Содержание к диссертации
Список научных сокращений 4
ВВЕДЕНИЕ 5
КОБЗО? ЛИТЕРАТУРЫ 10
-
Общая характеристика парадоксальной фазы сна 10
-
Системные механизмы парадоксального сна 15
-
Нейрохимические системы, участвующие в регуляции парадоксального сна 20
-
Связи и структура орального ядра моста , 26
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
-
Объект исследований 30
-
Оперативная подготовка животных к экспериментам 30
-
Методика проведения экспериментов 32
-
Регистрация биоэлектрической активности 33
-
Контроль локализации электродов 34
-
Идентификация стадий цикла бодрствование-сон 36
-
Приборы и оборудование 37
-
Методы анализа экспериментального материала 38
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1.Фоновая импульсная активность нейронов орального ядра моста 40
3.2!Паттерн фоновой импульсной активности нейронов орального
ядра моста 46
з 3.3.Активность нейронов орального ядра моста, вызванная стимуляцией
заднего ги поталамуса 52
3.4, Влияние инъекций карбахола в оральное ядро моста на стадии цикла
бодрствование-сон 67
3.5. Эффекты электрического раздражения орального ядра моста 74
4.0БСУЖДЕІІИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 80
ВЫВОДЫ 97
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список научных сокращений АБ - активное бодрствование БДГ — быстрые движения глаз ВО - вызванный ответ
ВТ - двухфазная реакция с первичным возбуждением и с последующим торможением
ВТВ - полифазная реакция с первичным возбуждением, с последующими торможением и возбуждением ЗГ - задний гипоталамус МВС1 - легкий медленноволновый сон МВС2 - глубокий медленноволновый сон ПБ - пассивное бодрствование ПС1 - фазическая стадия парадоксального сна ПС2 - тоническая стадия парадоксального сна
ПС-off - клетки, снижающие или прекращающие импульсную активность в парадоксальном сне
ПС-оп - нейроны, характеризующиеся отсутствием импульсной активности, либо редкими тоническими разрядами в бодрствовании и медлениоволновом сне и более высокой частотой разрядов в парадоксальном сне
ТВ - двухфазная реакция с первичным торможение и с последующим возбуждением
ТВТ - полифазная реакция с первичным торможением, с последующим возбуждением и торможением LC - locus coeruleus Lcalpha - locus coeruleus alpha Palpha - perilocus coeruleus alpha LdT - laterodorsal tegmentum PpT - pedunculopontine tegmentum PGO - понтогеникулоокципитальные спайки
REM-on-\vaking - Клетки, имеющие высокую импульсную активность в бодрствовании и парадоксальном сне и снижающие ее в медлениоволновом сне. Повышение их активности коррелирует с движениями головы, шеи, глаз в бодрствовании, а в парадоксальном сне - с БДГ и мышечными подергиваниями fig - микрограмм In - пороговая сила тока
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Выяснение механизмов формирования одной из базисных фаз цикла бодрствование - сон -парадоксальной фазы сна является актуальной задачей современной нейрофизиологии.
Известно, что в организации парадоксальной фазы сна принимают участие множество структур, локализованных на разных уровнях мозга. Процесс запуска и поддержания этого состояния осуществляется в мезопонтинной ретикулярной формации, где одной из ключевых структур является оральное ядро моста (Kinney et aL, 1998; Chase et aL, 1997). Показано, что введение в него карбахола (Bourgin et al., 1995; Garzona et al., 1997, 1998; Vertes et al., 1993; Kinney et al., 1998; Freng et al., 1999), а также холинергичеких агонистов (George et al., 1964; Vanni-Mercier et al., 1989; Yamamoto et al., 1990; Kinney et al., 1998) влечет за собой развитие функционального состояния, по поведенческим и электрофизиологическим признакам не отличающегося от естественного парадоксального сна. Микроиньекции ГАМК или ее агонистов в оральное ядро вызывают редукцию парадоксального сна (Xi et al., 2003). Развитие состояния, сходного с естественным парадоксальным сном, можно индуцировать также введением в оральное ядро моста вазоактивного интестинального пептида (Bougrin et al., 1999), neurotrophin (Yamuy et al., 1997), гипокретина (Xi, 2003), аденозинєргических агонистов (Marks et al., 1997, 1998).
Электролитическая (Jouvet, 1965a;) и термо-коагуляция (Gutierrez-Rivas et al., 1978; De Andres et al., 1985) орального ядра приводит к избирательному подавлению парадоксального сна. Унилатеральное разрушение ядра является причиной развития парадоксального сна без мышечной атонии. Билатеральное его разрушение приводит к тому, что животное во время парадоксального сн поворачивает голову в сторону источника звука, поднимает переднюю часть туловища в ответ на предъявляемые тона (Sanford et al., 2001). Во время бодрствования у крыс с билатеральным разрушением ядра отмечены повышенная подвижность, неспособность выполнить тест, которому они были обучены до операции, освоить новый тест (Klingberg et al., 1986). Таким образом, повреждения орального ядра у животных и у человека (Агра et al., 1995) сопровождаются различными нарушениями сна и бодрствования.
Вышеизложенные факты легли в основу представлений об оральном ядре как о ключевой структуре системы парадоксального сна (Garzon et al., 1998; Xi et al., 1999; Rechtschffen et al., 2000). Однако, конкретные механизмы, посредством которых реализуется вклад орального ядра в формирование парадоксального сна, остаются невыясненными. Одним из возможных подходов для решения этого вопроса является исследование активности нейронов этой структуры в цикле бодрствование-сон, но экспериментальные данные, полученные при анализе импульсной активности нейронов, крайне немногочисленны (Nunez, 2002; Дергачева с соавт., 2002).
Известно, что ряд структур мозга, локализованных на диэнцефальном уровне, оказывает модулирующее влияние на мезопонтинную систему регуляции парадоксального сна. Так, электрическая стимуляция заднего гипоталамуса вызывает поведенческую и ЭКоГ активацию животных (Nauta, 1946; Баклаважян, 1967; Могилевский, 1989) и сокращение продолжительности парадоксального сна, а именно, его фазической стадии (Сунцова с соавт., 1998), Деструкция этой структуры индуцирует синхронизацию биоэлектрической активности и снижение доли бодрствования (Feldman, 1962; Громова, 1969; Lin, 1997; Jouvet, 1988). Таким образом, задний отдел гипоталамуса считается одной из важных структур системы бодрствования. Задний гипоталамус может оказывать тормозное влияние на нижнестволовые структуры, поддерживающие парадоксальный сон посредством нисходящих проекций
7 (Vertes, et al, 1994, 1996). В этой связи исследование взаимодействия орального ядра моста и заднего отдела гипоталамуса представляет несомненный интерес, однако, нам неизвестны работы, выполненные в этом направлении.
