Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Структурно-функциональные особенности "зоны Лешли" коры головного мозга у крыс при различении сложных зрительных стимулов в условиях альтернативного выбора Сапецкий, Алексей Олегович

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сапецкий, Алексей Олегович. Структурно-функциональные особенности "зоны Лешли" коры головного мозга у крыс при различении сложных зрительных стимулов в условиях альтернативного выбора : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.13.- Москва, 1998.- 140 с.: ил. РГБ ОД, 61 99-3/30-2

Введение к работе

Актуальность проблемы. Изучение физиологических основ взаимодействия сенсорных и моторных систем является магистральным направлением в комплексе современных исследований интегративной деятельности мозга (Анохин, 1968; Лурия, 1969; Полякова, 1977; Соколов, 1981; Шевелев, 1994; Рычков, 1990; Батуев, 1991; Базиян 1993; Симонов 1993; Шульговский 1993; Судаков, 1995 и др.). В рамках этого направления исследований, одной из наиболее актуальных задач является выявление и подробное изучение анатомических локусов мозга с четко выраженными функциональными свойствами, которые сочетали бы в себе системную интеграцию сенсорных воздействий и формирование двигательных эфферентных возбуждений в рамках единого приспособительного акта. По мнению многих выдающихся зарубежных (Маунткастл, 1981; Наута, Фейртаг, 1982; Крик 1982; Хьюбел, 1990 и др.) и отечественных (Любимов, 1979; Иваницкий, 1997; Иоффе, 1997; Симонов, 1997 и др.) исследователей, решение этой проблемы позволит на новом качественном уровне проводить исследования физиологических, биохимических, морфологических и поведенческих аспектов высших функций мозга человека и животных.

Другое направление в фундаментальных исследованиях высших функций мозга человека и животных связано с изучением эволюционного развития и структурного усложнения механизмов коркового синтеза. В свою очередь, это усложнение обусловлено вычленением и прогрессивным развитием в эволюции млекопитающих ассоциативных образований, в которых отсутствует доминантное представительство какой-либо одной сенсорной системы и имеет место широкая конвергенция и интеграция афферентных потоков разной модальности (Филимонов, 1949; Орбели, 1953; Поляков, 1965; Богословская. Воронин, 1979; Батуев 1981; Зворыкин, 1993 и др.).

Уникальный пример такого рода структур представляет собой узко локализованный участок в затылочной коре головного мозга у крыс, на особое функциональное значение которого впервые обратил внимание знаменитый американский нейропсихолог К.С.Лешли (1890-1958 г.г.), но, в силу ряда причин, не закончил свои исследования. Этот участок, с одной стороны, сочетает в себе системную интеграцию сенсорных воздействий и формирование двигательных эфферентных возбуждений в рачках единого приспособительного акта, а с другой стороны, он является своего рода "предшественником" в эволюции млекопитающих тех ассоциативных образований, в которых отсутствует преимущественное представительство какой-либо одной сенсорной системы.

Актуальность данной работы обусловлена еще и тем, что в настоящее время участки коры головного мозга у крыс, которые имеют строгую функциональную специфичность наряду с узкой топологической локализацией, мало изучены и представляют большой интерес для исследователей. По-видимому, отсутствие экспериментальных разработок в этой области исследования обусловлено отсутствием адекватных методик отбора лабораторных животных для участия в сложных поведенческих экспериментах, т.к. при проведении этих исследований значительную роль играют индивидуально-типологические особенности экспериментальных животных и, а частности, способность животных к обучению.

Все вышеизложенное, в совокупности, обусловило цель настоящей работы: исследовать функциональные особенности топологии "зоны Лешли" коры головного мозга у крыс при различении зрительных стимулов в условиях альтернативного выбора, а также определить влияние индивидуально-типологических особенностей лабораторных животных на характер и условия проведения экспериментов с использованием сложных условнорефлектор-ных методик.

