Введение к работе
Актуальность проблемы. Шяенение нейрофизиологических механизмов, Лежащих в. основе формирования и циклической организации бодрствования и сна как .базисных функциональных состояний ЦНС, яв. лется одной из наиболее актуальных, задач соврьменн. .і науки о мозге. Исследования, проводимые в этом направлении,, помимо.общетеоретического, представ-,, ляют непосредственный практический интерес^ в первую очередь, для решения такой обострившейся в социальном л экономическом отношении проблемы как создание физиологически обоснованных г-юсобов диагностики и ко^.реісции функционального состояния человека, в том числе, при расстройствах бодрствования и сна, а также для выяснения некоторых вопросов; связанных с патогенезом, клиникой и терапией ряда нарушений регуляторних функций головного мозга.
К числу существенных достижений после-чих десятнлетиі. в облает;; нейрофизиологии цикла, бодрствование-сон откосится открытие Стерман и КЛементом.преоптической СомногенНой системы'/ steraan' , С1етэпге,1961/ Оригинальные работы этих-авторов и последовавшие за ними многочисленные эксперименты.по электро-,"xefto-, термостимуляции и деструкции базальне" преоптической области/ПО/мозга-показали, что раздражение этой-структуры обладает коротколатенткым сомн^генным эффектом /кегп'ап-dss - Реогі, -1962; F-enedek et al., 1979, 1982; Obal et al-. I9S2; Сниани, Абзианидзе, Ї972 и дп./, а разрушение вызывает продолжительную редукцию сна / KcGinty , Steraan , 1966» Sallanon , I9B7; SlAham et al.* 1989; Гветадзе, 1978 и др./. На основании этихореэультатов возникла и получила широкое распространение гипотеза об участии нейронных элементов ПО в'^шициации сна / uoruHzl ,1972; ЗгейЕг, 1977 и др./. Вместе с тем, столь, же правомерна альтернативная трактовка вышеизложенных экспериментальных данных, согласно которой эффекты стимуляции и деструкции этой структуры обусловлены влиянием указанных воздействии HP волокна, Проходящие через ПО/ Na&ata et- al., 1983; Dotari et. a!», 1984; Koolla , 1984/. С целью верификации этих гипотез, в исследовательской практике нашли применение и другие.бол,з адекватные подходы к выяснении функциональной роли ПО в формировании сое. JHHHn сна: анализ динамики импульсной акти^лости нейронов ПО в ц'.*кле бодрствовал "э-сон /.Detail et. аЗ.,: 1984;. "Paiaiey et аЗ ,, 1985; Kumar о t al., 1988; Ониани и др., 1984; МанджавиДэе и др., 1967/, изучение взе-ліскітношениі: этой структуры с другими Амногенными и активирующими системами мозга / Bremer ', І973; luaicla EdinGoi' ot.al.» 1977} 0Ъа1 ct al., 1962; Мо.илевский, Романов-, 1981/. ' . В силу немногочисленности и противоречивости результатов, получен-ны: в рамиг^с указанных направлений, 'вопрос об участии и о конкретном вкладе ПО в формирование состояния сна продолжа-.т оставаться дискуссионным. В свете гипотезы об участии ПО в инициации сна и/или поддержании ei-o медленноволновой фазы особый интерес представляет изучение взаимоотношений этой структуры с кеспецифичеекой.таламо-кортикальной системой /нТКС/, исходя из того, что с деятельностью последней связано формирование начальной стадии сна .- стадии ".сонных" веретен мед-ленноволнового сна /МС/. Однако, судя по данным литературы, такой подход к анализу функциональной роли ПО фактически не был реализован. Следует также отметить, что до настоящего времени остается .открытым теоретически интересный и практически значимый вопрос о характере и значении взаимодействия симметричных отделов регуляторних систем МОЗг га, в том числе, ПО и нТКС, в формировании функциональных состояний в' цикле бодрствование-сон. Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования заключа В соответствии с целью работы были поставлены следующие, конкретные задачи: Изучить динамику фоновой активности отдельных нейронов латеральной ПО гипоталамуса при переходе от бодрствования ко сну и в .іед--ленновг.