системные механизмы

значимых коэффициентов корреляции, а коэффициентов371 регрессии (связей-отношений) – в правом. При анализе сегментированной ЭКоГ количество связей-отношений, также как и при корреляционном анализе несегментированной ЭКоГ, определятся большим в левом полушарии.

Можно предположить, что при использовании для анализа активации ЭЭГ вычисления коэффициентов двумерной корреляции и множественной регрессии анализируются различные нейрональные уровни организации ЭЭГ (ЭКоГ) и эти два метода численного анализа ЭЭГ (ЭКоГ)-сигнала могут рассматриваться, как дополняющие друг-друга.

Долгое время считалось, что гомотопический принцип является основным в морфологической организации всей каллозальной системы (Bremer F, 1955; Ebner F., Myers R.E., 1962; Berlucchi G., 1972). Однако в последние годы при исследовании зрительной коры крысы (Lewis J.W, Olavarria J.F, 1995) и кошки (Olavarria J.F, 1996) были получены данные, противоречащие имеющимся представлениям о гомотопичности межполушарных связей в проекционных полях. Показана неоднородность структурной организации межполушарных связей, а также выявлены гетеротопические проекции между полями разных уровней и сенсорных модальностей (Макаров Ф.Н,, 1967, 1968; Segraves M.A., Rosenquist A.S, 1982; Sanides D, 1978; Innocenti G.M, 1986).

Левое полушарие связано справым большим количеством межполушарных, чем правое с левым. Вследствие этого при стимуляции левого полушария происходит более активное вовлечение структур правого полушария, это отражает и большую роль левого полушария в мозговой интеграции в процессе восприятия. Интеграция полушарий в процессе восприятия обусловливает их взаимную дополнительность, являющуюся необходимым условием для осуществления любого вида деятельности (Алексеенко С.В., 2004).

Изложенное является основанием предположить, что влияние гомотопичных регионов коры головного мозга может быть асимметрично. Однако использование для анализа межполушарных связей вычисления коэффициента двумерной корреляции не позволяет это выявить. При использовании множественного регрессионного метода анализа возможно

выявления асимметричного взаимовлияния гомотопичных372 регионов коры головного мозга.

Всостоянии психосенсорного покоя было определено 10 связей-отношений между гомотопичными регионами коры: по четыре связи-отношения в диапазоне бета-2 и альфа ритмов в отведениях FT и TP и две связи-отношения в дипазоне тета ритма в отведении FT. Только в одном случае в диапазоне альфа ритма в отведении FT левостороннее влияния было меньше,чем правостороннее, а во всех остальных случаях наоборот – правостороннее влияние преобладало над левосторонним.

Всостоянии психосенсорного покоя всего было определено 22 связи-отношения между гомотопичными регионами коры головного мозга: по шесть связей-отношений

вдиапазонах бета-2, бета-1 и альфа ритмов, по две связиотношения во всех трех отведениях, и по две связи-отношения

вдиапазонах: тета ритма в отведении PO и дельта ритма в отведении FT. В диапазоне бета-2 ритма все правосторонние связи-отношения преобладали над левосторонними, а в диапазонах бета-1,тета и дельта ритмов, наоборот, все левосторонние связи-отношения преобладали над правосторонними.

Вдиапазоне альфа ритма в отведении FT левосторонние влияния преобладали над правосторонними, а ва отведениях TP и PO, наоборот, правосторонние влияния преобладали над левосторонними.

Данных о структурных различиях полушарий головного мозга у человека к настоящему времени выявлены немного. Так в корковых полях, связанных с речевой деятельностью и пространственной ориентацией (22, 39, 44, 45, 47) показано неодинаковое строение борозд и извилин, отличается форма и площадь корковых полей плотность и размер нейронов отдельных цитоархитектонических слоев (Е.П. Кононова, 1935;

О.С. Адрианов, 1999; N. Geschwind, W. Levitsky, 1968; A.M. Galaburda et al., 1978; И.Н. Боголепова, 1981, 2001).

