожной активности. На направленность распространения судорожных разрядов от ствола мозга к его передним отделам указывают А. И. Селивра (1983) и Kiesmann et al. (1988). Изучая биоэлектрическую активность структур мозга у животных в условиях кислородной интоксикации, А. И. Селивра показал, что судорожные разряды распространяются по схеме: ретикулярная формация ствола — ядра таламуса и гипоталамуса —

миндалина — скорлупа и хвостатое ядро — соматосенсорная кора. Автор приводит данные о возникновении первоначальных изменений в латеральном ядре таламуса, а затем — в ретикулярной формации и высказывает точку зрения о том, что данные о морфологических и функциональных связях латерального ядра таламуса с бледным шаром позволяют считать главным в нейрофизиологических реакциях на пшероксию нарушения в деятельности стриатопаллидариой системы (Селйвра, 1983). При этом указывается, что стриатум, будучи высшим центром экстрапирамидной системы и участвуя в регуляции сенсорных и вегетативных функций, является как бы функциональным антагонистом восходящей ретикулярной активирующей системы, генерирующей судорожную активность. Поэтому стриатум, вовлекаясь в развитие судорожной активности, в какой-то степени тормозит дальнейшее ее распространение по коре. Однако, свойство стриатума потенцировать развитие гиперсинхронизирован-ного ритма в коре вовлекает ее в эпилептиформный процесс. Такими сложными взаимоотношениями активирующих (как бы просудорожных) и деактивирующих (противосудорожных) систем объясняется и развитие судорожных припадков у эпилептиков не тоько. во время МФС, но и во время БФС и на фоне десин-хронизации ЭЭГ при бодрствовании.

Иную картину мы наблюдали при продуцировании судорожной активности в условиях «раскачки», достигаемой электростимуляциями эмоциогенных зон латерального гипоталамуса' у крыс линии Вистар (Калашникова, Оганесян, 1991). Здесь отмечалось редуцирование глубокой стадии МФС и БФС. Если в фоновом исследовании они составляли 37.5% и 16.1%, то после первой же серии электростимуляции, когда проявились признаки первой стадии феномена «раскачки» (стадия развития тонических судорог шейных мышц), эти цифры составили 4.7% и 8.1 % соответственно. В результате последующих электростимуляций, приведших к большей выраженности пароксизмальной активности в ЭГ и развитию миоклонических судорог, глубокая стадия МФС полностью исчезала, а БФС развивалась с задержкой и наблюдалась в редуцированном виде. Фактически сон был представлен поверхностной стадией МФС. При этом уже после первой серии электростимуляций в рассматриваемой стадии были выражены кратковременные (до 15 с) периоды десинхронизации (микроактивации). Характер дезинтеграции ЦБС в этом случае носил Золее сложный характер, чем у крыс КМ, что совпадает с данными питературы о сложных и разнонаправленных нарушениях сна при различных формах продуцирования судорожной активности.

Полученные нами данные о характере дезинтеграции ЦБС и сведения о снижении у крыс КМ уровня содержания до-

фамина позволяют считать, что одним из решающих патогенетических факторов при данной патологии, как и у крыс ГК, является ослабление стриато-нигральных и нигро-стволовых ГАМК-ергических тормозных влияний на стволовые и спнналь-ные моторные центры. Но, если при каталепсии деятельность активирующих систем ствола мозга приводит к развитию тонической мышечной активности, то дисбаланс в деятельности стволовых активирующих систем, отмечаемый у крыс КМ, ведет к развитию судорожной активности. То, что у крыс КМ не отмечается значимых изменений в функционировании систем, регулирующих МФС, свидетельствует о наличии механизмов компенсации нарушений в деятельности стриатума. Такая компенсация может прежде всего осуществляться таламо-кор-тикальной синхронизирующей системой. Если же процесс развития судорожной активности охватывает все уровни ЦНС (что, по-видимому, происходит как в наших, так и в экспериментах других исследователей при стимуляции различных отделов мозга), то имеют место нарушения и в деятельности систем регуляции МФС. Сходная картина изменений разворачивается, очевидно, при различных формах эпилепсии у человека, когда диссолюция или «функциональная дедиффе-ренцировка» (по Камбаровой, 1983) носит более обширный характер, чем в исследованном нами случае наследственной патологии ЦНС.

