Диссертация (1145958), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При помощи методов геннойинженерии на животных удалось показать, что при уменьшении экспрессии α7 –никотинового рецептора в СА3 области, наблюдалось ослабление подавления N40(Stevens et al., 1996).Значительный вклад в формирование волны Р50 вносит фронтальнаяобласть коры. Однако, обнаружение фронтального положения источникавозникновения P50 вызванных потенциалов, о котором говорится в исследованииВейссера (Weisser et al., 2001), по мнению некоторых авторов, свидетельствует отом, что САЗ область гиппокампа не может быть ответственна за генерацию P50.Некоторые авторы полагают, что своим фронтальным положением источникобязан приходящим сюда эфферентным связям из СА3 области гиппокампа (Adleret al., 1998). В исследованиях Найта и его группы у пациентов с повреждениямифронтальной коры обнаруживался дефицит подавления P50 (Knight et al., 1999).Авторы также предположили, что подавление P50 в слуховой кореможетвозникать через префронтальные проекции.
Также было выявлено, что срединнаяфронтальная область коры может служить дополнительным источникомгенерации волны P50 (Weisser et al., 2001). Так выяснилось, что этот источниквносил вклад в более выраженное подавление компонента P50, чем первичнаяслуховая область коры. Это позволило некоторым авторам (Judd et al., 1992;19Knight et al., 1999; Weisser et al., 2001) считать, что именно срединнаяфронтальная область коры вовлечена в подавление P50 на второй стимул (вдвустимульной экспериментальной парадигме).Как видно из работ, на сегодняшний день, точно локализовать источники генераторы позитивного компонента P50 не представляется возможным. Оченьвероятно, что все из обнаруженных авторами структур, так или иначе, вносят свойвклад в формирование волны P50.
Какие-то структуры являются ведущими ивносят наибольший вклад, другие могут быть дополнительными и вноситьменьший вклад. Нельзя исключать и возможность смены основных источников взависимости от когнитивной задачи и активации конкретных сенсорных систем.Большинство авторов сходится на том, что источник генерации компонента Р50 иисточник подавления этой волны в двустимульной парадигме – это разныеобласти мозга. Основные генераторы компонента Р50 локализованы в височныхдолях мозга, в то время как активность нейронов, способствующая феноменуслухового СГ, локализована в лобной части коры головного мозга.1.4. Механизмы, лежащие в основе сенсорного дозирования информации(сенсорного гейтинга)Локализация генераторов механизма сенсорного гейтинга до сих поростаётся спорным вопросом, на роль источников сенсорного дозированияпретендуют такие структуры как таламус, гиппокамп, островок, ограда, первичнаясоматосенсорная кора, медиальная фронтальная извилина.
Из классических работизвестно, что вся сенсорная информация (за исключением обонятельной ивестибулярной) поступает сначала в таламус, далее в соответствующие областикоры головного мозга.Поэтому таламус играет важную роль в обеспечениимеханизма сенсорного дозирования.Известно, что обработка сигнала в слуховой системе происходит по двумосновным путям: лемнисковому и нелемнисковому. Лемнисковый путь включаетв себя ретикулярную формацию ствола и медиальные ядра перегородки.20Нелемнисковый путь, являющийся центральным слуховым трактом, включает всебя медиальное коленчатое тело таламуса и слуховую кору (Simpson et al., 1993).Функциональные исследования показали, что слуховое сенсорное дозированиенаблюдается преимущественно в структурах лемнискового пути, таких какстволовая часть ретикулярной формации (Moxon et al., 1999) и медиальнойперегородке (Miller et al., 1993).
В гиппокампе лемнисковый и нелемнисковыйслуховые пути конвергируют и подавляют ответ на слуховой стимул (Adler et al.,1998).Опубликовано несколько работ, посвящённых изучению механизмовсенсорного дозирования именно слуховой системы на уровне гиппокампа. Дляисследований брались крысы, у которых регистрировалась активность нейроновСА3 области гиппокампа в ответ на пары стимулов (Adler et al., 1986; BickfordWimer et al., 1990; Nagamoto et al., 1996; Schridde et al., 2001; Van Luijtelaar et al.,2001).Существуетнейробиологическаямодельмеханизмасенсорногодозирования, где СА3 область гиппокампа выступает источником подавления P50и источником вызванных потенциалов, связанных с событием, регистрируемых соскальпа.
Это предположение было основано на том, что в гиппокампе происходитконвергенция информации от коры и ствола головного мозга. Эта модельпредполагает,чтохолинергическиевходывлияютнавысвобождениевозбуждающих нейротрансмиттеров из афферентов к пирамидным нейронамобласти СА3, т.е. пресинаптическое торможение оказывает влияниенапирамидные нейроны. Эта модель учитывает функцию сенсорной памятигиппокампа – распознавать идентичность двух последовательных стимулов.Авторы предположили, что активация мозга первым стимулом изменяет силусоединения между нейронами, и из-за этого активация вторым стимулом меньше(Adler et al., 1998).Группаисследователей,изучаяСГP50сиспользованиемфМРТ,установила, что во время подавления компонента P50 в ответ на второй стимул,21активность в области гиппокампа и ограды была значительно выше, чтопозволило сделать вывод о том, что именно эти области, в большей степени,вовлечены в механизм подавления (Bak et al., 2011).