Luders E. et all., (Luders E., Narr K.L., Thompson P.M., Rex D.E., Jancke L., Toga A.W., 2006), используя магнитно-

резонансный томограф показали, что у человека кора в левом полушарии, в целом, более толстая, чем в правом. Ассимметрия в левом полушарии была более выражена в

прецентральной, средней фронтальной, верхней373 темпоральных звилинах, в то время как правополушарная ассимметрия была выражена в нижней темпоральной и нижній фронтальной извилинах. Профили асимметрии были подобны у мужчин и женщин, но межполушарные различия у мужчин были более контрастны. Эти различия полей по базовым морфологическим показателям могут служить доказательством особой биологической значимости межполушарной асимметрии на этом корковом уровне.

Как считает Алексеенко С.В. (2004) аксиоматическое утверждение о взаимообусловленности структуры и функции в применении к дихотомии мозга к настоящему времени не имеет достаточного экспериментального подтверждения.

Проблемы управления межполушарной асимметрией.

Проблема управления динамическими свойствами межполушарной асимметрии, несмотря на ее актуальность, разработана недостаточно.

Содержательную гипотезу впервые в мировой науке высказали Т.А.Доброхотова и Н.Н.Брагина (1977) о различной связи правого и левого полушария с некоторыми подкорковыми образованиями. При активации этих образований может происходить избирательная вовлеченность правого или левого полушария в конкретный вид деятельности. Изучение роли отдельных регуляторных церебральных структур в формировании различных функциональных состояний мозга человека и животных в норме и патологии является одной из фундаментальных проблем нейрофизиологии (Болдырева Г.Н., Шарова Е.В., Добронравова И.С., 2000). Основные литературные данные освещающие данную проблему относятся к 60-70-м годам и освещают данную проблему исходя из методических возможностей того времени (Bremer F., 1938; GoL A., Kellawey P., 1963, Kellawey P., Gol F., Proler M. 1966; Bremer F., 1935 Moruzzi G. Magoun H.W., 1949; Латаш Л.П., 1968; Гращенков Н.И., 1964; Русинов В.С., Гриндель О.М., Брагина Н.Н. 1968).

В условиях наших опытов переход от десинхронизации к синхронизации ЭКоГ при отведении от интактного мозга крысы сопровождался сменой выраженной левосторонней

латерализации амплитуд бета-2-, бета-1-, альфа- и тета-ритмов374 правосторонней и увеличением левосторонней латерализации амплитуды дельта-ритма. Исследованиями L. Goldstein et al. (L. Goldstein et al., 1972) показано, что у испытуемых правшей при переходе от сна с быстрыми движениями глаз в фазу более медленных движений наблюдается изменение относительной спектральной мощности двух полушарий. В фазе медленных глазных движений у всех праворуких испытуемых более активным являлось левое полушарие, а в фазе быстрых движений - правое. Полученные результаты смены латерализации в периоды десинхронизации и синхронизации ЭКоГ в определенной степени согласуются с представлениями о возможности смены доминантности полушарий в разные фазы сна (M. Myslobodsky, M. Mintz, B. Yedid-Levy, and V. Ben-Mayer, 1977) и об относительном повышении активности правого полушария во время быстрого

и левого – во время медленного сна (L. Goldstein, N. W. Stolzfus, and J. F. Gardocki, 1972).

В отведениях от препарата изолированного переднего мозга все показатели ФМПА амплитуды ритмов ЭКоГ определялись положительными, как без использования сегменитации, так и в периоде десинхронизации и синхронизации. Переход от десинхронизации к синхронизации при отведении от препарата изолированного переднего мозга сопровождался увеличением левосторонней латерализации амплитуд бета-2-, бета-1- и альфа-ритмов и уменьшением левосторонней латерализации амплитуд тета- и дельта-ритмов.

На основании изложенных данных можно высказать предположение, что структуры ствола (в частности, РФ) и мозжечка наряду с собственно корковыми механизмами в значительной степени обеспечивают управление ФМПА в условиях интактности мозга. Следует подчеркнуть, что показатели ФПМА в условиях изолированного переднего мозга не только были положительными, т.е. проявлялась отчетливая латерализация электрической активности в левое полушарие, но и при этом их модули в два–пять раз превышали аналогичные величины, характерные для интактного мозга.