Несмотря на то, что ряд исследователей выделяет в парадоксальной фазе сна две стадии, четко дифференцируемые по электрофизиологическим показателям (Буриков, 1977; Ониани, 1985), анализ суммарной и нейрональной активности орального ядра в том числе, после нейрохимической его стимуляции ведется без учета гетерогенности парадоксального сна (Garzon et all, 1988; Reinoso-Suarez, et al., 1994).
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящей работы являлось исследование механизмов участия нейронных структур орального ядра моста в организации парадоксальной фазы сна.
Задачи исследования:
Исследовать фоновую импульсную активность нейронов орального ядра моста в цикле бодрствование-сон.
Исследовать вызванную импульсную активность нейронов орального ядра моста на раздражение заднего отдела гипоталамуса в цикле бодрствование-сон.
Изучить влияние нейрохимического и электрического раздражения орального ядра моста на характеристики парадоксального сна. Научная новизна результатов исследования: -впервые проведено исследование импульсной активности нейронов орального ядра в цикле бодрствование-сон, в частности, на различных стадиях парадоксального сна; -впервые обнаружены нейроны, снижающие или прекращающие импульсную активность в парадоксальном сне (ПС-off нейроны); - впервые зарегистрированы клетки, имеющие максимальный уровень активности во время парадоксального сна и активного бодрствования, минимальный уровень импульсации в медленноволновом сне.
8 -показано, что микроинъекции карбахола подавляют развитие тонической стадии парадоксального сна. Выявлена зависимость этого эффекта от дозы вводимого препарата. -показано, что электрическое раздражение орального ядра моста увеличивают продолжительность фазической стадии парадоксального сна.
Основные положения, выносимые па защиту:
В пределах орального ядра моста дифференцированы четыре популяции нейронов, которые по-разному изменяют свою активность в цикле бодрствование-сон.
ПС-оп нейроны, активирующиеся за 10-40с до начала парадоксального сна и сохраняющие высокую частоту до конца этой фазы сна, ответственны за запуск и поддержание этого функционального состояния. Эти нейроны подвергаются тормозному воздействию со стороны заднего гипоталамуса, которое минимально в парадоксальном сне.
По сравнению с бодрствованием, как тормозные, так и возбудительные влияния нейронов заднего гипоталамуса на клетки орального ядра снижаются а парадоксальном сне. Это облегчает функционирование «исполнительных» механизмов парадоксального сна, локализованных в оральном ядре моста.
Нейрохимическое и электрическое раздражение орального ядра способствует развитию наиболее глубокой стадии парадоксального сна.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты расширяют существующие представления о многоуровневости механизмов формирования цикла бодрствование-сон, включающих различные регуляторные системы мозга.
Показано значение орального ядра в запуске и поддержании парадоксального сна и его отдельных стадий.
Предложенная схема взаимоотношений заднего гипоталамуса с нейронами орального ядра моста, позволяет дополнить сведения о тормозном влиянии клеток заднего отдела гипоталамуса на исполнительные механизмы парадоксального сна, расположенные в оральном ядре.
9 Практическая ценность работы состоит в возможности использования результатов исследования в учебном процессе на кафедрах физиологии человека и животных.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены и докладывались на 2-й Всероссийской конференции «Актуальные вопросы сомнологии» (Москва, 2000), на Международной конференции по нейрокибернетике, посвященной 90-летию со дня рождения профессора А.Б.
Когана (Ростов-на-Дону, 2002), на 3-й международной конференции «Актуальные проблемы сомнологии» (Санкт-Петербург, 2002) на
Европейском конгрессе обществ исследователей сна (Рейкьявик, 2002) и XVII ежегодном съезде профессиональных обществ исследователей сна (Чикаго, 2003).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 7 в центральной печати.
10 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ /. /. Оби fan характеристика парадоксальной фазы сна.
При одновременной регистрации ЭЭГ и движений глазных яблок во время сна, Aserinsky, Kleitman в 1953 г. установили совпадение быстрых движений глаз со снижением амплитуды волн ЭЭГ. Этим открытием была показана неоднородность сна, в котором а настоящее время различают два состояния - фазу медленного и парадоксального сна.
Наблюдения за спящими кошками также показали, что во время сна есть периоды, когда высокоамплитудные медленные волны ЭКоГ замещаются низкоамплитудной высокочастотной активностью, напоминающей десинхронизацию в бодрствовании (Коган, 1956; Jouvet, 1962). Во время ПС животных были зарегистрированы быстрые движения глазных яблок, падение тонуса шейных мышц, подергивания ушей, вибрисс, хвоста, конечностей (Dement, 1958; Фельдман, 1961).
Детальные исследования последующего периода позволили идентифицировать в спектре ЭЭГ человека во время ПС ритмы - от "плоской" ЭЭГ до ритмов всех частот, включая фрагменты альфа ритма. Костандов (1966) считает, что характерным признаком для этой фазы сна у человека является появление "пилообразных" разрядов. Вспышки острых волн частотой 2-3 в с узко локализованы в центральной области коры, они предшествуют или частично совпадают с БДГ. Lissak (1961), Parmeggiani (1963) зарегистрировали в гиппокампе и энторинальнои коре животных регулярный высокоамплитудный тета-ритм в эту фазу сна. Ониани с соавторами (1970, 1976, 1985) на основе периодического изменения электрогиппокампограммы и электронеокортикограммы подразделили структуру ПС на стадии: «эмоциональную» и «неэмоциональную». Первая стадия характеризуется ЭКоГ десинхронизацией, присутствием фазических феноменов. Во время второй стадии отмечается альфа-подобная активность в коре и угнетение фазических проявлений парадоксального сна. В эмоциональной стадии ПС и при эмоциональном бодрствовании тета-ритм гиппокампа усилен, а альфа-ритм новой коры угнетен, тогда как в неэмоциональной стадии ПС и на фоне удовлетворения биологических потребностей отмечается угнетение гиппокампального тета-ритма и усиление альфа-ритма новой коры.
