Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы. система управления движением и ее функционирование . 10
Структурная организация спинальных ГГЛД. 13
Супраспинальная регуляция. 19
Участие афферентного входа в регуляции двигательной активности 26
Моделирование процессов ритмогенеза, обуславливающих локомоторную активность. 34
ГЛАВА 2. Методика. 45
Подготовка кошек для острого эксперимента, 45
Подготовка кошек для хронического эксперимента. 47
Подготовка крыс для хронического эксперимента . 48
Математические методы, использованные для анализа ЭМГ. 49
ГЛАВА 3. Влияние параметров эпидуральнои стимуляции на локомоторную активность задних конечностей у животных с нарушенным супраспинальным контролем 52
Инициация локомоторной активности под действием ЭССМ
у децеребрированной кошки. 52
Влияние амплитуды и частоты стимула на формирование локомоторных паттернов при эпидуральной стимуляции интактного спинного мозга . 54
Оптимальные параметры эпидуральной стимуляции для вызова шагательных движений у спинализированных кошек в ранний период после спинализации. 64
Влияние парметров эпидуральнои стимуляции на вызов
локомоторных движений у хронических спинальных кошек. 67
Сравнительный анализ локомоторной активности, вызванной
эпидуральнои стимуляцией у хронических спинальных крыс, и
локомоторными паттернами нормального животного 73
Заключение. 80
ГЛАВА 4. Влияние периферического афферентного'' входа на формирование локомоторного паттерна при эпидуральнои стимуляции спинного мозга. 82
Влияние условий опоры на амплитудно-частотные характеристики шагательного паттерна при эпидуральнои стимуляции интактного спинного мозга. 82
Влияние скорости движения ленты тредбана на формирование шагательного паттерна у децеребрированной кошки. 89
Влияние афферентного входа на локомоторную активность в разные периоды после спинализации . 92
Влияние скорости движений ленты тредбана на формирование локомоторных паттернов у нормальных и хронических спинализированных крыс. 94
Краткое заключение. 97
ГЛАВА 5. Математическое моделирование процессов формирования локомоторных паттернов при эпидуральнои стимуляции спинного мозга . 98
Введение 98
Результаты математического моделирования процессов формирования шагательных паттернов при варьировании параметров
внешнего воздействия без учета периферической обратной связи. 99
Результаты математического моделирования с учетом периферической обратной связи. -, 103
Краткое заключение. 109
ГЛАВА 6. Обсуждение результатов. 111
Ритмогенез локомоторной активности при эпидуральной стимуляции у децеребрированной кошки. 112
Механизмы, участвующие в формировании локомоторного паттерна у острых и хронических спинализированных кошек. 118
Активация ГШД при помощи ЭССМ и фармакологического воздействия у хронических спинализированных крыс. '. 124
Заключение. Структура и функционирование спинального генератора шагательных движений. 126
Выводы. 131
Список литературы.
- Участие афферентного входа в регуляции двигательной активности
- Подготовка крыс для хронического эксперимента
- Влияние амплитуды и частоты стимула на формирование локомоторных паттернов при эпидуральной стимуляции интактного спинного мозга
- Влияние афферентного входа на локомоторную активность в разные периоды после спинализации
Введение к работе
7 дифференциального уравнения, описывающего поведение нелинейного осциллятора под
действием периодической внешней силы.
Учитывая, что ЭССМ используется в клинике для восстановления локомоторных функций у спинальных больных (Герасименко и др., 2002), исследование механизмов активации ГШД является актуальными не только для понимания процессов управления ло-комоцией, но и с практической медицинской точки зрения. Новые экспериментальные и модельные результаты, полученные в работе, способствуют более полному пониманию механизма ритмогенеза, лежащего в основе генерации двигательного паттерна.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель работы состояла в изучении нейро-нальных механизмов формирования шагательных паттернов под действием ЭССМ у животных с интактным спинным мозгом и при нарушении супраспинального контроля.
Эта цель предусматривала решение следующих основных задач:
Изучить особенности формирования шагательных паттернов при эпидуральной стимуляции интактного спинного мозга в области поясничного утолщения (децеребрированые животные).
Исследовать влияние параметров ЭССМ на ритмогенез двигательной активности в разные периоды после полной перерезки спинного мозга (спинализированные животные).
Определить роль периферической обратной связи в процессе формирования шагатель-ного паттерна при ЭССМ.