Полученные результаты также могут свидетельствовать о том, что влияния из ствола и мозжечка в некоторой степени нивелируют собственную ФМПА полушарий; такое

заключение согласуется с представлениями о375 генерализованном преобладании ингибиторных процессов в левом полушарии, а активационных – в правом (Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А., 1988; Болдырева Г.Н., Шарова Е.В., Добронравова И.С., 2000).

Межполушарные различия при использовании дробнолинейной функции как в условиях интактного мозга, так и препарата изолированного переднего мозга отчетливо выявлялись.

При использовании множественного регрессионного метода анализа оказалось, что в условиях интактного мозга количество регрессионых связей-отношений при анализе ЭКоГ без применения сегментации превалируют в правом полушарии, а в условиях сегментации – в левом, как во фрагментах десинхронизации, так и синхролнизации. На препарате изолированного переднего мозга количество регрессионных связей-отношений при расчете без применения сегментации было одинаковым, а при применении сегментации в условиях десинхронизации в левом полушарии определялось большим на 1 связь-отношение, а в условиях синхронизации – на две.

Изложенное позволяет предположить, что применение регрессионного метода анализа выявляет стволовой уровень регуляции межполушарной асимметрии.

При приготовлении препарата изолированного переднего мозга от переднего мозга отделяется не только ствол мозга, но и мозжечок, активность которого возможно также, вносит определенный вклад в формирование ЭКоГ межполушарной асимметрии. Поэтому являлось актуальным исследовать особенности коркового электрогенеза в условиях удаления полушарий мозжечка. Как известно, после удаления мозжечка отмечалось повышение возбудимости в коре головного мозга, гиперсинхронизация и появление в ЭКоГ судорожных потенциалов. Поэтому представляло особый интерес, с помощью использования сегментации ЭКоГ и последующей кластеризации фрагментов ЭКоГ, разделить судорожные потенциалы и фоновую ЭКоГ, с целью дальнейшего анализа эффектов удаления мозжечка на формирование ЭКоГ.

В условиях наших опытов к третьому дню после аспирации полушарий мозжечка ФМПА амплитуд всех ритмов

ЭКоГ, как в условиях десинхронизации, так и в условиях376 синхронизации выражалась отрицательными величинами, т.е. амплитуды были латерализованы в правое полушарие. При переходе от десинхронизации к синхронизации, латерализация амплитуд ритмов ЭКоГ в правое полушарие возросла, и показатели ФМПА амплитуд ритмов ЭКоГ выражались более отрицательными величинами.

При применении множественного регрессионного метода анализа и последующем структурном анализе полициклических мультиграфов в левом полушарии во фрагментах десинхронизации ЭКоГ определялось 20 связей-отношений, а синхронизации 18, в сумме 38. В правом полушарии во фрагментах десинхронизации определялось 20 связейотношений, а синхронизации 10, в сумме 30. Т.е. кеоличество связей-отношений, так же как и в условиях интактного мозга, было большим в левом полушарии.

Результаты исследований полученные в анализируемой экспериментальной ситуации, подтверждают предположение, о том, что применение регрессионного метода анализа позволяет выявить стволовой уровень регуляции межполушарной асимметрии. В данной экспериментальной ситуации, ствол сохранен, но удалены полушария мозжечка и межполушарная асимметрия, определененая по превалированию связейотношений в левом полушарии сохраняется.

В целом, результаты анализа экспериментов на препарате изолированного переднего мозга и с удаленными полушариями мозжечка позволяет рассматривать организацию межполушарной асимметрии как многоуровневую систему, в которой использованием расчетов дробно-линейной функции, коэффициентов корреляции и множественного регрессионного анализа выявляются её разные иерархические уровни.

Материальным субстратом межполушарной функциональной асимметрии является генетически детерминированная нейрохимическая и морфологическая асимметрия мозга (Громов Л.О., Євтушенко О.А., 2006).

Это в свою очередь, является базой для асимметричного действия на левое и правое полушарие лигандов и ксенобиотиков и управления межполушарной асимметрией на гуморальном уровне.