В тоже время авторыпредположили, что островок и первичная соматосенсорная кора могут бытьвовлечены в процесс формирования амплитуды P50. Одним из звеньев сенсорногодозирования также может выступать СА3 область гиппокампа, выступающаяодним из источников подавления P50 (Adler et al., 1986, Nagamoto et al., 1996).Модулирующее воздействие на активность нейронов гиппокампа былопоказано в 1997 году (Vertes et al., 1997). Увеличение трансмиссии дофамина спомощью фармакологических агентов у крыс приводило к ухудшению слуховогосенсорного дозирования (Adler et al., 1986; Bickford-Wimer et al., 1990; Stevens etal., 1996), также как и у человека (Light et al., 1999).
Более того, систематическоевведениеd–амфетаминавызывалоухудшениесенсорногодозированияинформации в области гиппокампа и на уровне ретикулярного ядра таламуса уанестезированных крыс. Было подтверждено, что системные введения dамфетамина нарушают механизмы слухового CГ посредством уменьшенияамплитуды ответа на кондиционирующий (C1) стимул и увеличения амплитудыответа на тестирующий (С2) стимул.Известно, что одной из основных функций зрительного бугра являетсяконтроль над потоком сенсомоторной информации во время стадий цикла снабодрствования и пробуждения. Этот процесс контролируется различнымимедиаторными системами. В работах начала 1990-х годов была показана весьмасущественная роль GABAa и GABAb – рецепторов, вовлечённых в генерациюнормальныхиненормальныхпаттерновактивностинейроновталамокортикальных связей.
В 1994 году группа исследователей из Йельскогоуниверситетаопубликовалаобзорнуюстатью,вкоторойбылизложенпредполагаемый механизм сенсорного дозирования на уровне таламическихобразований (McCormick et al., 1994). В работе было показано, что таламус22формирует различную пропускную способность или, так называемые, «ворота»для сенсорной информации, следующей в кору больших полушарий. Во время снаталамусусиливаетактивностьигенерируетритмичныехарактеристикимедленного сна (волны ЭЭГ) и таким образом освобождает кору от, такназываемых, «утомляющих» потоков информации со стороны внешнего мира, апосле пробуждения таламус переключается на передачу сенсорной информации вкору.Вработахпоследнихлет,посвящённыхисследованиюфеноменаподавления P50, всё чаще появляются сообщения о вовлечении фронтальныхобластей коры в обеспечение механизма СГ. Показана роль тормозных ГАМКэргических интернейронов, нарушение в работе которых может приводить кнарушению работы нейронов фронтальной коры, и тем самым уменьшать СГ иливовсе отключать сенсорное дозирование (Seamans et al., 2001).
Такой вывод былсделан в ходе исследования эффектов дофамина на ГАМК-эргические входыпирамидных нейронов префронтальной коры, при использовании регистрации«patch-clamp in vitro». В большинстве пирамидных клетокбыл обнаружендвойной эффект дофамина на возбуждающие постсинаптические потенциалы(ВПСП). Вначале происходило резкое уменьшение амплитуды ВПСП, затемувеличение амплитуды. Было показано, что первоначальное уменьшение былоопосредованно рецептором D2, а последующее, более медленное, увеличениебыло опосредованно рецептором D1. Блокада рецепторов ГАМК при помощиионофореза бикукулином блокирует тормозное влияние.
Следовательно, ГАМКэргическая активность может сужать деятельность пирамидных нейронов, чтобысосредоточить корковые механизмы префронтальной коры на актуальной вданный момент задаче.В 1995 году Джэнсоном и Риттом (Jansen et al., 1995) была предложенаматематическая модель СГ, базирующаяся на данных нейрофизиологическихисследований. Их математическая модель демонстрировала работу колонки коры23головного мозга, и была основана на ещё более ранних моделях (Lopes da Silva etal., 1974, 1976; Van Rotterdam et al., 1982), где исследовался эффект сенсорноговхода на систему в целом. Само понятие колонки появилось в 1957 году(Mountcastle, 1957).
Маунткаслпоказал, что около 84процентов всехвзаимодействий между слоями нейронов коры организуется вертикальнымобразом. В данной модели сила синаптических связей, приводящих ксуммированию потенциалов в одной колонке, была определяющим факторомчастоты импульсации на выходе (Jansen et al., 1993). Позже авторы использовалиусовершенствованнуюмодельсдвумяколонкамиимежколонковымипостоянными связями, которые имитировали синаптические взаимодействия(Jansen et al., 1995). Таким образом, авторы пытались проиллюстрировать, какименно может обеспечиваться механизм ограничения обработки сенсорнойинформации посредством усиления работы одних связей и ослабления других.Особое место в механизме сенсорного дозирования, как уже былоупомянутовыше,должно быть отведеноталамусу,который выступаетсвоеобразным сепаратором сенсорной информации, являясь ключевым звеномсенсорных путей информации в кору. Именно здесь и могут формироватьсясвоеобразные пропускные «ворота» для сенсорной информации, направляющейсяв различные области коры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