Многие исследователи обнаружили появление во время ПС волн длительностью 33-70 мс, или PGO-спайки, коррелирующие с БДГ (Jouvet et al., 1965, 1967; Brooks et ah, 1966, 1968; Ганжа с соавт., 1972; Vanni-Mercier et al., 1996). PGO-волны возникают в области варолиева моста и распространяются в коленчатые тела, верхние бугорки четверохолмия и зрительную кору.
Значительные вегетативные сдвиги происходят во время ПС. Если во время МВС дыхание замедленное, глубокое и ритмичное, то в ПС оно становится поверхностным, частым и нерегулярным (Kanzow et al., 1965; Jouvet, 1965). Аритмичный характер дыхания в эту фазу сна наиболее выражен во время быстрых движений глаз (Aserinsky, Kleitman, 1953, 1965; Bulov et al., 1963; Бирюкович, 1971). Имеются данные о повышении систолического давления крови и частоты пульса у человека (Snyder et al., 1963), ослабление приспособительных терморегуляционных механизмов (Parmeggiani et al., 1967), усиление двигательной активности желудка (Baust et al., 1969), изменение газового состава крови (Bulov et al., 1963). У кошек частота пульса и кровяное давление падают во время ПС. Наряду с понижением артериального давления Kanzow с соавторами (1965) обнаружили у кошек усиление кровотока в коре большого мозга на 30-50%, по сравнению с МВС. Вейн (1973) полагает, что вегетативные функции во время ПС очень изменчивы.
В ПС отмечены изменения обменных процессов (Cater, 1960). Увеличивается утилизация глюкозы в латеральной гипоталамической области, амигдалярном комплексе, септальной вентральной стриарной области и инфралимбической, прелимбической, орбитофронтальной,
12 цингулярной, энториалыюй коре (Eric et al., 1997), повышается уровень синтеза белков в мозге, как это имеет место на первых этапах обучения (Фельдман с соавт., 1980; Швец-Тэнэта-Гурий с соавт., 1989). Данные об активации в ЭЭГ, усилении мозгового кровотока, повышения температуры мозга, увеличения потребления мозгом кислорода и повышения утилизации глюкозы свидетельствуют об усилении метаболизма мозга в данном состоянии. Однако эти факты не позволяют судить о ПС как о поверхностной стадии сна, так как есть другие данные подтверждающие, что ПС - глубокий сон, а именно: падение мышечного тонуса, повышение сенсорных порогов пробуждения (Rossi et al., 1961; Фельдман, 1961; Kogan,
1969), угнетение спинального моторного аппарата (Kavamura et al., 1969), возрастание электрокожного сопротивления (Таги, 1967).
О наступлении глубокого сна свидетельствуют факты о значительном возрастании порога пробуждения в ПС по сравнению с МВС, при электрической стимуляции различных отделов ретикулярной формации (Benoit et al., 1960; Jouvet et al., 1963; Вейн с соавт., 1989; Шмидт, 1985; Hodes et al., 1965; Piallat et al., 1995). Повышение порога поведенческого arousal на прямую электрическую стимуляцию мезэнцефалической ретикулярной формации в ПС, по сравнению с МВС наблюдали Benoit и Bloch (1960) и Rossi с соавторами (1961).
В бодрствовании и ПС уменьшаются реакции вовлечения, вызываемые стимуляцией неспецифического таламуса (Yamaguehi et al.,
1964; Allison et al., 1965; Mancia et al., 1971). Реакция вовлечения в периоды отсутствия БДГ в ПС не регистрируется, а имеет одно веретено в начале стимуляции с БДГ (Буриков с соавт., 1977).
В эту фазу сна отмечена более низкая амплитуда вызванных ответов (ВО) в зрительной коре на адекватный стимул (Mouret et al., 1963), в слуховой коре на звуковой стимул (Winters, 1964; Hezz, 1965), на соматическое раздражение в ассоциативной и соматосенсорной областях коры (Альб-Фессар с соавт., 1965; Джаришвили, 1971), по сравнению с
МВС. В ретикулярной формации среднего мозга на звуковое раздражение
13 ВО практически отсутствуют (Huttenlocher, 1961). Только в ПС и бодрствовании регистрируется позитивный компонент вызванного потенциала, который развивается в области вертекса крыс в ответ на звуковое раздражение (Miyzato, et al, 1995). Вильяме (Williams et al., 1962) регистрируя усредненные акустические ВП у человека с области вертекса, отметили, что с переходом ко сну значительно увеличивается первый положительный компонент ВП и второй отрицательный, тогда как амплитуда первого негативного и второго позитивного компонентов, во сне уменьшается. Снижение ответа на адекватное раздражение в эту фазу сна найдено в хвостатом ядре, бледном шаре, бульбарной ретикулярной формации, скорлупе (Guilbaund et al, 1970). Амплитуда ВО не изменяется на звуковое раздражение в кохлеарном ядре, верхней оливе, нижнем двухолмии (Wickelgren, 1968).
В ПС, по сравнению с МВС, увеличиваются вызванные потенциалы (ВП) на внутримозговое электрическое раздражение зрительной коры (Satoh,
1971), на раздражение хиазмы релейного, заднебокового ядер таламуса.
Показано (Favale et al., 1963), что корковая реактивность во время медлепноволнового сна уменьшается, по сравнению с бодрствованием. Gasati с соавторами (1969) полагают, что такой эффект в ПС обусловлен фазическим облегчением их передачи через заднее вентролатеральное ядро таламуса. В парадоксальной фазе сна облегчается восприятие внутримозговых стимулов на кортикальном уровне (Вейн, 1989).
По изменению амплитуды вызванного ответа (Власкина, 1973) можно судить не столько об усилении или снижении возбудимости отдельных клеток, сколько о степени их синхронизации или дифференцировки в совместных ответах на раздражение. Поэтому, прямым показателем изменения реактивности может быть динамика вызванной активности отдельных нейронов.
Большинство нейронов коры (Rossi, 1965), ретикулярной формации, варолиева моста, среднего мозга, гипоталамуса, таламуса, гиппокампа, новой коры, мозжечка, бледного шара, черной субстанции (Демин, с соавт.,
14 1978) увеличивают фоновую импульсную активность. Причем, частота их разрядов выше, чем в бодрствовании и МВС, а наибольшее усиление нейрональной активности совпадает с периодами БДГ. Однако во время ПС уменьшается число реагирующих на раздражение клеток и отмечается снижение величины реакции, что указывает на ухудшение способности нейронов отвечать на адекватные стимулы (Evarts, 1965). Величина реакции в этот период уменьшается у нейронов с длинолатентными реакциями и поэтому снижается доля длиннолатентных ответов в зрительной области.