раздел v

Некоторые аспекты исследования сна при болезни Жиля де ля Туретта

Как мы уже отмечали, при наследственной патологии ЦНС имеет место распад ЦБС. При предрасположенности к кататонии и каталепсии это выражалось в таких изменениях МФС, которые свидетельствовали о повышении активности гипоталамо-палео-корткальной и стриато-кортикальной синхронизирующих систем. При предрасположенности к судорожным разрядам это выражалось, в первую очередь, в количественных изменениях БФС, что свидетельствовало о первоочередном участии ретикуло-гипотала-мо-таламо-кортикальной десинхронизирующей системы в дезинтеграции ЦБС. Эволюционный подход к анализу расстройств ЦБС был впервые успешно использован в лаборатории эволюции сна и бодрствования под руководством И. Г. Кармановой в 1984 г. при анализе нарушения ЦБС у больных нарколепсией (Карманова

II др., 1985; Карманова и др., 1984, 1985; Яхно и др., 1988). Разработка принципов сравнительно-физиологического анализа дезинтеграции ЦБС способствовала углублению понимания патогенеза данного заболевания (как усиление охранительно-пас-с пвных форм поведения), сопровождающегося, как правило, гнпер-(омнией, приступами обездвиженности типа катаплексин и реже приступами каталепсии.

Все сказанное побуждало нас применить данный подход к диализу и других форм патологии ЦНС. Была выбрана относительно редко встречающаяся, но богатая клинической картиной форма наследственной патологии — болезнь Жиля де ля Туретта. В последние десятилетия эта болезнь стала привлекать к себе пристальное внимание не только невропатологов и психиатров, но также и нейробиологов. По-видимому, это связано с несколькими обстоятельствами: во-первых, распространенность этого редкого заболевания оказалась все-таки больше, чем предполагалось ранее; ио-вторых, после столетнего и практически безуспешного поиска лечения этого заболевания, в 60-х годах было обнаружено облегчающее воздействие галоперидола на его симптоматику, что позволило думать о нарушениях в системе дофаминергической передачи, как ведущем патогенетическом факторе. Наконец, стало очевидным, что это заболевание не только неврологическое, но и психическое, т. е. невзирая на выраженность расстройств в шнгательной сфере (тики), в клинической картине отмечаются п эмоционально-мнестичсские расстройства. В ряде случаев это .¡аболевание протекает крайне тяжело и выражается в глубоком душевном дискомфорте, постоянном мучительном ощущении тревоги, которым сопутствуют тики (гримасы) лица, подергивания рук и ног, иногда вычурные движения всем телом, непроизвольные вокализации — нередко это подражания тем или иным вокализациям животных (ржание, хрюкание и т. п.), а в крайне тяжелых случаях это еще и копролалии, копропраксин (непроизвольные непристойные выражения и движения), и непроизвольная аутоагрессия (Лис, 1989; Киг1ап, 1993; Пушков, 1988; Корзенев и др., 1991). В случае, когда интенсивное медикаментозное лечение в зрелом возрасте на протяжении нескольких лет не приносит облегчения больному, прибегают к нейрохирургическому лечению—стереотаксической деструкции та-ламических ядер, или сочетанным операциям на таламических ядрах, поясной извилине, безымяной субстанции и некоторых других структурах мишенях (Кандель, 1981; Корзенев и др., 1991).

Учитывая наследственный характер заболевания, вовлеченность в патогенез заболевания дофаминергической (стриатной) системы, а также широкие связи структур-мишеней со всеми

структурами мозга, участвующими в регуляции ЦБС, представлялось целесообразным исследовать структуру ночного сна у этих больных. Данный раздел выполнен в нейрохирургическом отделении психоневрологического института им. В. М. Бехтерева (руководитель — проф. В. А. Шустин).

Основные результаты. У всех обследуемых отмечались гиперактивное поведение и навязчивые состояния. У четверых из них наблюдались разнообразные тики и различные вокализации. Двое страдали копролалией и проявлениями непроизвольной аутоаг-рессии. У одного больного помимо тиков отмечались судорожные приступы.

