Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

системные механизмы

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
01.11.2017
Размер:
5.66 Mб
Скачать

ХРИСТИАНСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ

ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И.И. МЕЧНИКОВА

ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ ЭКОНОМИКИ И МЕХАНИКИ

Лобасюк Б.А.

СИСТЕМНЫЕ

НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ЭЛЕКТРОГЕНЕЗА

Одесса 2010

ББК 56.12. Лобасюк Б.А. Системные нейрофизиологические2 механизмы электрогенеза головногомозга/–Одесса.ХГЭУ. 2010.- 442 с.

УДК: 616-008.6-085.322:004.67:303.03.732.4ISBN978-966-8043-54-3

В монографии представлены электрофизиологические исследования механизмов электрогенеза головного мозга, базирующиеся на системном подходе с использованием методов математического моделирования. Анализ изменений электрогенеза и межполушарной функциональной асимметрии в условиях препарата изолированного переднего мозга, при удалении полушарий мозжечка, при применении эндогенных лигандов тиролиберина, норадреналина этанола позволил сформировать представления о механизмах управления электрогенезом и межполушарной функциональной асимметрией.

Предложены оригинальный метод разделения фоновой и судорожной активности, способ моделирования многоочаговой корковой эпилепсии (получен Патент на полезную модель 15.08.2005. Бюл. №8). Сформирована оригинальная концепция электрогенеза головного мозга.

Для клинических нейрофизиологов, неврологов, психиатров, врачей функциональной диагностики, студентов, аспирантов и специалистов, занимающихся функциями мозга.

©ХГЭУ 2010

©Лобасюк Б.А. 2010

Печатается по решению Ученых советов Института математики экономики и механики Одесского национального университета им. И.И. Мечникова от 24 декабря 2015 г. протокол № 3 и Христианского гуманитарно-экономическогооткрытого университета.

3

Памяти своего отца посвящает автор этот труд

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

4

 

 

 

 

 

Список сокращений

 

 

 

9

Введение

 

 

 

 

10

Глава 1.

 

 

 

 

21

Системный анализ и моделирование

 

 

1.1. Системный анализ

 

 

 

23

1.1.1. Приложение идей системности в биологии

34

(системная биология)

 

 

 

 

1.1.2. Теория функциональных систем П.К. Анохина

36

1.2. Моделирование – один из основных методов

41

научного познания процессов (явлений)

 

1.2.1. Системный анализ эволюции судорожных

53

очагов и их отношений на биологической модели

 

многоочаговой корковой фокальной эпилепсии

 

Глава 2

 

 

 

 

68

Характеристика

материала,

методические

 

аспекты, описание и анализ примененного

 

математического аппарата.

 

 

 

 

2.1. Обьекты и методы исследования

 

68

2.2.

Обоснование

использование

множественного

72

регрессионного анализа для определения связей-

 

отношений

 

 

 

 

 

2.3. Некоторые понятия и определения теории графов

76

2.4. Формализм и алгоритм построения модели

78

2.5.

Количественная

электроэнцефалография.

81

Сегментация ЭЭГ (ЭКоГ)

 

 

 

 

2.6. Математические основы выявления подобия

83

в действии фармакологических объектов,

 

использованием разностных матриц ЭКоГ

 

Глава 3

 

 

 

 

85

Исследования роли ретикулярной

формации

 

ствола мозга в механизмах коркового

 

электрогенеза

 

 

 

 

 

3.1.