Процент коротколатентных нейронов возрастает по сравнению с МВС и бодрствованием. На уровне нейрона подавлены ответные реакции, уменьшается число реагирующих на раздражение клеток. Многие авторы связывают это с изменениями на уровне рецепторного аппарата анализаторов (Berlucchi et al.,1964) и релейных уровнях переключения (Carli et al., 1967; Dagnino et al., 1971).
Электрофизиологические и поведенческие характеристики ПС достаточно полно изучены в настоящее время, но до сих пор не решен вопрос о его сущности и назначении. Jouvct (1967) считает, что функция ПС - периодическая активация мозга в течение сна, необходимая для предотвращения нежелательных изменений в структуре нервных клеток развивающихся в результате их бездеятельного состояния. Считается, что
ПС участвует в преодолении умственной усталости (Hartman, 1973), предоставляет время для сортировки впечатлений дня (Aronoff, 1991), регулирует будущее поведение животного. Моисеева высказывает точку зрения, что этот вид сна играет роль предохранительного клапана, препятствующего чрезмерному усилению активности, которая могла бы повлечь пробуждение (Демин с соавтор., 1978). Во время ПС, усиливается чувствительность и реактивность организма к событиям внешнего мира, поэтому ом может обеспечивать безопасность животных (Allison et al., 1976; Andersen et al., 1968). Feinberg (1978, 1991) предполагает, что во время этого функционального состояния вырабатывается вещество, необходимое для развития МВС.
Многие исследователи связывают ПС с периодом консолидации информации (Cautela et al., 1974), с переносом кратковременной памяти в долгосрочную (Greenberg, et al., 1975), с репаратнвными процессами в головном мозге (Демин, с соавт., 1978). Во время ПС происходит учащение сердцебиений и увеличение частоты дыхательных движений, поэтому кровь насыщается кислородом и освобождается от излишка углекислого газа, поэтому Карманова (1975) считает, что основное назначение ПС -предохранение головного мозга млекопитающих и человека от наступающего во время MB С недостатка кислорода и избытка двуокиси углерода.
1.2. Системные механизмы парадоксального сна.
Структурами, ответственными за фазу ПС, согласно Jovet (1965), Rossi с соавторами (1963) являются ретикулярные ядра варолиева моста. Разрушение ретикулярных ядер моста ведет к устранению ПС, а половинные перерезки на этом уровне сопровождаются асимметрией корковой активности (Jouvet, 1962). О нахождении исполнительных механизмов ПС в ядрах варолиева моста свидетельствуют работы Gottersmann с соавторами (1995). При рассечении ствола мозга на уровне ядра п. reticularis pontis ими показано полное устранение признаков ПС. Наиболее выраженная редукция ПС развивается при электролитической деструкции вентральной части орального ядра моста (VRPO) (Gutierrez-Rivas, et al., 1978; De Andres, et al.,1985).
Разрушения преоптической области и соседнего basal forebrain приводят к инсомнии (Sallanon et al„ 1989), а их стимуляция вызывает сон (МС Ginity et al., 1994). Гистаминергические нейроны тубермамилярных ядер ЗГ принимают участие в возбуждении коры и поддержании бодрствования (Khateb et al., 1995; Sapper et al., 1997), Они находятся под ингибиторным контролем ГАМК-ергических и галанинергических нейронов вентролатеральной преоптической области гипоталамуса во время сна
16 (Sherin et al., 1996). Нейроны вентролатеральной преоптической области имеют гнетаминергические проекции в basal forebrain и в ядра шва (Lin et al., 1997), а также иннервируют моноаминергические ядра мозгового ствола и оказывают ингибиторное влияние на них, что в свою очередь содействует наступлению сна (Sherin et al., 1998). В заднем гипоталамусе найдены нейроны, являющиеся элементами «системы поддержания бодрствования» (Сунцова с соавт,, 1998). Эти нейроны находятся под инактивирующим влиянием латеральной преоптической области. Инактивация клеток системы «поддержания бодрствования» при переходе ко сну связана с повышением активности системы антибодрствования, локализованных в латеральной преоптической области. Последняя структура оказывает активирующие влияния на таламические механизмы генерации веретенообразной активности во время сна. ЗГ и латеральная преоптическая область отвечают, соответственно, за тормозыый и возбудительный контроль исполнительных механизмов ПС. Медиальная преоптическая область также участвует в инициации ПС. Гипоталамус и мост - критические звенья в циркадианных часах и цикле бодрствование-сон (Liu, et al., 1997).
Ядра переднего мозга участвуют в регуляции цикла бодрствование-сон и могут изменять активность структур моста, отвечающих за ПС. Холинергические клетки переднего мозга вовлечены в контроль высокоамплитудных волн во время сна (Nunes, et al., 1996; Jones, et al., 1993, 1999). Другие клетки его функционируют как элементы, вызывающие сон, через ГАМК-ингибирование гипоталамуса и восходящей активирующей системы мозгового ствола (Szymusiak et al., 1995; Butcher et al., 1995), гиппокампа (Gritti et al., 1994; Mallik et al., 1997), коры (Jones et al, 1999). Глутаматергические клетки мозгового ствола активируют холинергические структуры переднего мозга, отвечающие за десинхронизацию коры (Rasmussen et al., 1994).
Амигдала имеет реципрокные связи с отделами моста, вовлеченных в контроль ПС (Wainer et al., 1990; Semba et al., 1992; Bernard et al., 1993; Sanford et al., 1995; Deboer et al., 1997, 1998; Calvo et al., 1999; Morrison et al., 1999; SaperetaL, 1980), и получает серотонинергическую иннервацию от дорзальных и медиальных ядер шва (Fallon et al., 1992).
Холинергическая и аминергическая стимуляция амигдалы увеличивает ПС в течение нескольких дней (Calvo et al., 1995, 1996). Норадренергическая симуляция этой структуры подавляет сон (Fuchino, et al., 1996). Серотонинергические механизмы амигдалы отвечают, за процессы, посредством которых эмоционально значимая стимуляция может вызывать пробуждение (Sanford et al., 1995). Maquet и Franck (1997) обсуждают роль амигдалы в процессе эмоциональной памяти во время ПС. Таким образом, амигдала также вовлечена в контроль цикла бодрствование-сон, благодаря связям с ядрами моста.