Изучение ЦБС у этих больных выявило следующие изменения 1) уменьшение длительности ночного сна в полтора и более раз; (с 480 мин. у здоровых до 280 и даже до 113—115 минут) з; счет частых пробуждений; 2) нарушения в циклической организации сна — быстроволновая фаза могла развиваться из второ£ стадии (стадии сонных веретен) с самого начала ночи, тогда ка! в норме такой переход наблюдается к концу ночного сна; 3) дол; МФС и ее поверхностных стадий была выше, чем у здоровы: людей и могла доходить до 90% и выше от времени сна; 4) ] третьей-четвертой стадиях отмечались кратковременные периодг микроактиваций, которые могли составить до 20% всей длнтель ности этих стадий; 5) редуцирование БФС могущее дойти Д| того, что она составляла 3—4% от длительности всего сна п< сравнению с 23—25% у здоровых людей.

Из изложенной общей картины изменений ЦБС хотелось 61 выделить два наблюдения. В 1-м симптоматика болезни был отягощена судорожными приступами, проявляющимися во врем сна и- при пробуждении. При этом длительность сна составлял менее 30% сна здоровых, длительность стадии дремоты составлял половину всего сна, стадии сонных веретен в 4, а БФС была 2 раза короче, чем в норме. Лишь продолжительность стади дельта-сна в процентном отношении не отличалась от нормы.

Клиническая картина второго случая характеризовалась от сутствием двигательных расстройств и представленностью раса ройств эмоционального характера. У больной (единственна женщина из 5-и обследованных) отмечались вспышки страх; длительное следование запечатлевание ярких зрительных образо! навязчивость в виде желания дотронуться до зеркальных пове] хностей. Сон в данном случае был укорочен лишь на 1/3. Пр этом БФС была в пределах нижней границы нормы. Внутри МФ отмечались увеличение стадии дремоты (более чем в 2 раза) дельта сна (более чем в 1,5 раза), сокращение стадии соннь веретен (в 4 раза по сравнению с нормой). Микроактивации 1

фемя дельта-сна отмечались и в этом случае, составив менее здного процента.

Таким образом у исследуемых больных на первый план выкупают нарушения, свидетельствующие о гиперфункции актит шрующих механизмов мозга. Так, гиперактивность неспецифических ядер таламуса проявляется в достаточно высокой степени шраженности второй стадии сна, а высокая активность ретику-1ярнйй формации среднего мозга — в сокращении длительности :на и наличии большого числа эпизодов микроактивацнй в дель-га-сне. С этим можно связать и редуцирование у больных акти-шрованной фазы сна.

Полученные нами данные о гиперактнвности активирующих :истем, о сокращении ночного сна, о нарушении его цикличности шесте с клиническими данными об отсутствии чувства удовлет-юренности после сна, об остром ощущении тревоги, дискомфорта, которые сон не устранял, позволяет предположить, что при этом ¡аболевании такая гиперактивность обусловливает или отражает засстройства в эмоциональной сфере.

Наблюдаемая нами выраженность активирующих влияний со ггороны ствола и таламуса сопровождается дисбалансом в деятельности систем и структур мозга, регулирующих эмоциональный :татус человека (лимбико-кортикальный круг Пейпеца). Несом-1енна и вовлеченность в этот процесс стриатных образований >юзга.

Об этом свидетельствуют данные о повышении активности юфамин- и снижении активности холинергической систем мозга три болезни Туретта (Лис, 1989). Это позволяет рассматривать i числе ведущих патогенетических факторов заболевания расстройства в деятельности неостриатума, как структуры переднего .юзга, тесно связанной с активностью обеих медиаторных систем, 1 также играющей важную роль в организации двигательного юведения. Выраженные расстройства эмоционального, мотива-цюнного характера в совокупности с вышеуказанными нару-иениями в деятельности дофаминергической системы дают осно->анис считать, что среди патогенетических факторов синдрома Гуретта следует рассматривать и расстройства мезолимбической юфаминовой системы мозга (Stevens, 1979). Клиническая картина юлезни в начальном периоде характеризуется расстройствами треимущественно эмоциональной, мотивационной сферы, связан-юй с деятельностью образований, входящих в указанную дофаминовую систему (амигдала, гиппокамп, ядра перегородки, до-5авочное ядро, нижняя часть лобной коры).