Сопоставление

показателей

ЭКоГ,

85

отводимых от препаратов ИМ и ИПМ

 

 

3.2. ФМПА показателей амплитуды ЭКоГ,

89

отводимой от ИМ и ИПМ

 

 

 

 

3.3. Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ в

93

5

 

условиях ИМ и ИПМ

 

 

 

 

 

Глава 4

 

 

 

 

110

 

Роль

мозжечка

в

механизмах

коркового

 

 

электрогенеза

 

 

 

 

 

4.1.Сопоставление показателей несегментированных

115

 

ЭКоГ, отводимых от препаратов ИМ и АП

 

 

 

4.2.Сопоставление

 

показателей

124

 

сегментированных фрагментов ЭКоГ ИМ и АП

 

 

Глава 5

 

 

 

 

160

 

Влияние некоторых лигандов – тиролиберина и

 

 

норадреналина на электрогенез

 

 

 

5.1. Влияние центрального введения ТЛ на

160

 

электрогенез

 

 

 

 

 

5.1.2. Изменения ФМПА после центрального

166

 

введения ТЛ.

 

 

 

 

 

5.1.3.Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ до и

171

 

после центрального введения ТЛ.

 

 

 

5.1.4. Изменения коэффициентов активации до и

174

 

после центрального введения ТЛ.

 

 

 

5.2. Влияние центрального введения НА на

182

 

электрогенез

 

 

 

 

 

5.2.1.Изменения ФМПА после центрального 183 введения НА

5.2.2.Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ до 184 и после центрального введения НА

5.2.3.Изменения коэффициентов активации до и 185 после центрального введения НА

5.3. Анализ подобия в действии на ЭКоГ ТЛ и НА

188

Глава 6

191

Влияние препарата полифенольной природы «Вин-

 

Вита» на электрогенез

 

6.1. Изучение влияния ПФв в условиях интактного

191

мозга

 

6.1.1. Изучение влияния ПФв на показатели ЭКоГ

194

6.1.2. Изменения индексов ФМПА ЭКоГ при 200 применении ПФв

6.1.3. Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ 204

6

 

левого и правого полушарий до и после применения

 

 

ПФв

 

 

6.1.4. Изменения коэффициентов активации при 206

 

внутрибрюшинном введении ПФв

 

 

6.2.Нейрофизиологический анализ нейрохимических

214

 

механизмов действия ПФв

 

 

6.3. Изучение влияния ПФв в условиях ИПМ

214

 

6.3.1. Сопоставление показателей ЭКоГ, отводимых

215

 

от препаратов ИМ и ИПМ при применении ПФв

 

 

6.3.2. Изменения индексов ФМПА ЭКоГ при 219

 

применении ПФв в условиях ИПМ.

 

 

6.3.3. Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ 221

 

левого и правого полушарий до и после применения

 

 

ПФв в условиях ИПМ.

 

 

6.4. Изучение механизма действия ПФв на 227

 

препарате с удаленными полушариями мозжечка

 

 

6.4.1. Сопоставление показателей ЭКоГ, отводимых

227

 

от ИМ и препарата с удаленными полушариями

 

 

мозжечка при применении ПФв

 

 

6.4.2. Изменения индексов ФМПА ЭКоГ при 231

 

применении ПФв в условиях препарата с

 

 

удаленными полушариями мозжечка.

 

 

Глава 7

241

 

Влияние этанола на электрогенез и модификация

 

 

этого влияния ПФв

 

 

7.1. Изучение влияния ВЭР на электрогенез

241

 

7.1.1. Изучение влияния ВЭР на показатели ЭКоГ

242

 

7.1.2.Изменения индексов ФМПА ЭКоГ при 244 применении ВЭР

7.1.3.Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ 246 левого и правого полушарий до и после применения ВЭР 7.2. Изучение сочетанного влияния ВЭР и ПФв на 247

электрогенез

7.2.1.Изучение сочетанного влияния ВЭР и ПФв на 247 показатели ЭКоГ

7.2.2. Изменения индексов ФМПА ЭКоГ при 250 сочетанном применении ВЭР и ПФв

7.2.3. Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ 253

7

 

левого и правого полушарий до и после сочетанного

 

применении ВЭР и ПФв

 

 

 

7.2.4 Сравнительный анализ ЭКоГ крыс в 254

 

зависимости от применения ВЭР и норадреналина

 

Глава 8

 

 

276

 

Анализ

нейрофизиологических

механизмов

 

действия

модели

многоочаговой

корковой

 

эпилепсии и противосудорожного действия ПФв

 

8.1. Создание биологической модели многоочаговой 276

 

корковой эпилепсии с помощью внутрибрюшинного

 

введения БП и анализ эволюции судорожной

 

активности

 

 

 

 

8.1.1. Математическое моделирование

280

 

биологической модели многоочаговой корковой эпилепсии

8.1.2.Изменения показателей ЭКоГ до и после 287 исчезновения судорожной активности индуцированной внутрибрюшинным введением БП.