Экспериментальные исследования на животных выявили структуры, ответственные за отдельные электрофизиологические феномены ПС. Опыты Jouvet (1962, 1965) показали, что активация ЭКоГ в ПС происходит не через ретикулярную активирующую систему, отвечающую за поддержание бодрствования. Разрушение этой системы устраняет реакцию пробуждения при действии афферентных раздражителей, но не препятствует наступлению ПС. По мнению Jouvet, кора больших полушарий связана со структурами варолиева моста, ответственными за наступление парадоксального сна, через пути идущие через вентральную часть среднего мозга и частично через круги Нута объединяющие средний мозг и лимбическую систему.
Полагают (Reinoso-Suarez et al., 2001), что десинхронизирующие импульсы из холинергической мезопонтийной области, caudal midbrain оказывают воздействие на таламус, посредством ацетилхолина и глутамата. В результате чего происходит тоническая деполяризация таламичесих нейронов и увеличится возбудимость многих нейронов коры (МС Cormick, 1992/
В мышечной атонии во время ПС принимают участие некоторые структуры моста и среднего мозга: нейроны dorsal pontine tegmentum (DpT), pedunculopontine tegmentum (PpT), retrorubral поля, n.n. medullary reticular magnocelllar, нейроны VRPO (Lai et al., 1990). Считается, что locus coeruleus alpha (LCalpha) and perilocus coeruleus alpha (Раіргіа)-зто основные тригерные зоны мышечной атонии в ПС (Morrison et al., 1988). Второй важной областью генерации мышечной атонии в эту фазу сна являются ретикулярные ядра medullary magnocellular (RMc) (Sakai et al., 1981). Нейроны DpT и VRPO оказывают стимулирующее действие на эту структуру, вследствие чего RMc ингибирует работу мотонейронов. Влияния моста на RMc в основном глутаматергические (Lai et al., 1992) и холинергические. Глутаматергические клетки моста передают сигналы в продолговатый мозг. В свою очередь глутаматергические клетки продолговатого мозга вызывают посте инаптическое ингибирование мотопейронов в период атонии ПС. Короткое прерывание гиперполяризации происходит благодаря возбудительным супраспинальным входам, вследствие чего наблюдаются мышечные подергивания (Lai et all., 1988). Xi (1999) показал, что ПС-on клетки орального ядра имеют проекции к мотонейронам ствола мозга, отвечающих за понижение мышечного тонуса во время ПС. ПС-on нейроны орального ядра активируют клетки продолговатого мозга посредством выделения глутамата.
Коагуляция структур покрышки моста сопровождается исчезновением PGO -пиков (Jouvet et al„ 1962, 1967). Спайковые разряды PGO-клеток моста могут быть результатом возбудительных сигналов поступающих на них из клеток РРТ и LDT. Разрушения РРТ-области приводит к полному подавлению PGO -активности (Shouse et al., 1992). Показана прямая корреляция между внутриклеточной активностью нейронов PPT, LDT и активностью PGO -on нейронов (Steriade М,, 1990). Для PGO-on нейронов необходимы возбудительные входы из медиальной ретикулярной формации моста (Garzon et al., 1996).
Генерация тета-ритма зависит от активности клеток переднего и заднего гипоталамуса, холинергических входов из medial septal и нейронов диагональной связки Брока переднего мозга (Reinoso-Suarez et al., 2001).
19 Тонические влияния мозгового ствола также принимают активное участие в индукции гиппокампальных тета-волн. Эксперименты по электрической и химической стимуляции указывают, что VRPO является участком ствола мозга, где также может индуцироваться гиппокампальный тета-ритм (Vertes et al., 1993, 1997; Nunez et. al., 1991).
Быстрые движения глаз, имеющие место в фазической стадии ПС, состоят в основном из горизонтальных периодически возникающих движений глазных яблок длительностью не более 400 мс. Pompeiano и Morrison (1966) было произведено разрушение медиальных и нисходящих вестибулярных ядер с обеих сторон, это привело к прекращению вспышек
БДГ, фазических изменений частоты пульса, артериального давления и миоклонических подергиваний. В гигантоклеточном поле покрышки обнаружено 82% процента нейронов, разряды которых связаны с БДГ (Pivik ct al., 1977, Vanni-Mercier et al., 1996). Следующие структуры: paramedial ретикулярная формация моста, п. para-abducens и п. praepositus hypoglossi вовлечены в индукцию БДГ (Reinoso-Suarez et al., 1999.; De la Roza et al.,
2000).
Таким образом, различные области ретикулярной системы моста могут участвовать в модуляции ПС и его характерных признаков. К ним относят нехолинергические РРТ области (Rye et al., 1997), оральные ядра моста (Bourgin et al., 1995; Chase et al, 1990), голубое пятно и смежные с ним структуры (Cespugdlio et al., 1982; Sakai et ah, 19S8; Shouse et al., 1992), каудальные перибрахиальные области LDT и PPT (Datta, 1995, 1997), область серого вещества среднего мозга (Maloney et al., 1997; Sastre et al.,
1996), продолговатый мозг (Chase et al., 1990; Gottesmann et al., 1997).
Анализ данных литературы показывает, что ядра варолиева моста и прилегающие к нему отделы ствола мозга ответственны за отдельные тонические и фазические компоненты ПС. Вентральная часть орального ядра моста принимает участие в мышечной атонии, может быть местом индукции гиппокампального тета-ритма, а разрушения в этой области являются причиной редукции ПС. Задний гипоталамус участвует в
20 тормозном контроле исполнительных механизмов ПС. Однако работ посвященных электрофизиологическому изучению связей между двумя важными структурами в организации ПС: RPO и задним гипоталамусом нами не найдено. Поэтому наши исследования были сконцентрированы именно на этом вопросе.
1.3. Нейрохимические системы, участвующие в регуляции парадоксального сна. Hobson с соавторами (1975) показали, что подавление активности нейронов LC в период ПС совпадает с увеличением активности клеток medial pontine reticular gigantocellular, RPO и RPC. Hobson и McCarley (1975) предложили модель реципрокного взаимодействия. В соответствии с этой теорией наступление ПС происходит благодаря снижению активности норепинефриновых клеток LC и серотониновых нейронов п. raphe dorsalis, вследствие чего, снимается их тормозное воздействие на клетки pontine reticular gigantocellular. Поэтому наступление ПС - результат работы нейронов medial pontine reticular gigantocellular. Во время ПС холинергические ПС- on клетки mesopontine и medial reticular formation воздействуют (McCarley et al., 1992; Hobson et al., 1998;) на ПС-off нейроны n.dorsal raphe и LC, в результате чего прекращается ПС. Во время бодрствования, наоборот, обнаружено тормозное воздействия со стороны ПС-off нейронов dorsal raphe и LC на ПС- on клетки, поэтому снятие этого ингибирующего влияния необходимо для запуска следующего ПС.