По-видимому, дезинтеграция нервной деятельности при данной татолопш, развившись на уровне мезолимбической системы, охватывает структуры переднего мозга, что выражается в дисбалансе

деятельности синхронизирующих систем и появлением в клинической картине заболевания двигательных расстройств, свидетельствующих об ослаблении кортикофугальных влияний и о дезинтеграции функций неостриатума. Вместе с усилением восходящих активирующих влияний это, видимо, ведет к развитию двигательных расстройств при бодрствовании. Можно полагать, чтс выделенные нами два наблюдения свидетельствуют в пользу такогс предположения. В случае относительно нормального функционирования десинхронизирующих систем двигательные расстройства в клинической картине не отмечаются. В случае же выраженного расстройства деятельности десинхронизирующих систем клиническая картина обычных двигательных расстройств (гримасы лица, непроизвольные движения рук и т. д.) дополняется развитием судорожных разрядов во сне и при пробуждении.

Таким образом, наблюдаемые нами изменения ЦБС, как и клиническая картина заболевания, свидетельствуют о расторма-живании подкорковых и стволовых моторных и активирующих центров. При этом нейрофизиологическая картина ночного сна отражает указанный процесс. Последнее проявляется в нарушении циклической организации сна, усилении всех механизмов активации на фоне сна, в отсутствии эмоционального облегчения после ночного сна.

Данные, полученные при болезни Туретта, еще раз показали, что изучение нейрофизиологической структуры ЦБС углубляет понимание патогенеза заболевания, так как выявляет причинно-следственную связь в тех сдвигах, которые имеют место в ор-ганиации ЦБС, неврологическом и психопатологическом статусах больного.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе изучения действия повышенного давления кислорода на организм животных разного уровня филогенетического развития А. В. Войно-Ясеницкий (1958) выделил два типа распада функций ЦНС: первый, когда распад идет по пути «гипнотического» расслоения функций с проявлениями каталепсии и ригидности; второй, когда распад идет по пути «эпилептического» расслоения с проявлением судорожных припадков. По мненю автора первый тип распада «замаскирован черезвычайно сильными установочными реакциями, высвободившимися из под тормозного влияния вышестоящих отделов мозга» (с. 140). А эпилептический тип распада характеризуется «обнажением всех онтогенетически ранних координаций движений и установочных функций» (там же). В основе механизмов гипнотического или, как мы называем,

саталептического типа распада А. В. Войно-Ясенецкий видел воз-(ействие тормозных влияний гипоталамуса и мозжечка на двига--ельные рефлексы и развитие судорог, обнаруженные исследо->аниями школы Л. А. Орбели. Благодаря этим влияниям «даль-1сйший распад по этапам эволюции оказывается невозможным, ■ак как изменяется функциональное состояние нижележащих отелов центральной нервной системы» (с. 140). Развитие каталеп-оидного состояния автор считает следствием «новой установки» (еятельности сохранившихся отделов ЦНС, тонотропных влияний :импатических центров гипоталамуса и торможения двигательных шпаратов. Роль переднего гипаталамуса, гипоталамо-палеокор-•икальной системы интеграции ЦБС в развитии каталептоидного »стояния у позвоночных показана исследованиями И. Г. Карма-ювой и сотр. (1964, 1977, 1983). В развитии этого состояния ¡ажная роль принадлежит и кортико-стриатонигральной системе ¡нтеграции (Тигэк! е1 а1., 1984, ЕИепЬгоек с1 а1., 1985; Шапова-юва, 1985).

В наших исследованиях показано, что при генетической пред->асположенности к каталепсии («каталептический» тип распада функций ЦНС) в первую очередь нарушаются механизмы регу-1ЯЦИИ медленноволнового сна. Так как эти механизмы во многом >беспечиваются деятельностью синхронизирующих систем передуто мозга, то можно считать, что и в нашем случае процесс >аспада ЦБС развивается в верхних этажах ЦНС и приоста-(авливается на гипоталамо-палеокортикальном уровне регуляции 1ервной деятельности. То есть наблюдается выраженное сходство :артины распада ЦБС с картиной распада функций ЦНС.