Разработать математическую модель, описывающую процесс формирования шагатель-ного паттерна, лежащего в основе двигательной активности, вызванной стимулирующим воздействием на спинной мозг.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые показано, что при определенных параметрах ЭССМ, названных оптимальными, у децеребрированиых и спинализированных животных (кошек и крыс) возникают шагательные движения, сопровождающиеся пачечной ЭМГ активностью мышц задних конечностей. Пачки ЭМГ активности следуют в собственном
8 ритме, отличном от частоты эпидуральной стимуляции, и соответствуют частоте шага-
тельных движений. При неоптимальных параметрах стимулирующего воздействия ответы
в мышце следуют в ритме стимуляции, пачечная активность не формируется, и шагатель-
ные движения не инициируются.
На основе детального анализа шагательных паттернов, вызванных применением ЭССМ различной амплитуды и частоты, впервые установлено, что у децеребрированной кошки при оптимальной частоте стимуляции 3-5 Гц формирование пачечной ЭМГ активности происходит за счет амплитудной модуляции ранних моносинаптических ответов с латентностью 5-25 мс и поздней активности с латентностью 60-120 мс. При полной изоляции от супраспинальных влияний (спинализации) для активации спинального питательного генератора и инициации локомоторной активности необходима более высокая частота ЭССМ (30-40 Гц), а формирование пачечной активности в этом случае осуществляется за счет амплитудной модуляции раннего ответа.
Впервые на основе уравнения нелинейного осциллятора Ван-дер-Поля, в которое был введен член, учитывающий периферическую обратную связь, разработана математическая модель для описания механизма формирования ритмических паттернов при внешнем воздействии на спинной мозг. Результаты математического моделирования показывают, что у животных с интактным спинным мозгом афферентные сигналы от рецепторов конечностей участвуют в коррекции частоты шагательных движений.
Впервые показано, что внутриюбрюшинное введение серотонинэргического агони-ста (квипазина) хроническим спинализированным животным усиливает полисинаптиче-скуіо активность спинального генератора, обеспечивая тем самым формирование координированного шагательного паттерна, близкого к норме.
9 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ :
ЭССМ с оптимальными параметрами активирует интернейронные цепи спинного мозга, продуцирующие базовый ритмический питательный паттерн с собственной частотой, близкой к частоте естественной локомоции и отличной от частоты стимуляции.
Нейрональный механизм, обеспечивающий формирование шагательного паттерна у децеребрированной кошки, может быть описан математической моделью нелинейного осциллятора, способного обеспечивать различные режимы работы в зависимости от параметров внешнего воздействия. Коррекция ритма шагательных движений происходит с участием периферической обратной связи.
3. Формирование пачечной активности, лежащей в основе локомоторной ритмики при
ЭССМ, обеспечивается у децеребрированной кошки и хронических спинализировашгых
животных разными механизмами: в случае интактного спинного мозга - на основе взаи
модействия ранних и поздних компонентов рефлекторного мышечного ответа на каждый
эпидуральный стимул, у хронических спинальных 'животных - за счет амплитудной моду
ляции ранних ответов.
НАУЧНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ. Работа имеет важное теоретическое значение, так как расширяет представления о спинальных механизмах формирования шагательных паттернов при локомоции, вызванной ЭССМ. Установлены различия оптимальных параметров стимуляции для вызова шагательных движений у децеребрированных и спинализированных животных, что объясняется участием различных механизмов, обеспечивающих ритмогенез до и после перезки спинного мозга, Это необходимо учитывать при проведении клинических медицинских исследований и выборе эффективных методов воздействия на спинной мозг с учетом степени поражения и длительности заболевания.
Разработанная математическая. модель позволяет прояснить роль эпидуральной стимуляции и периферического афферентного входа в генерации выходной ритмической
10 активности. Описание такой активности при помощи модели нелинейного осциллятора
дает возможность показать механизм работы спинального шагателъного генератора, который способен обеспечивать работу в различных режимах и при оптимальном внешнем воздействии генерировать собственный ритм, лежащий в основе шагателъного паттерна.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы исследований докладывались на Международной конференции MathTools'2003 (Санкт-Петербург, 2003); Международной конференции по функциональной электрической стимуляции (Вена, Австрия, 2004); Международной конференции 5th Alberta Biomedical Engineering (Альберта, Канада, 2004); Международной конференции «Идентификация систем и задач управления SICPRO» (Москва, 2005); 3-й Всероссийской с международным участием школе-конференции «Физиология мышц и мышечной деятельности» (Москва, 2005); Международной конференции Postural and Gait Research (Марсель, Франция, 2005 г), 1-ой Всероссийской, с международным участием, конференции по управлению движением (Великие Луки, 2006).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 4 статьи в рецензируемых журналах, 8 работ в сборниках трудов научных конференций..