лновой фазе сна. По показателям фоновой суммарной биоэлектрической активности «следовать реорганизацию взаимоотношений ипси-, контралатеральных и симметричных структур латералъноГ ПО гипоталамуса и нТКС при переходе от бодрствования ко сну и в МС. 3.' На основе анализа вызванной суммарной и iv йронаяьной активности латеральной ПО гипоталамуса и неспецифических ядер таламуса в ответ на электростимуляцию этих структур, изучить характер взаимодействия ипси- и коктралатеральныг по Отношению'друг к другу отделов преоптической и таламической сомногенных систем. Научная попона результатов исследования. Б настоящей.работе впер-вис! проведено, комплексное исследование частоты импульсации и паттерна активности отде..лных н Яронов ПО в бодрствоьании, дремоте и о динамике МС, Реализован новыйподход к выяснению функциональной роли преоптической сомногенной системы в механизмах сна, заключающийся >; иссло- доьаний ее взаимодействия с ,кГ"3, Впервые в динамике цикла, бодретвс- Теоретическое и практическое значение работы. Полученные экспериментальные данные расширяют существующие представления о механизмах регуляции цикла бодрствоваМйе-сон. Сни могут служить дополнительным . Материалом и для понимания' таких проблем'Нейрофизиологии-как механизмы взаимодействия регуляторних, систем мозга, механизмы корково-подкоркорых и межполушарных отношений, механизмы генераций ритмичее-. кой. активности. Практическая ценность работы состоит в возможности.использования полученных результатов для разработки-физиологически обоснованных способов коррекции.нарушений сна. Результаты "оследований'включены в специальные курсы лекций "Физиология ШС" и "Парная деятельность больших полушарий мозга'.' Апробация работы. Материалы диссертации доклеивались на УІ и УЇЇ региональных конференциях молодых ученых Северюго Кавказа /Ростов- ка-Дону, 1986, 1987/, на Всесоюзном'семин ре "Нейрофизиология сна и бодрствования" /Ростов-на-Дону, 1969/, на заседании кафедры физиологии человека и животных РГУ /Ростов-на-До: „',- 1991/, на заседании городского отделения Всесоюзного физиологического общества им.И.ЇЇ.Павлова /Ростов-на-Дону, I^I/, а также изложены в материалах.IX Всесоюзной конференции по нейрокибернетике /Роетов-на-Дсіу, 1989/. и Ш Всесоюзной конференции по нейронаукам /Киев, І990/. Публикации. По текі диссертации опубликовано С работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, -.
лась' в выяснении вклада латеральной преоптической области гипоталаму
са в нейрофизиологические механизмы регуляции цикла бодрствование-
сон. :. ,', ' ::
ваниё-сон изучены взаимоотношения, симметричных- структур ПО и ^спе
цифического таламуса.' .".".".
' Получены новые данные, сви"етельствукгдие об участии ПО в і'"ициа-
' ции сна. Впервые показано, что ПО может оказывать прямое активирую
щее влияние на.таламические механизмы-генерации веретенообразной ак-
, тивности через,мон6- и олйгосинаптические связи. Получены ранее не
известные сведения о роли ПО в формирований стадии'"сонных" веретен
МС. Так, впервые установлено, что эта структура участвует в генера
ции веретен. Выявлены'факты, свидетельствующие- о том, что неспецифи-
-ческйе ядра таламуса, кора-больших полушарий- и, ПО образуют в МС еди
ную, систему генерации веретенообразной активности. Установлено,, что
. .в. динамике цикла бодрствование-сон реорганизуется, взаимодействие- ип-
си-, контралатег-льных и симметричных структур преоптичесной сомно-
. генной системы и нТКС: в дремоте усиливается связь биоэлектрических
процессов ПО и неспецйфич^ских ядер таламуса, а также симметричных
структур ПО; на стадии сна с веретенообразной активностью, во время
генерации "сонных" веретен, возрастает связь и уменьшаются временные
сдвиги биоэлектрических процессов всех исследуемых структур,, а в
межверетенных интервалах эти.показатели, как правило> не отлотаются
от таковых в бодрствовании.. Установлено, что в бодрствовании, дре
моте, и КС связь меяу" биоэлектрическими процессами ипсилатераг кых
^структур ПО и -нТКС выше в правой половине мозга, а генсомоторвая об
ласть коры правого полушария имеет более тесные связи с гомо- и
контралатеральными іаламическими и гйпоталамическим» образованиями,-
чем симметричная ей структура.
шести глав, быводор списка литературы, включающего 120 отечествен
ных и 2.Q0 зарубежных источников. Материал изложен на. страницах
машинописного текста, иллюстрирован'55 рисунками и 9 таблицами.