Иную картину дезинтеграции ЦБС мы наблюдали при ге-(етической предрасположенности к аудиогенным судорожным фипадкам. Здесь прежде всего проявляются нарушения ме-:анизмов регуляции быстроволнового сна. А так как эти ме-:анизмы обеспечиваются преимущественно деятельностью десинхронизирующих систем стволовых и межуточных отделов мозга, о можно считать, что в нашем случае распада функций ЦНС ю «эпилептическому» типу процесс распада ЦБС развивается низу вверх. Видимо, кратковременность «эпилептического» типа (аспада функций ЦНС не позволяет установить «полного обнажения» всех уровней координации ЦБС. Быстрое восстановление истем регуляции МФС, отмечаемое в постконвульсивном периоде, видетельствует о большей устойчивости этих систем к данному ипу дезинтеграции нервной деятельности.

Согласно современным эволюционно-бнологическим взглядам эпилепсия и каталепсия стоят, в определенном смысле, на противо-юложных полюсах, являясь проявлениями различных (по форме воего выражения) древних оборонительных реакций животных

на экзогенные раздражители (Короленко, Колпаков, 1976; Колпаков, 1978; Колпаков и др., 1985; МсЬегтеуег, 1987). Если при эпилептиформном типе реагирования проявляются архаичные механизмы реакции ярости, то при каталептическом — реакции страха (МасМиггау, 1973). И хотя оба типа реагирования и разно-направлены, они имеют в равной мере высокое адаптивное значение, обеспечивая своим носителям определенные биологические преимущества в плане выживания. При этом судорожная активность сопровождается высокой подвижностью нервных процессов, что дает животным — носителям этого свойства преимущества в виде быстроты реакции и действий при активной обороне (Крушинский, 1959; Елкин, 1971; Колпаков и др., 1985). Напротив, как уже отмечалось, каталептическое состояние, являющееся патологической вариацией охранительно-пассивной формы поведения и выражающееся в виде застывания или стереотипного двигательного возбуждения, направлено на пассивную оборону и помогает животному скрыться, замаскироваться при опасности или же запустить программу стереотипной рефлекторной оборонительной реакции. Полученные нами данные позволяют прийти к выводу о том, что использование эволюционного подхода открывает новые возможности для оценки характера нарушений ЦБС и биологической природы патологической формы обездвиженности — каталепсии. Так, при изучении ЦБС еще раз подтверждена точка зрения о том, что в основе многих патологических синдромов человека лежат биологически древние реакции, которые в результате генетически обусловленных форм патологии утратили защитное значение и приобрели патогенное. Такой вывод основан на использовании эволюционно-диссолюционного подхода. Дж. Джексона и Л. А. Орбели. На примере анализа нарушений ЦБС показано, в частности, что при распаде систем интеграции этого цикла имеет место отражение тех эволюционных закономерностей, которые в процессе его формирования были на ранних этапах эволюции позвоночных.

Нам удалось установить, что распад ЦБС при разных формах заболеваний протекает по-разному и показать взаимосвязь между характером наследственного заболевания и характером нарушений ЦБС. Очевидно, решающим является здесь участие соответствующих наследственных факторов в патологии того или иного заболевания и в нарушении временной организации ЦБС. Подтверждением этого положения являются данные, полученные нами на крысах генетически предрасположенных к каталепсии, аудиогенным судорожным припадкам и на людях при болезни Туретта. При первых двух формах, изученной нами наследственной патологии ЦНС, установлена различная степень выраженности каудатокорковых, каудато-таламических и каудато-