Есть много работ, подтверждающих то, что именно холинергические механизмы являются основными в генерации ПС. Микроинъекции холинергических агонистов (ХА) или ингибитора холинестеразы в области медиальной ретикулярной формации моста кошек (Baghdoyan et al,, 1987, 1989; Vanni-Mercier et al., 1989; Velazquez-Moctezuma et al., 1991; Yamamoto et al., 1990) и крыс (Bourgin et al., 1995; Kinney et al, 1998; Marks, 1998;
21 Gerald, 2001) вызывают ПС. Однако мускариновый антагонист атропин блокирует действие ХА. По мнению авторов (Yamamoto et al., 1990; Bourgin et al., 1995) медиальная ретикулярная формация моста является наиболее сенситивной областью индукции основных признаков ПС. Показано увеличение освобождения эндогенного ацетилхолина в медиальной ретикулярной формации моста (Lydic et al., 1991) в эту фазу сна.
Холинергические механизмы генерации ПС сконцентрированы в ядрах РРТ и LDT (Datta et al., 1995; Hobson et al., 1993; Lydic et al., 1999; Rye et al., 1997). Инъекция карбахола в caudal peribrachial область увеличивает продолжительность ПС в течение 7 дней (Calvo et al., 1992). В латеральном коленчатом теле (Kodama et al., 1996) и таламусе (Williams et al., 1994) концентрация ацетилхолина выше во время ПС, по сравнению с Б и МВС. Мускариновые и никотиновые рецепторы мозгового ствола принимают участие в деполяризации нейронов ядер таламуса (Сшто-Dossi et al., 1991).
Холинергическая генерация ПС возможна, когда норадреиергические и серотонинергические медиаторы бодроствования отменяют свое ингибиторное воздействие. В ряде работ показано ингибиторное серотонинергическое и норадренергическое влияние на холинергические нейроны и, следовательно, на данную фазу сна. Серотонин гиперполяризует холинергические клетки LDT крыс in vitro (Luebke et al.» 1992) и сокращает ПС in vivo (Horner et al., 1997). Микроинъекции агониста серотонина (80H-DPAT) в перибрахиальные области также препятствуют наступлению ПС у кошек (Sanford et al., 1994). Микродиализ агонистов серотонина в ядрах raphe dorsal is у крыс снижает уровень серотонина, что ведет к увеличению процента ПС (Portas et al., 1998). Экстраклеточный уровень серотонина в бодрствоваЕши выше в гипоталамусе (Auerbauch et al., 1989) и медиальной ретикулярной формации моста кошек (Iwakiri et al., 1993), ядрах шва крыс (Portas et al., 1998), по сравнению с МВС и ПС. Сходные изменения концентрации серотонина в цикле бодрствование-сон найдены в амигдале, гиппокампе, орбитофронтальной коре человека (Wilson et al., 1997). Электрическая стимуляция моста крыс рядом с норадренергическим голубым пятном сокращает ПС (Singh et al,, 1996), а нейроны этой структуры являются неактивными в ПС у обезьян (Rajkowski etal., 1997).
Во время, бодрствования уменьшается ацетилхолиновое воздействие из LC на норадренергические рецепторы ядер шва и усиливается серотопинергический запуск этих ядер (Li et al,, 1977). Норадренергические и серотониергические механизмы отвечают за наступление бодрствования и препятствуют развитию ПС.
Кроме холинергических и амииергических популяций нейронов, другие неиротрансмиторные системы могут принимать участие в регуляции ПС. Нейроны вентролатеральной преоптической области гипоталамуса используют галанин (также как и ГАМК) для ингибирования голубого пятна (Saper et al., 1997). Нейропептид орексин или гипокретин, синтезируемый нейронами латерального гипоталамуса, играет важную роль в регуляции сна через воздействие на холинергические и моноаминергические нейроны восходящей системы бодрствования (Chemelii et al., 1999).
Из данных литературы следует, что серотонинергическая, холинергическая, адренергическая, ГАМК системы участвуют в регуляции сна и бодрствования.
В VRPO также имеется холинергическая система. Большинство нейронов этой структуры имеют никотиновые рецепторы (Nunez et al., 1998). Все признаки естественного ПС, в том числе и появление гиппокампального тета-ритма наблюдались при микроипьекщга карбахола (George et al., 1964; Reinoso-Suarez et al., 1990; Vertes et al., 1993; Garzona et al., 1997,1998; Kinney et al., 1998;) и холинергических агентов в VRPO (Vanni-Mercier et al., 1989; Yamamoto et al., 1990; Kinney et al., 1998). Установлено (Garzona et al., 1998), что латентный период развития ПС при введении карбахола в это ядро составляет 3-10 мин. Микроиньекции карбахола крысам вызывали увеличение процента времени, занятого ПС, и редукцию латентного периода его развития (Gnadt, Pergam, 1986; Bougrin, et al., 1995). Marcs и Birabil (1998) отметили увеличение общего времени ПС и числа его эпизодов у крыс в
23 течение 6 часов после введения карбахола, но не было найдено изменений в продолжительности латентного периода наступления этого функционального состояния. Примечательно, что введение карбахола в другие области понтомезенцефалической ретикулярной формации, вьвывает развитие отдельных признаков ПС. По некоторым данным (Vanny-Mercier et al., 1989) введение карбахола в область LC и Palpha индуцирует развитие десинхронизации
ЭКоГ и мышечной атонии. При холинергаческой стимуляции п. reticularis pontis caudalis Garzon (1996) наблюдал сон с PGO-волнами на фоне прекращения ЭЭГ синхронизации, при том, что остальные признаки ПС отсутствовали. Porkka-Heiskanen с соавторами (1997) и Benington и Heller (1995) полагают, что концентрация аденозина в стволе мозга играет важную роль в цикле бодрствование-сон. По их мнению, аденозин аккумулируется во время бодрствования в стволе мозга, и тем самым обеспечивает переход к ПС, и наоборот - снижение его уровня во время ПС способствует восстановлению бодрствования (Porkka-Heiskanen et al., 1997). Поэтому при инъекции аденозинергического агониста циклогексиладенозина в VRPO крыс наблюдалось увеличение общей продолжительности ПС в течение 6-8 часов после его введения (Marcs et al., 1997; 1998).