Нами было экспери.ментатыю показано, что после удаления "зоны Лешли" крыса хорошо различает предъявляемые ей зрительные стимулы (это было выявлено в опытах с электроболевым подкреплением), совершает хорошо скоординированные прыжки по направлению к зрительным стимулам (установлено в опытах с различением яркости), но объединить эти два компонента условного рефлекса различения зрительных стимулов с пищевым подкреплением в единый зрительно-моторный акт уже не в состоянии: крыса не попадает в цель, даже если зрительно она ее фиксирует. Таким образом, нами был обоснован вывод о том. что наличие интактной "зоны Лешли" для реализации адекватной двигательной программы имеет критическое значение в том случае, когда от животного требуется выбрать подкрепляемый зрительный стимул и прыгнуть по направлению к нему. В ходе проведения этих исследований, решались следующие задачи:

  1. Провести предварительные исследования по методической реконструкции схемы услов-норефлекторного обучения навыку различения сложных зрительных стимулов в соответствии с методом К.С.Лешли и разработать адекватные методические приемы для проверки сохранности остроты зрения и координации движения у оперированных крыс.

  2. В процессе сравнительного анализа различных способов отбора лабораторных крыс выявить оптимальный метод, наиболее полно удовлетворяющий условиям проведения экспериментов по различению сложных зрительных стимулов.

  3. Изучить влияние возрастного фактора на формирование условного рефлекса различения сложных зрительных стимулов и выявить динамику образования данного рефлекса у молодых и взрослых животных.

  4. Определить влияние размеров, месторасположения и методов экстирпации различных локальных участков в затылочной коре головного мозга у крыс на сохранность навыка различения сложных зрительных стимулов и способность животных к повторному (послеоперационному) обучению.

  5. Провести комплексное морфологическое исследование участка коры головного мозга у крыс, который связан с функциональной локализацией навыка различения сложных зрительных стимулов и отдифференцировать корковое представительство зрительного анализатора в затылочной коре головного мозга у крыс от вторичной полисенсорной области.

Научная новизна.

  1. В ходе выполнения настоящих исследований, нами был впервые разработан экспериментальный метод, позволяющий в течение 7 дней производить отбор крыс, которые пригодны для проведения сложных экспериментов, включающих в себя задачу сложного зрительного различения.

  2. Нами было экспериментально установлено существенное отличие в реализации ориентировочно-исследовательской деятельности тестируемых животных в составе группы и в условиях одиночного тестирования: животные, которые наиболее активны в составе группы, обладают лучшими способностями к обучению; животные, которые затрачивают наименьшее время в условиях индивидуального теста, обладают наибольшей эмоциональной устойчивостью.

  3. Разработанный нами метод позволяет формировать группы животных, объединенных общей структурой исследовательского поведения, что значительно повышает степень стандартизации проводимых исследований, а также позволяет проводить ранговую корреляцию индивидуальных различий в поведении животных.

  4. В ходе настоящих исследований впервые экспериментально установлено, что способность к образованию навыка, требующего реализации сложного зрительно-моторного поведения, критическим образом зависит от наличия небольшого участка в затылочной области коры головного мозга у крыс - "зоны Лешли". Этот участок коры расположен на границе Осі (поле 17) и Ос 2.1 (поле 18а) и не совпадает с расположением полей "с" и "Ь", описываемых К.С. Лешли, хотя в значительной мере включает в себя последнее.

5. Экспериментально показано, что после удаления "зоны Лешлн" крыса хорошо различает предъявляемые ей зрительные стимулы (в опытах с электроболевым подкреплением), у оперированных крыс не нарушаются моторные функции, но при этом опреированные животные необратимо утрачивают способность к интеграции зрительного и моторного компонента УР в рамках единого зрительно-моторного акта (прыжок по направлению к зрительным стимулам).

Научно-практическое тачание. 1). Разработанный нами предварительный метод отбора наряду с применением значительно упрощенной экспериментальной схемы тестирования и минимальными требованиями, предъявляемыми к техническому обеспечению, позволяет производить выборку именно тех животных, которые пригодны для участия в сложных поведенческих экспериментах. Тем самым этот метод позволяет не только повысить эффективность экспериментальных исследований, оптимизировать сроки их проведения, но и рационально использовать лабораторных животных при подготовке и проведении экспериментов. 2). Локализованный в ходе настоящих исследований участок коры головного мозга - "зона Лешли", может служить удобным, высокоспециализированным и эффективным маркером морфо-функционального состояния неокортекса при исследовании роли различных экзогенных и эндогенных воздействий на процессы высшей нервной деятельности. Это, в свою очередь, может иметь большое значение при проведении доклинических испытаний; при изучении влияния различных лекарственных веществ на процессы обучения и памяти; при изучении динамики восстановления нарушенных функций под действием различных фармакологических препаратов.