СТРУКТУРАМ ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, шести глав, включающих обзор литературы, описание методики, результаты собственных исследований и их обсуждение, выводов и библиографического указателя. Работа содержит 142 страницы машинописного текста, 40 рисунков. Список литературы включает 149 наименований, из которых 50 на русском языке и 99 - на иностранном.
Участие афферентного входа в регуляции двигательной активности
В острых экспериментах спинальные животные не способны к локомоции. Введение ДОФА таким животным сопровождается эффективной активацией спиналъных локомоторных центров. Такие животные способны осуществлять шагательные движения по движущейся ленте тредбана (Будакова, 1973; Grillner, Zangger, 1974; Edgerton et al., 1976), а после обездвиживания в двигательных нервах конечностей у них можно наблюдать ритмическую активность, т.е. фиктивную локомоцию (Viala, Buser, 1971; Grillner, Zangger, 1974; Edgerton et al., 1975).
Введение 5-гидрокситриптофана (5-ГТФ), предшественника синтеза серотонина, сопровождается перестройкой спиналъных рефлексов, сходной с наблюдаемой после применения ДОФА (Brustein, Rossignol, 1998). У спиналъиых кроликов введение 5-ГТФ эффективно активирует спинальные локомоторные центры и вызывает фиктивную локомоцию (Viala Buser, 1971). У кошек же не обнаружено локомоции после применения 5 -ГТФ. Введение блокаторов серотонинергических рецепторов подавляет эффекты, вызванные 5-ГТФ (Lundberg, 1965). Таким образом, можно полагать, что при локомоции активация спинальиьгх локомоторных центров осуществляется норадренергической, а, вероятно, и серотонинергнческой нисходящими системами.
Введение ДОФА обездвиженным кроликам, находящимся под легким наркозом, вызывает усление ритмических разрядов в разгибательных нервах. В сгибательных нервах амплитуда ритмических разрядов уменьшается. 5-ГТФ оказывает противоположное действие (Jankovska, 1966, Viala, Buser, 1971), Можно заключить, что норадренергическая и серотонинергическая нисходящие системы активируют соответственно разгибательньте и сгибательные спинальные центры. Тоническая активация дорсолатеральной ретикуло-спинальной системы с относительно тонкими миелинизированными волокнами вызывает эффекты, сходные с эффектами ДОФА и 5-ГТФ (Engberg et al„ 1968, Barbeau, Rossignol, 1991).
В настоящее время спинальный механизм активирующего действия моноамииергических нисходящих систем не известен. Микроаппликация норадреналина к различным нейронам спинного мозга показала, что на некоторые их них он оказывает тормозящее действие (Engberg, Lundberg, 1969). На этом основании принято считать, что норадреналин на уровне спинного мозга является тормозящим медиатором, и механизм активации спинального генератора представляется следующим образом. Активность генератора подавлена тонически активными тормозящими спинальными нейронами (спинальные командиые нейроны). Последние в свою очередь тормозятся нисходящими моноаминергическими системами, в результате чего происходит растормаживание спинального генератора.
Растормаживание генератора, по-видимому, имеет место и у хронических спинальных животных, так как они через несколько дней после операции обнаруживают способность осуществлять шагательные движения в ответ на экстроцептивное раздражение (Grillner, 1973, Goslow et al.,1973). Однако механизм такого растормаживания у хронических спииальных животных не известен.