гипоталамических взаимосвязей. Обращает на себя внимание тот факт, что каудато-корковые взаимосвязи достигали максимальной величины в период развития синхронизированной активности мозга. При предрасположенности к каталепсии они были высокими во всех состояниях животного и превышали уровень взаимосвязей между другими структурами мозга. При предрасположенности к аудиогенным судорожным припадкам каудато-корковые функциональные связи в бодрствовании могли быть ниже уровня взаимосвязей между другими исследуемыми структурами (корково-кор-ковыми, корково-таламическими, каудато-таламическими). Но при развитии синхронизированной активности (в медленноволно-вом сне или постконвульсивном периоде) рост каудато-корковых отношений превышал рост функциональных связей между другими образованиями мозга. Та же картина отмечалась нами и у крыс Вистар, у которых рост каудато-корковых отношений при переходе от бодрствования к медленноволновому сну превышал рост кор-ково-корковых или каудато-гиппокампальных и был близок лишь к росту каудато-таламических связей. Эта особенность каудато-корковых взаимосвязей, проявляющаяся в условиях усиления синхронизированной активности мозга, позволяет думать, что такой характер кортико-стриатного взаимодействия может являться одним из нейрофизиологических компонентов и высокой адаптируемости человека к неблагоприятным условиям среды, которая сопровождается усилением именно синхронизированной активности мозга (Василевский и др., 1988, Василевский, 1994). Вместе с тем, установление наиболее высокого уровня взаимодействия между корой и ХЯ при развитии синхронизированной активности, свидетельствует о вовлеченности кортикостриатной системы в механизмы регуляции медленноволнового сна. Эти факты могут свидетельствовать об активном участии ХЯ в процессах интеграции нервной деятельности и ЦБС.

Если учесть, что при всех исследованных формах патологии отмечаются изменения активности дофаминергической системы, одним из основных звеньев которой является неостриатум, то можно придти к следующему заключению. Каталепсия и судорожная активность являются крайними формами проявления дисбаланса между каудато-нигро-стволовыми тормозными влияниями и активностью стволовых возбуждающих систем. В случае сохранности последних развивается каталепсия. В случае нарушения их деятельности развивается судорожный припадок. То есть оба патологических состояния лежат как-бы на противоположных чашах весов. Которая из них является доминирующей в данный момент во многом определяется функциональным состоянием стволовых активирующих систем мозга. В механизмах же формирования исходного очага патологии в деятельности ЦНС и

дисфункции ЦБС лежат нарушения функций стриатной системы. С этих позиций двигательные расстройства при болезни Жиля де ля Туретта, на наш взгляд, занимают промежуточное положение между каталептоидной и эпилептоидной формами реагирования.

ВЫВОДЫ

1. Эволюционный подход к анализу нарушений цикла бодрствование-сон позволяет выявить взаимосвязь между особенностями наследственной патологии центральной нервной системы и характером нарушений в организации цикла бодрствование-сон.

2. При наследственной предрасположенности к каталепсии установлены изменения во временной организации цикла бодрствование-сон, сокращение длительности медленноволновой фазы и проявление филогенетически более древней ее формы — каталептической стадии сна.

3. В каталептической стадии сна, характеризующейся доминированием в ЭЭГ веретенообразной активности альфа и бета-1 диапазонов, выявлены гиперфункция гипоталамо-палеокортикаль-ной и гипофункция таламо-кортикальной синхронизирующих систем мозга.

4. При наследственной предрасположенности к аудиогенным судорожным припадкам установлены активация ретикуло-тала-мо-кортикальной десинхронизирующей системы, проявляющаяся доминированием волн альфа-диапазона в биоэлектрической активности исследуемых структур мозга во время быстроволнового сна, и кортикопетальная направленность нарушений цикла бодрствование-сон.

5. При болезни Жиля де ля Туретта показано сокращение длительности сна, увеличение доли его медленноволновой фазы, насыщенной веретенообразной активностью и микроактивациями, и редуцирование быстроволновой фазы сна. Нарушения цикла бодрствование-сон проявляются в повышении активности возбуждающих, десинхронизирующих систем мозга при ослаблении кор-тико-фугальных тормозных влияний.

6. Установлены различия в степени выраженности кауда-то-корковых, каудато-гипоталамических и каудато-таламических функциональных связей, определяющих характер дезинтеграции цикла бодрствование-сон при изученных формах патологии нервной деятельности.

