Исследование локализации источника двигательной ритмики в изолированном спинном мозге куриного эмбриона Чуб, Николай Леонидович

Введение к работе

Актуальность проблеми. Важнейший достижением последних лет в области изучения двигательных систем является признание существования в спинном мозге позвоночных нейронных генераторов, способных обеспечивать координированные движения конечносте и. Известно, что в состав этих генераторов входят ицтернейроны, которые неидеа-тичны по своей локализации и функциональной/ значению / viaia, viaia 1914, Баев и др. 1979а, б. Баев 1991/. В связи с этик предполагается, что в составе генераторов следует выделять определенные подразделения. Одни из них обладают ритмогенными свойствами и моїут рассматриваться как источники двигательной активности. Другие же обеспечивают.перераспределение созданной ритмики к соответ* ствупцин выходным системам генератора. Однако, вто представление носит лишь гипотетический характер, так как роль различных областей спинного мозга в генерации двигательной активности окончательно не выяснена. В частности, не известна локализация в спинном мозге источников двигательной ритмики. Очевидно, что для выясне- ' н'ия этого вопроса прежде всего необходимо обеспечить изоляцию различных участков серого вещества спинного мозга. Поатому, в настоянеє время определенный прогресс в решении этой задачи связывает с проведением исследований на препаратах изолированного мозга.

Сравнительно НедаВНО Ландмессероы И 0"ДОН0ВВДОМ /bandmesser,

o'DonovnnDG²*/ получен препарат изолированного спинного мозга и задней конечности куриных эмбрионов ранних сроков эмбриогенеза (8-Ю-день развития), сохраняющий способность спонтанно генерировать эфферентную импульсную активность. В этом случае программа ' активации мышц бедра была сходной с локомоторной. После деа^ферен--тации препарата двигательная активность, генерируемая изолированным спинным мозгом, не изменялась. Таким образом, впервые были получены неопровержимые доказательства наличия в спинном мозге куриных эмбрионов ранних стадий эмбриогенеза спинального генератора, который в отсутствие нисходящих входов и афферентных обратных связей способен генерировать координированную двигательную активность. Однако, в настоящее время исследования на изолированном спинном мозге куриных эмбрионов поздних стадий развития не / проводились, что не позволяет оценить изменения ритиогенных , свойств этого спинального генератора в процессе становления двигательных функций.

-г-

Цель работы. Исследовать электрическую активность ъ спиналь-ных корешках куриных эмбрионо.в ранних (&-10-дневных). и поздних (16-20-дневных) сроков развития и выявить локализации источника двигательной ритмики в спинном мозге. Главные задачи.

1. На препарате изолированного спинного мозга сравнить особенности ритмической активности в дорсальных (ДК) и вентральных корешках (ВК) куриных вибрионов ранних (6-10-дневных) и поздних (16-20-дневных) сроков развития.

2. Используя методику перерезок, определить локализацию в сером веществе спинного мозга источника спонтанной ритмики в ДК и ВК. .

3. Изучить влияние ШДА, L-ДОФА и L-глутамета на изолированные участки серого вещества спинного мозга, которые обладают рит-могенными свойствами.

Научная новизна работы:

Впервые обнаружена спонтанная подпороговая активность - синхронные циклические алекгротоничеокие колебания потенциалов в ДК и ВК, генерируемые препаратом изолированного спинного мозга 16-20-дневных куриных эмбрионов.

Установлено, что половинка спинного мозга длиной в один сегмент способна генерировать подпороговую активность в ДК и ВК. Выявлено, что источник этой подпороговой активности локализован в дорсальном роге.

Обнарухено, что ШДА и L-ДОвА усиливают спонтанную подпоро
говую активность, генерируемую препаратом изолированного спинного
мозга'. Появляются импульсные разряды в ДК и ВК, что позволяет су
дить о надпороговом рекиме работы спинального двигательного гене
ратора. ' -

Показано, что 2-АФВ подавляет подпороговую и вызванную НМДА или L-ДОФА ритмическую активность, что'предполагает участие сходных (ШДА-чурствительнюО нейронных сетей в генерации обоих типов ритмики.

Продемонстрировано, что'после рассечения препарата спинного мозга, подпороговая активность в ДК, генерируемая- изолированным дорсальным рогом, усиливалась ШДА или L-ДОФА. В изолированном Бe^^_J8_Jпьн^м_JlpreJитмикaJie_JiaблEдaлacь-ни--дo,-ни-пocлe-дeйcтвия—

-3-втих веществ.

На основании перечисленного сделан вывод о той, что нейронная сеть, являвдаяся источником двигательной ритмики, локализована в дорсальной роге спинного йозі а куриного эмбриона. Более вентрально расположенные нейронные сети являйся ведомыми.

Получены свидетельства о наяічии пряного (т.-е. не зависимою от катехоламкнов) возбувдашего эффекта L-ДОФА на нейронную сеть дорсального рої а спинного иозга куриного эмбриона.

Теоретическое и практическое значение работы.

Подученные результаты позволяет глубже понять механизмы функционирования эмбрионального спинного мозга и роль спинальных нейронных сетей, локализованных в различных областях серого вещества мозга, в генерации двигательной активности. Результаты работи могут быть использованы для дальнейшего целенаправленного изучения нейронной организации спинальных генераторов ритмических движений; выяснения медиаторных механизмов, лежащих в основе ритмоге-неза; при тестировании и изучении действия нейрефармакологических препаратов; при исследовании определенных патологических состояний, связанных с нарушением двигательных функций спинного мозга.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Всесоюзном симпозиуме "Регуляция сенсоноторных функций" (Винница, 1989), XIII съезде украинского физиологического общества им. и.П. Павлова (Харьков 1990), семинаре секции Нейрофизиологии Института физиологии им. А.А. Богомольца АН УССР (Киев, 1991).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методики исследований, результатов экспериментов, обсуждения, выводов и списка цитированной литературы. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, иллюстрирована 21 рисунком, в работе цитирован 161 литературный источник.