Показано, что одним из важных патогенетических377 механизмов психических заболеваний являются нарушения межполушарного взаимодействия (Otto et al.,1987; Carter et al.,1996; Metzger L.J., Paige S.R., Carson M.A., Lasko N.B., Paulus L.A., Pitman R.K., Orr S.P. 2004). Так, было установлено,

что при депрессиях имеют место функциональные нарушения в правом полушарии, а при шизофрении - в левом. Изложенное делает необходимым разработку проблемы асимметричного действия лигандов с целью обеспечения целенаправленного поиска методов фармакологических воздействий на изменения функциональной межполушарной асимметрии (ФМПА) и выбора патогенетически обоснованной терапевтической тактики при лечении психических заболеваний.

Одним из наиболее значительных итогов филогенеза считается формирование совершенных механизмов нейроэндокринной регуляции важнейших функций – адптации, репродукции и др. (Поленов А.Л., 1968; Алешин Б.Ф., 1971;

Мицкевич М.С., 1978; Акмаев А.Г., 1979. 227 с.).

Межполушарная асимметрия, на вполне законных основаниях может быть причислена к важнейшим функциям, обеспечивающим психическую деятельность. Как известно, функциональная асимметрия присуща не только человеку, но и животным, в том числе и беспозвоночным. Однако, постепенного усиления функциональной асимметрии в ходе филогенеза не наблюдается. Выявлено, что у высших обезьян, как и у человека, так называемая височная площадка больше по размерам в левом полушарии, но при этом речевая коммуникация этих животных весьма ограничена.

Учитывая, что нейрохимическая и морфологическая асимметрия мозга, в определенной степени связаны, можно предположить, что, нейрохимическая асимметрия в деятельности головного мозга животных также достаточно развита.

В связи с изложенным, несомненный интерес представляло исследовать влияние тиролиберина (ТЛ, thyrotropin-releasing hormone, ТЛ) первого выделенного и идентифицированного аденогипофизитропного нейрогормона

(Burgus R. et al, 1972; Burgus R. et al., 1970; Nair R.M.G. Barret J.G., Bowers C.Y., Schally A.V., 1970).

Исследование нейрофармакологических характеристик378 ТЛ показало, что его введение обусловливает выраженные центральные стимулирующие и антидепрессантные эффекты. Это позволило применить ТЛ в клинике в схемах лечения последствий повреждений головного и спинного мозга и депрессий различной этиологии (Ашмарин И. П., Кулашев А.

П., Чепурнов С. А., 1989; Bunevicius R., Matutevicius V., 1993; Horita A. 1998; Iversen E., 1995; Loosen P. T., Prange A. J., Wilson I.C., 1979; Marangell L. B., George M. S., Callahen A. M. et al. 1997). Известно (Ашмарин И. П., Кулашев А. П., Чепурнов С. А., 1989; Iversen E., 1995), что ТЛ, помимо гипоталамуса (где он продуцируется), присутствует в различных отделах головного и спинного мозга, локализуясь главным образом в нервных окончаниях. ТЛ выполняет ряд функций – нейрогормона, модулятора нейронной активности и нейротрофического фактора. Таким образом, каскадные регуляторные процессы, обеспечиваемые ТЛ весьма многообразны (Ашмарин И. П., Кулашев А. П., Чепурнов С. А., 1989). Ситуация с другими короткоживущими эндогенными регуляторными пептидами, видимо, аналогична.

Одно из основных свойств ТЛ, которое привлекало внимание клиницистов, ― его антидепрессивное действие

(Prange A.J., jun., Lara P.P., 1972). Как полагают,

нейрохимические механизмы ТЛ связаны с активацией дофаминэргической системы (Клуша В.Е., Муцениеце Р.К., Свиркис Ш.В., 1982).

С воздействием на нейромедиаторные системы в мозге связывают и антинаркотические (аналептические) свойства ТЛ проявляющиеся в виде антагонизма ТЛ с этанолом, барбитуратами, хлоралгидратом (Breese G.R., Cott J.M., Cooper B.R. et al., 1975; Prange A.J, Breese G.R., Cott J.M., vartin B.R., 1974; Prange A.J, et al., 1972).