7. При наследственной предрасположенности к каталепсии, характеризующейся дисбалансом активности синхронизирующих систем мозга, выявлен высокий уровень кросскорреляционных

вязей хвостатого ядра с сенсомоторной корой и передним гипота-амусом во всех состояниях животного (бодрствовании, медлен-оволновой и быстроволновой фазах сна, его каталептической тадии). Установлено при этом, что функциональное взаимодей-твие хвостатого ядра с зрительной и слуховой зонами коры, а акже с центральным медиальным ядром таламуса менее выра-сено.

8. При наследственной предрасположенности к аудногенным удорожным припадкам, характеризующейся дисбалансом актив-ости десинхронизирующих систем мозга, обнаружен низкий уро-ень кросскорреляционных связей хвостатого ядра с корковыми [ подкорковыми структурами мозга в условиях бодрствования. В 1едленноволновой фазе сна и при генерализации синхронизированной активности в постконвульсивном периоде установлен [аиболее выраженный рост функциональных связей хвостатого дра с корковыми проекционными зонами и с центральным меди-льным ядром таламуса.

9. Выраженное усиление функциональных связей хвостатого дра с корковыми проекционными зонами у контрольной группы :рыс и у крыс с обеими формами наследственной патологии при развитии синхронизированной активности мозга свидетельствует | вовлеченности кортикостриатной системы в механизмы регу-[яции медленноволновой фазы сна.

10. Полученные экспериментальные и клинические данные о арактере нарушений цикла бодрствование-сон при исследованных юрм&х наследственной патологии ЦНС свидетельствуют в пользу ого, что у человека и других млекопитающих регуляция мед-1енноволновой фазы сна обеспечивается сбалансированным взаи-юдействием синхронизирующих систем переднего и межуточного юзга, в то время как регуляция быстроволновой фазы поддержива-тся взаимодействием десинхронизирующих стволовых и таламо-ортикальных систем.

список

употребляемых в тексте сокращений

ЦБ С — цикл бодрствование-сон.

МФС — медленноволновая фаза сна.

БФС — быстроволновая фаза сна.

КС — каталептическая стадия сна.

ЭГ —электрограмма.

ЭЭГ — электроэнцефалограмма.

Кк — коэффициент кросскорреляции.

ХЯ — хвостатое ядро. '

Крысы — крысы с наследственной предрасположенностью

ГК к каталепсии.

Крысы — крысы с наследственной предрасположенностью

КМ к аудиогенным судорожным припадкам.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Оганесян Г. Л. Влияние охлаждения сенсомоторных зон коры больших полушарий мозга па вызванные потенциалы в хвостатом ядре крыс. Ж. оволюц. биохим. и физиол., 1974; т. 10, № 4, стр. 375—380.

2. Толкунов Б. Ф., Журашш И. Л., Оганесян Г. Л. Выделение специализированных сигналов из конвергентного потока импульсов в реальных нейронных сетях. Сб. резюме п аннотации международн. конф. по основным проблемам бионики., Варна, Болгария, 1975, 4 стр.

3. Толкунов 1>. Ф., Добрил ко Л. К., Оганесян Г. Л. Кортикофугальный механизм активного выбора сенсорной информации в песиецифических структурах мозга. Тезисы докл. па конф. по III1/1, Ленинград, 1977.

4. Оганесян Г. Л., Толкунов 1>. Ф. Влияние локального охлаждения сенеомо-торной коры ежей на вызнанные соматические потенциалы в хвостатом ядре. Тезисы докл. VII совет, но этолтц. физиол., Ленинград, 1978, 172—173 стр.

5. Толкунов В. Ф., Оганесян Г. Д. Участие кортпкофугальной посылки в формировании соматических вызванных потенциалов в хвостатом ядре обезьяны. Нейрофизиология, 1978, т. 10, № 1, стр. 95—98.

6. Оганесян Г. Л. Взаимодействие кортпкофугальной имнульсации из области Sj и ответов в хвостатом ядре обезьяны на несоматические стимулы. Физиол. ж.'СССР, 1978, т. 64, № 10, стр. 1481—1485.

7. Толкунов П. Ф., Оганесян Г. Л. Кортикофугальнып механизм формирования сенсорно специализированных реакций в неспецифических структурах мозга. Тезисы научи, сообщ. XIII съезда Всесозн. физиол. общества им. И. П. Павлова, Анапа, 1979, 2 стр.