8.1.3.ФМПА судорожной активности и лобно289 затылочный коэффициент при введении БП

8.2. Исследование противосудорожного влияния 291 ПФв на моделях первично-генерализованнойэпилепсии и на модели корковой эпилепсии, сформированной внутрибрюшинным введением БП

8.2.1.Исследование противосудорожного влияния 291 ПФ на модели первично-генерализованнойэпилепсии

8.2.2.Исследование противосудорожного влияния 293 ПФ на модели корковой эпилепсии, сформированной внутрибрюшинным введением БП

8.2.2.1. Математическое моделирование 295 биологической модели многоочаговой корковой эпилепсии при применении ПФв

8.2.2.2.Изменения показателей ЭКоГ до и после 300 исчезновения судорожной активности в условиях введения ПФ

8.2.2.3.Эволюция ФМПА и лобно-затылочного304 коэффициента судорожной активности вызванной внутрибрюшинным введением БП и ПФв

8

8.3. Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ до

305

формирования и после прекращения судорожной

 

активности

 

Глава 9

316

Пространственно-временнаяорганизация ЭЭГ у

 

правшей и левшей

 

9.1.Изменения показателей ЭЭГ и ФМПА при 317 проведении функциональной пробы закрытые глаза/открытые глаза у правшей и левшей

9.2.Исследование регрессионных связей-отношений321 и корреляционного соотношения амплитуд у правшей и левшей в пределах одного отведения

9.2.1.Результаты анализа использование программы 322 множественного линейного регрессионный анализа

на языке «QBASIC»

9.2.2.Результаты анализа использование программы 323 множественного линейного регрессионный анализа

«STATISTICA V5.5A»

9.3.Исследование регрессионных связей-отношений327 и корреляционного соотношения у правшей и левшей между показателями частот в пределах одного отведения

9.4.Исследование пространственной организации 329 ЭЭГ с помощью корреляционного соотношения (когерентности) и выявления регрессионных связейотношений у правшей и левшей

9.5.Исследование соотношений межполушарных 333 регрессионных связей-отношений

Глава 10

336

Изучение влияния ПФв на показатели крови и поведения у крыс при облучении в эксперименте

10.1.Влияния поения водой крыс на показатели 336 крови и поведения при облучении

10.2.Влияние поения крыс водным раствором ПФв на 39

показатели крови и поведения при облучении

10.3. Анализ эффективности применения водного 342 раствора ПФв при облучении по показателям крови, с помощью коэффициентов соотношений

10.4. Анализ эффективности применения водного 344

9

 

раствора ПФв при облучении по показателям крови

 

 

и поведения, использованием дискриминантного

 

 

анализа

 

 

10.5. Взаимоотношения между показателями крови

345

 

и поведения при облучении в условиях

 

 

предварительного поения ПФв

 

 

Обсуждение полученных результатов

351

 

Список литературы

385

 

10

Список сокращений.

АП – препарат с удаленными полушариями мозжечка БП - бензилпенициллин ВЭР – водно-этанольныйраствор ИМ – интактный мозг

ИПМ – препарат изолированного переднего мозга НА - норадреналин

ПФв - парафармацевтик полифенольных веществ красных сортов винограда «Вин-Вита».

ТЛ - тиролиберин ФМПА – функциональная межполушарная асимметрия ЭЭГ и ЭКоГ

ЭКоГ - электрокортикограмма ЭПа - эпилептическая активность ЭЭГ - электроэнцефалограмма