Важную роль в инициации ходьбы играет проприоспинальная система. Так как после спинализации все нисходящие двигательные системы спинного мозга ниже уровня перерезки дегенерируют, то фактически единственной двигательной структурой спинного мозга остается проприоспинальная система. Ее удельный вес среди других нисходящих ссистем спинного мозга необычайно велик. Тела проприоспинальных нейронов, иннервирующих мотонейроны задних конечностей, расположены главным образом на уровне 1-4 поясничного сегментов (Lloyd, 1942). Проприоспиналъные нейроны играют важнейшую роль в передаче нисходящей активности (Beer et al, 1999) Участие афферентного входа в регуляции двигательной активности. Сенсорная информация содержит сведения о внешнем мире, и является необходимым элементом в регуляции двигательной активности - она нужна для поддержания позы, для последовательности движений и приспособления их к условиям окружающей среды. Получение более полной информации о движении ЦНС с использованием не одного, а множества каналов, осуществляется посредством разных типов рецепторов, расположенных, главным образом в мышцах, сухожилиях, суставах, а также коже, и участвующих в тоническом контроле локомоторной активности (Kniffki et al., 1981, Fleshman et al, 1984), Термин мышечное чувство обычно означает сенсорную информацию, поступающую от мышц и сухожилий. Проприоцепция -термин, введенный Шеррингтоном для обозначения всех сенсорных сигналов от скелетно-мышечной системы, в том числе от суставных рецепторов. Рассмотрим литературные данные, позволяющие составить представление о том, какие афферентные сигналы участвуют в формировании шагательного паттерна, и каким образом они могут обеспечивать регуляцию двигательного поведения.
Подготовка крыс для хронического эксперимента
Третья серия выполнена в хронических экспериментах на интактных (нормальных) и спинализированных крысах (6 животных). Первоначально интактным крысам имплантировали электроды для регистрации ЭМГ в мышцы (m. tibialis anetrior, т. gastrocnemius) задних конечностей и эпидуральные электроды в сегменты L2 и S1. У интактных крыс оценивались параметры шагательных движений при бипедалыюй ходьбе при различных скоростях движения ленты тредбана. Затем этим крысам проводилась спинализация. Полная перерезка спинного мозга осуществлялась на уровне Th7h9 под анестезией (введение рометара -100 мг/ кг и ксилазина - 10 мг/кг). Спинализированным крысам проводили ежедневную локомоторную тренировку на тредбане в сочетании с ЭССМ (частота 40 Гц). В отдельной серии экспериментов дополнительно к эпидуральной стимуляции спинальным крысам за 30 минут до опыта внутрибрюшинно вводился квипазин (03-04 мг/кг), серотонинэргический агонист, поскольку известно, что серотонинэргическая нисходящая система участвует в активации спинальных локомоторных центров (Баев, 1983, Шик, 1976). Анализировали параметры движений и ЭМГ активность при ЭССМ. Локомоторная способность тестировалась не ранее чем через 2 недели после операции.
Для эпидуральной стимуляции хронических спинальных крыс эпидуральные электроды были подшиты над dura matter сегментов L2 и SI. Использовался стимулятор Grass 588. Исследовалась реакция на изменение частоты от 0.5 до 40 Гц и силы тока- 200-550 мкА.
Записи ЭМГ активности у крыс проводили в норме при нахождении животного на движущейся ленте тредбана со скоростью 0.25м/с 0,21м/с и 0.135м/с без применения ЭССМ. После перерезки спинного мозга локомоцию в условиях движущегося тредбана со скоростями 0.21м/с 0.135м/с и 0.009м /с инициировали при помощи ЭССМ с частотой 40 Гц (200-350 мкА).
Математические методы, использованные для анализа ЭМГ активности. Следует отметить, что суммарная ЭМГ, регистрируемая в наших экспериментах представляет собой сложную интерференционную картину, получаемую от наложения друг на друга потенциалов большого числа двигательных единиц, расположенных вблизи электрода, и поэтому не может рассматриваться как последовательность потенциалов отдельных двигательных единиц или их небольших групп, которую возможно зарегистрировать другим известным методом регистрации миографической активности при помощи игольчатых электродов. В связи с этим известные по литературе методы обработки импульсных последовательностей не использовались, применялись методы, разработанные для анализа временных рядов, которые принято использовать для анализа суммарной ЭМГ (Андреева, 1987)
Вычисление интегральной характеристики ЭМГ на .1 заданном временном отрезке. Для получения количественных оценок изменений амплитуды ЭМГ активности за некоторый промежуток времени в разных условиях стимуляции вычислялась интегральная характеристика, получаемая суммированием амплитуд ЭМГ на выбранном временном отрезке. Сравнивались интегральные характеристики, вычисленные на равных временных промежутках. Аналогичные вычисления применяли Розе и Виллисон для вычисления среднего вольтажа за единицу времени (Rose, Willison, 1967). Поскольку исходные значения ЭМГ могут быть положительными и отрицательными, для вычисления интегральной характеристики требовалось преобразование, переводящее ЭМГ в кривую с только положительными значениями. Для этого строилась огибающая ЭМГ, после чего становилось возможным вычисление интегральной характеристики,
Поскольку суммарную ЭМГ можно рассматривать как временной ряд X(t), то при обработке применялись стандартные методы, использующиеся для анализа временных рядов. Одним из таких методов является построение огибающей исходного сигнала с помощью преобразования Гильберта (Бендат, 1989). Известно, что огибающая ЭМГ показывает хорошее соответствие механограмме - изменению суставного угла, т.е. описывает именно ту информацию, содержащуюся в ЭМГ и определяющую перемещение суставного угла или усилие, которое, воздействуя на сустав, создает его движение (Андреева, 1.987).