При введении карбохола около 60% нейронов VRPO демонстрируют возбудительную реакцию (Nunez et al., 1991). Нейроны, характеризующиеся отсутствием импульсной активности, либо редкими тоническими разрядами в бодрствовании и медленноволновом сне и более высокой частотой разрядов в ПС найдены в RPO. Эти нейроны считаются ПС-on клетками (Hobson, et al., 1975, 1986; Sakai, 1988). По мнению Sakai (19SS) к ПС-on нейронам следует относить следующие популяции клеток: 1) нейроны, генерирующие импульсы только непосредственно перед и во время ПС; 2) клетки, имеющие разряды низкой частоты в медленноволновой фазе сна и резко активирующиеся в ПС; 3) нейроны, которые помимо активации в парадоксальной фазе сна, генерируют фазические разряды в активном бодрствовании при полном отсутствии импульсной активности в пассивном бодрствовании и медленноволновом сне. В настоящее время считается (George et al., 1964; Shiromani et al, 1987; Sakai 1988; El. Mansary et al., 1990), что ПС-on нейроны являются в основном холинергическими.
Именно эти клетки могут участвовать в генерации ПС (Rechtschaffen, 2000). Во время ПС отмечена (Siegel et al., 1977) активация также нервных клеток понтомезенцефалической ретикулярной формации, а именно, следующих ее структур: п. locus coeruleus, raphe magnus, п. paragigantocellularis, pontin gigantocellular tegmental поле. Более детальные исследования Sakai и Коуата (1996), Коуата с соавторами (1999) позволили им выделить в laterodorsal tegmental nucleus и pedunculopontine tegmental nucleus две группы ПС-on нейронов. Клетки первой группы характеризовались длительным потенциалом действия и являлись холинергическими, в то время как нейроны второй группы имели более короткую длительность спайков и выделяли медиатор нехолинергической природы. Во время ПС холинергические нейроны могут активировать нехолинергические. Последние, посылают свои нисходящие волокна в продолговатый мозг и активируют (посредством выделения глутамата) нейроны, ответственные за мышечную атонию в ПС, или через выделение ГАМК тормозят активность нейронов dorsal raphe п. и п. locus coeruleus. Предполагают, что нехолинергические клетки могут быть тормозными интернейронами и подавлять активность холинергических нейронов во время бодрствования (Kohlmeier et al., 1993). К этому заключению авторы пришли на основании того, что норадреналин вызывает деполяризацию нехолинергических клеток laterodorsal tegmental п. in vitro.
Возможно (Rechtschaffen, Siegel, 2000), что ПС-on клетки RPO могут принимать участие в тормозном контроле норадренергических и серотонинергических нейронов во время ПС. Так как при электрическом раздражении орального ядра моста (Wang et al., 1976) были зарегистрированы тормозные ответы серотонинергических клеток п. dorsal raphe. В медиальной ретикулярной формации моста обнаружены две популяции холиноцептивных нейронов (Greene et al., 1989; Marks, 1998).
25 Нейроны первой популяции (61%) отвечали активацией на введение карбахола in vitro, остальные клетки реагировали торможением.
Кроме ПС-оп нейронов в понтомезенцефалической ретикулярной формации (п. locus coeruleus, locus coeruleus a, perilocus coeruleus a, n. dorsalis raphe, n. peribrachialis lateralis) обнаружены нейроны, снижающие или прекращающие импульсную активность в ПС, так называемые, ПС-off нейроны (Hobson et al., 1975, 1986, 1988; Sakai 1988; Preuron et al., 1997). Предполагают, что ПС-off клетки являются в основном моноаминергическими (Hobson et al., 1975, 1986; Sakai 1988) и серотонинергическими. Клетки п. dorsal raphe имеют рецепторы серотонина как в соме так и в дендритах. (Sotelo et al., 1990) Найдено, что импульсная активность этих нейронов практически отсутствует в ПС (Sakai, Crochet 2000). ПС-off клетки dorsal raphe, могут оказывать тормозное влияние на импульсную активность холинергических нейронов понтомезенцефалической ретикулярной формации, которые участвуют в формировании парадоксального сна (Thakkar et al., 1997,1998). Steriade и McCarley (1990), Rechtschaffen и Siegel (2000) в peribrahial п. и Iaterodorsal tegmental п. обнаружили PGO-on и PGO-off нейроны, импульсная активность которых коррелирует с PGO волнами lateral geniculate п. таламуса. В данных структурах для PGO-off нейронов характерен тонический паттерн активности во время ПС. За 100-200 мс до- и во время таламическнх PGO волн нейроны "замолкают". В отличие от PGO -off нейронов, PGO -on нейроны разряжаются низко- или высокочастотными вспышками импульсной активности, либо одиночными спайками, которые развиваются за несколько десятков миллисекунд до появления PGO волн в таламусе. PGO-on клетки понтомезенцефалической ретикулярной формации могут вызывать PGO спайки в таламусе (Rechtschaffen, Siegel 2000).
Известно, что внутрибрюшинное или внутрижелудочковое введение ГАМК кошкам сопровождается уменьшением доли ПС и увеличением продолжительности бодрствования (Karadzic, 1967). В орально ядре найдены ГАМК-ергические нейроны (Ford et al., 1995). ГАМК-ергические
26 процессы протекают на обоих ГАМКА и ГАМКВ рецепторах орального ядра (Xi et аЦ 1997, 2001). Микроинъекции агонистов ГАМК - мусцимола и баклофена в эту область моста кошек немедленно вызывают бодрствование.
Тогда как микроинъекции антогонистов ГАМК - бикукуллина (Xi et al.}
1999) или phaclofen (Xi et al.,2001) вызывали ПС. Парадоксальный сон, вызванный инъекцией карбахола, подавляется предварительным введением в это ядро агонистов ГАМК (Xi et.all., 2004). Chase с соавтороми (1997), также считают, что ГАМК-ергическая система орального ядра моста вовлечена в контроль состояний бодрствования и ПС.
В работе, выполненной in vitro, показано, что глутамат и гистамин вызывают деполяризацию и спайковую активность нейронов орального ядра крыс, в то время как серотонин индуцирует гиперполяризацию клеток этой структуры (Nunez etal., 1998),
Развитие функционального состояния, сходного с естественным парадоксальным сном наблюдалось (Yamuy et al., 1997, 2002) при введении нейротрофин-3 и фактора роста нервов в оранное ядро моста кошек.