8. Оганесян Г. А. Воздействие кортпкофугальной имнульсации на вызванные потенциалы в хвостатом ядре V бодрствующей обезьяны. В сб.: Глубинные структуры мозга и поведение. Сб. т. ЛИ Лрм. ССР, Ереван, 1982, стр. 210—219.

9. Оганесян Г. Л., Толкунов 1>. Ф. Кортико-стриарные отношения в условиях взаимодействия моночодальных афферентных потоков. Физиол. ж. СССР, 1983, т. 69, № 2, стр. 161—166.

10. Карманова И. Г., Оганесян Г. Л. Сравнительная пейробиология цикла бод рствование-сон (вопросы эволюции п диссолюции). Тр. XV Всссоюзн. съезд; физиолог, общества, Кишинев, 1987, стр. 152—154.

11. Оганесян Г. А., Андреева Jl. II. Межполушарные взаимоотношения биоэ лектрической активности в различных стадиях ti циклах сна у больных i нарушениями ЦНС. Тезисы IX Всссоюзн. конф. по нейрокибернетике, Ростов-на-Дону, 1988, стр. 178.

12. Оганесян Г. А., Богословский М. М. Характеристика ЭЭГ активности хво статого ядра и других структур головного мозга в цикле бодрствование-coi белых крыс с наследственной дегенерацией сетчатки. Материалы IV сими «Стриариая система и поведение». Ленинград 1988, стр. 88.

13. Оганесян Г. А. Сравпитсльно-нейрофизиологический анализ организацш цикла бодрствование-сои при некоторых формах патологии Ц11С. Материаль X Всссоюзн. совещания по эволюц. физиологии, Ленинград, 1990, стр. 209— 210.

14. Оганесян Г. А., Хомутецкая О. Е., Богословский М. М., Карманова И. Г. Колпаков В. Г., Барыкина II. II. Цикл бодрствование-сон у крысс генетическо! предрасположенностью к каталепсии. Ж. эвол. биохим. и физиол., 1990, т 26, № 3, сгр. 376—382.

15. Аристакссян Е. А., Ватаев С. П., Голубев II. С., Оганесян I'. А. Слей я н Э. П. Влияние кадмия па ЭЭГ и представленность различных фор> бодрствования и покоя у лягушки Rana temporaria в суточном цикле. Ж овол. биохим. и физиол., 1991, т. 27, № 6, стр. 779—784.

16. Карманова И. Г., Оганесян Г. А., Хомутецкая О. Е., Богословский М. М. Аристакссян Е. А. Значение фило- и онтогенетического изучения цикл; бодрствование-сон для понимания патологии сна. Ж. эвол. биохим. и физиол. 1991, т. 27, № 5, стр. 608—620.

17. Калашникова Е. О., Оганесян Г. А. Динамика электрической активносп структур переднего мозга у крыс и области латерального гипоталамуса. Ж овол. биохим. и физиол., 1991, т. 27, № 4, стр. 533—536.

18. Ватаев С. И., Оганесян Г. А. Сравнительное изучение организации суючпог цикла бодрствование-сои у нормальных крыс и у крыс с генетической пред расположенностью к аудиогенпым судорожным припадкам. Ж. эвол. биохим и физиол., 1993, т. 29, № 5—6, с. 564—573.

19. Тигков Е. С., Карманова II. Г., Оганесян Г. А. Регуляция цикла бодрство иапие-сон у крыс в норме и патологии сна. Ж. эвол. биохим. и физиол. 1993. т. 29, № 5—6, стр. 574—582.

20. Тигков Е. С., Оганесян Р. А. Изменение корреляционных отношений межд корковыми и подкорковыми структурами головного мозга крыс в процесс смены фаз сна. Ж. эвол. биохим. и физиол., 1993. Т. 29, № 2, crf 177—185.

21. Киящснко Л. И., Оганесян Г. А., Отеллип В. А. Нарушение струмур1 миелиновых оболочек в ЦНС взрослых крыс с наследственной кататопиег Ж. эволюц. биохим. и физиол., 1993. Т. 29, № 3, стр. 316—320.