3. Вычисление автокорреляционной функции ЭМГ.
Другим стандартным методом, который использовался для оценки частотных характеристик временного ряда, является вычисление автокорреляционной функции ЭМГ. Значениями автокорреляционной функции являются линейные коэффициенты корреляции (от -1 до +1), получаемые при сдвиге временного ряда относительно нулевого сдвига последовательно на 1, 2 , 3 и т.д. точек по времени ( Дженкинс, 1971, Бокс, 1974). В анализируемых ЭМГ - одна точка соответствовала 0.4 мс.
Влияние амплитуды и частоты стимула на формирование локомоторных паттернов при эпидуральной стимуляции интактного спинного мозга
В последние годы было показано, что электрическая стимуляция определенной амплитуды и частоты, приложенная к дорсальной поверхности спинного мозга в области ростральных сегментов поясничного утолщения, способна инициировать шагательные движения у децеребрированньк и спинализированных кошек а также у пациентов с клиникой полного или частичного поражения спинного мозга (Герасименко и др. 2001,2002, 2003). В основе объяснения феномена вызова шагательных движений посредством ЭССМ лежит гипотеза об активации электрическим стимулом генератора шагательных движений - внут-риспинальной сети нейронов, которая продуцирует двигательньш паттерн, адресованный к исполнительным органам - мышцам. Экспериментально установлено, что амплитуда и частота стимулирующего воздействия существенно влияют на инициацию шагательных движений как у животных так и у человека (Герасименко и др. 2002, 2003). Однако остается неизвестным, каким образом входной сигнал определяет свойства моторного выхода. Глава 3 посвящена изучению особенностей формирования шагательных паттернов при различных параметрах эпидуральной стимуляции в случае иитактного спинного мозга (деце-ребрированная кошка), а также после полной перерезки спинного мозга (спинализирован-ные кошка и крыса) в условиях острого и хронического эксперимента. Для определения количественных характеристик паттернов ЭМГ активности использовались методы спектрального и статистического анализа.
Инициация локомоторной активности под действием эпидуральной стимуляции у мезенцефалической кошки.
В отсутствии эпидуральной стимуляции децеребрированная кошка не совершала спонтанных шагательных движений, при включении тредбана, лентой тредбана задние конеч ности пассивно относились назад. Паттерны локомоторной активности мышц задней конечности децеребрированной кошки под воздействием эпидуральной стимуляции с частотой 5 Гц, интенсивностью 60 мкА,
Слева - ЭМГ га. quadriceps (Q), m.semitendinosus (ST), m.tibialis anterior (ТА) и m. gastrocnemius lateralis (GL). Справа - структура отдельных рефлекторных ответов, взятых из пачечной активности. ЭССМ сегментов L4-L5 после короткой фазы тонической активации инициировала шагательные движения задних конечностей с хорошим выносом конечностей вперед и энергичным отталкиванием.
Пороговая величина тока для инициации шагательных движений при стимуляции данных сегментов составляла 22 ±11 мкА. Возникающие шагательные движения задних конечностей сопровождались хорошо выраженной реципрокностью в мышцах антогони-стах m.tibialis и m.gastrocnemius, а также мышцах бедра m.quadriceps и m.semitendinosus.
Детальный анализ структуры рефлекторного ответа, взятого из пачечной активности, показал, что структура рефлекторного ответа после нанесения раздражения состоит из раннего (с латентностью 5-25 мс) и позднего компонентов (с латентностыо 60-120 мс). Локомоторные паттерны ЭМГ активности, вызванные при помощи ЭССМ с частотой 5 Гц и интенсивностью 60 мкА, а также их фрагменты (т.е. одиночные ответы на эпидуральныи стимул) представлены на рис.1.
Влияние амплитуды и частоты стимула на формирование локомоторных паттернов при эпидуралыюй стимуляции интактного спинного мозга.