Из литературных источников о нейрохимических системах, участвующих в регуляции ПС известно о наличии в оральном ядре ПС-оп нейронов, однако данных о наличии других популяций клеток в этом ядре нет. Поэтому одной из целей работ было исследовать нейроны этого ядра в цикле бодрствование-сон, для того чтобы идентифицировать их в соответствии с классификацией Sakai (1988).
1.4. Связи и структура орального ядра моста.
Оральное ядро-часть медиальной ретикулярной формации моста богатая миелизированными фибриллами, большинство нейронов имеет средние размеры с различной морфологией. Оно имеет сложную организацию синапсов. (De La Roza, Reinoso-Suarez, 2000) Существует 6 типов аксонных терминален. Последние отличаются в основном по форме и
27 плотности своих синоптических везикул и по ультраструктуре синоптических контактов. Симметричные синапсы более многочисленны на перикарии, а на дендритах найдены в основном асимметричные. Терминали с ассимитричными контактами и круглыми везикулами были квалифицированы в соответствии с плотностью как тип I и II с высокой и низкой плотностью, соответственно. Терминали III и IV имеют симметричные контакты с овальными и уплотненными везикулами.
Термиали 3 образуют синапсы между собой и на первичных аксонах. У V и
IV типа выявлены смешанные характеристики асимметричных и симетричных синапсов. Процентное соотношение синапсов на соме: асимметричные-26,4%; симметричные-46,7%; смешанные-26,9%;.
Соотношение синапсов на дендритах другое: асимметричных-62,1%; симметричных -25,6%; смешанных -12,3%. Процент симметричных синапсов и терминален типа II уменьшается, в то время как процент терминален I увеличивается с уменьшением диаметра постсинаптических дендритов. Синоптическая организация отражает сходное строение с другими регионами центральной нервной системы и специфичными отделами, что связано с их функциями генерации и поддержания ПС, контроля движения глаз и мышечного тонуса.
На основе спонтанной активности и характера ответа на химическую и электрическую стимуляцию в RPO было выделено два типа нейронов (Rodrigo-Angulo et al., 1997). Наиболее распространен тип I. Нейроны этого типа ортодромно активировались при электрической стимуляции контралатеральных этого ядра и ипсилатеральных РРТ нейронов (возможно через глутамат и ацетилхолин, соответственно), а ингибировались нпсилатеральной стимуляцией reticular thalamic нейронов (через GAB А). Инъекции атропина-антагониста холинергических мускариновых рецепторов в RPO блокируют эффект электрической стимуляции РРТ. Эти данные демонстрируют, что поддержание и генерация ПС осуществляется посредством двух неиротрансмиторов: ацетилхолина и глутамата. Эффект
28 стимуляции PPT на нейроны RPO сходен с электрической стимуляцией холинергического LdT вызывающей возбудительный постсинаптический потенциал, который передается через мускариновые рецепторы в нейронах medial pontine reticular (Imon et al., 1996). Imon с соавт. подчеркивает роль mesopontine холинергических нейронов для генерации ПС.
В настоящее время хорошо изучены афферентные связи RPO, Данная структура имеет прямые афференты из следующих структур: zona incerta (Ricardo, 1981); поля Forel HI, центрального серого вещества, окружающего сильвиев водопровод (Mantyh, 1983); верхних бугорков четверохолмия и ретикулярной формации среднего мозга, ретикулярных ядер продолговатого мозга, базальных ядер, n.n.central amygdaloid, глубинных ядер серого вещества мозжечка, гипоталамической области, п. anterior pretectal, черного вещества ножек мозга, дорзальных ядер шва, голубого пятна, п. magnus, ядер дорзолатерального тегментума, спинного мозга (Shammah-Lagnado et al., 1987). Поля 6а премоторной и 4 моторной коры имеют проекции в оральное ядро (Rho et al., 1997). Холинергические фибриллы RPO берут начало в mesopontine cholinergic и reticular thalamic нейронах. Холинергические нейроны LDT и РРТ, вовлеченные в индукцию парадоксального сна, проецируются в RPO (Xi et al., 2003). Последние три структуры проявляют иммунореактивность к нейтрофину-3 (NT-3), вызывающий ПС при инъекции в оральное ядро (Xi et al, 2003). Серотониновые фибриллы (13%) достигают RPO из ядер raphe, 87% приходят из dorsal and ventral ponto-mesencephalic структур (Vertes, Kocsis, 1994; Rodrigo-Angulo, Rodriguez- Veiga, 2000). Найдены основные серотониновые входы в RPO (Rodrigo-Angulo Rodriguez-Veiga, 2000) из структур mesopontine tegmentum, а ацетилхолина из LC. Афферентные волокна в RPO поступают от нейронов холинергической (базальные ядра), глутаматергической, норадреналинергической (LC), серотонинергической (ядра шва), адреиалинергической (базальные отделы переднего мозга), дофаминергической (черная субстанция), ГАМК-ергической систем мозга
29 (Jones, 1991., Ford et al., 1995), вовлеченных в регуляцию стадий цикла бодрствование-сон (Lai, Siegel, 1992, Lin et al, 1997). Аксоны mesencephalic, фронтальной и передней эктосильевой борозды коры проецируются в RPO (Scudderetal., 1996).
Эфферентные волокна из RPO поступают в centromedian и parafascicular thalamic ядерный комплекс (Royce et а!., 1991), интраламинарную, боковую и срединную группу ядер таламуса (Newman et al., 1994), задний гипоталамус (Sakai et al., 1990), мезенцефалическую ретикулярную формацию (Shammah-Lagnado et al., 1983), серое вещество periaqueductal (Marchand et al.,1983), subthalamic region (включая zona incerta), ядра зрительного анализатора в затылочной доле (поля 17, 18, 19) (Tigges et al., 1982), поля Forel, вентральную часть thalamic reticular complex, латеральный гипоталамус (Robertson et al., 1982), olive (Walberg et al., 1982), в спинной мозг (Satoh et al.,1979), в небольшом количестве в мозжечок (Newman et al., 1992).
Данные обзора литературы подтверждают, что ПС генерируется и поддерживается широкой пейрональной сетью со сложной организацией. Эта сеть основана на реципрокных взаимодействия между холинергическими и адренергическими клетками в цикле бодрствование-сон. Можно предположить, что структура ответственная за генерацию ПС должна координировать эффективность его биоэлектрических и поведенченских проявлений. Экспериментальные данные свидетельствуют о важной (Chase et al.,1997; Kinney et al., 1998), роли RPO в формировании парадоксального сна.