Эксперименты, целью которых было изучение влияния амплитуды стимула на формирование локомоторной активности проходили следующим образом. После включения стимуляции амплитуду стимула пошагово (2-5 мкА) увеличивали (от 0 до 200-ЗООмкА) . После появления локомоторной активности, амплитуду еще несколько повышали, затем снижали интенсивность тока.
При низкой амплитуде стимула (5-Ю мкА) отдельный рефлекторный ответ состоял лишь из раннего компонента с латентностью 10 - 20 мс, затем с увеличением силы стимула (до 20-70 мкА) появлялся поздний компонент с латентностью 60 -120 мс (рис.2). Шагательные движения сопровождались появлением в ЭМГ пачек активности, частота следования которых соответствовала частоте шагания (около 1 Гц). С увеличением силы ЭССМ амплитуда ЭМГ ответа возрастала, частота следования пачек либо оставалась неизменной, либо изменялась незначительно (на 10-20%).
Влияние афферентного входа на локомоторную активность в разные периоды после спинализации
В ранний период после спинализации афферентация от конечностей приобретала решающее значение для запуска локомоции. Шагательные движения через 2-18 часов после спинализации вызываются под действием оптимальной эпидуральной стимуляции с частотой 5 Гц только при нахождении животного на движущейся ленте тредбана. В безопорном положении и на остановленном тредбане локомоторная активность у них не инициировалась, что может свидетельствовать об увеличении роли опорных реакций в тоническом и фазно-зависимом контроле локомоторной деятельности.
У хронических спииальных кошек эпидуральная стимуляция с оптимальными параметрами (30-40 Гц, 300 мкА) была способна вызывать локомоцию также только в условиях движущегося тредбана. Однако у хронической тренированной на специальном тренажере, запускающем принудительную ходьбу, спинальной кошки (через 2.5 года после спинализации) шагательные движения вызывались болевым раздражением у основания хвоста, или включением ленты тредбана (рис. 29). Рис. 31 интересен еще и тем, что в ЭМГ активности при указанном раздражении наблюдалась явно выраженная частота около 10-15, характерная для поздней активности, которая наблюдалась при формировании пачек у децеребрированиых и острой спинальной кошки.
На рис.29а представлена низкоамплитудная ЭМГ активность при стоянии кошки на неподвижной ленте тредбана. Кошка, которую регулярно тренировали на движущейся ленте тредбана пыталась шагать, совершая очень слабые попеременные движения лапами. Включение ленты тредбана запускало шагание, еще более эффективным былоболевое раздражение у основания хвоста (рис.29 б,в). По-видимому, в отсутствие контролирующего, преимущественно тормозного супраспинального влияния на сегментарные и межсегментарные рефлексы и уменьшения уровня пресииаптического торможения различных афферентных терминалей (Wall, 1998, Shmidt, 1999), а также в отсутствие эпидуральной стимуляции, действие которой вызывает в первую очередь ранний ответ, у хронической спинальной тренированной кошки один афферентный вход мог инициировать двигательную активность. У хронической нетренированной кошки через две недели после спинализации включение ленты тредбана, даже совместно с эпидуральной стимуляцией, не вызывало шагательных движений. Шагание можно было вызвать болевым раздражением основания хвоста или принудительным движением одной конечности в другой, Локомоторная активность при этом была не всегда хорошо координированной и кратковременной. Полученные результаты свидетельствуют о важности тренировок в процессе воссстановления локомоторной функции после спинализации. Влияние скорости движения ленты тредбана на формировании локомоторных паттернов у хронических спинализированных крыс. На децеребрированных кошках было показано, что частота шага, а значит ритм и фаза сокращения мышц определяется скоростью движения ленты тредбана, что связано в первую очередь с активностью разгибательной мышцы gastrocnemius. Введение квипазина, как отмечалось в предыдущей главе, улучшало локомоторные способности хронических спинальных крыс. На хронических спинальных крысах, которым предварительно вводился квипазин, была поставлена серия экспериментов по вызову шагательных движений при нахождении животных на движущейся с разными скоростями ленте тредбаиа и применением высокочастотной ЭССМ (частота 40 Гц).
Как видно из рис.30, регуляция частоты шага с уменьшением скорости осуществлялась у нормальной крысы также как и у децеребрированной кошки за счет удлинения пачки в разгибателыюй мышце m.gastrocnemius med. В сгибателъной мышце tibialis ant. наблюдается увеличение межпачечного интервала.