Аналептическое действие ТЛ связывают с уровнем циклических нуклеотидов в мозге. ТЛ вызывает увеличение цГМФ в мозжечке и антагонизирует его снижение этанолом

(Mailman R.B., Frye G.D., Mueller R.A., Breese G.R., 1972).

При внутрижелудочковом и внутрибрюшинном введении ТЛ вызывает повышение всех биогенных моноаминов и их метаболитов в целом мозге (Зиле Р.К., Одынец Т.Г., Клуша В.Е., 1979).

Согласно данным ряда авторов (Carter C.S., Robertson379 L.C., Nordahl T.E. et al., 1996; Otto M.W., Yeo R.A., Doughes M.I., 1987), в формировании аффективных расстройств и, в частности, эндогенной депрессии, особо существенную роль играют патологические изменения в нейронных системах правого полушария. Эффекты эндогенных пептидных регуляторов, несмотря на двустороннюю представленность соответствующих нейронных систем, характеризуются той или иной степенью латерализации. В частности, с асимметричным действием этих регуляторов связывают развитие познотонической асимметрии при повреждениях мозжечка (Балабанов Ю.В., Варлинская Е.И., 1980). В то же время вопрос о латерализации влияний нейропептидов на структуры полушарий головного мозга до настоящего времени остается практически открытым.

Задачей настоящего фрагмента работы было выяснение особенностей изменений показателей электрокортикограммы крыс при левоили правостороннем интравентрикулярном введении ТЛ, в частности, выявление возможной латерализации получаемых эффектов. С учетом механизмов продуцирования и движения ликвора, а также анатомии внутримозговых полостей следовало полагать, что введение ТЛ в левый, либо правый боковой желудочек будет обеспечивать преимущественно унилатеральные непосредственные влияния данного агента на нейронные системы полушарий головного мозга.

После введения ТЛ в левый боковой желудочек амплитуда дельта-ритма в левом полушарии в первые пять минут после введения несколько уменьшалась, а затем с 15-й по 30-ю мин наблюдения возрастала, превышая исходные значения. Индекс длительности тета-ритма в левом полушарии после левостороннего введения ТЛ в интервале 20–30 мин значимо уменьшался. В правом полушарии наиболее характерным изменением после левостороннего введения ТЛ было уменьшение амплитуды дельта-ритма, наиболее выраженное начиная с пятой и до 25-й мин после введения. Индекс длительности бета-1-ритма в правом полушарии был повышенным на протяжении всех 30 мин после введения. Возрастал и индекс длительности альфа-ритма; этот эффект отмечался в интервале 5–25 мин.

После правостороннего интравентрикулярного введения380 ТЛ на 5-й мин наблюдения уменьшались индексы длительности бета-2 и альфа-ритмов и модальная частота бета- 2-ритма в левом полушарии. В правом полушарии произошло уменьшение почти всех анализируемых показателей ЭКоГ за исключением индексов длительности бета-1 и дельта-ритмов. Последний показатель значимо возрастал, причем наиболее выраженным было увеличение индекса длительности данного низкочастотного компонента ЭКоГ с 20-й по 30-ю мин наблюдения. Необходимо подчеркнуть, что это отмечалось как в левом, так и в правом полушарии.

До введения ТЛ в левый латеральный желудочек мозга показатели ФМПА бета-2, и бета-1 ритмов выражались положительными значениями, а альфа, тета и дельта ритмов – отрицательными. После введения ТЛ все показатели МПА амплитуд ритмов выражались положительными величинами. Статистически значимо измененными определялись показатели ФМПА альфа, тета и дельта амплитуд.

До центрального правостороннего введения TЛ коэффициенты ФМПА по амлитуде бета-2, бета-1, альфа и тета ритмов ЭКоГ выражались отрицательными величинами. Коэффициент ФМПА амплитуды дельта ритма выражался незначительной, статистически незначимой положительной величиной. После центрального введения ТЛH все коэффициенты ФМПА по амплитуде ритмов ЭКоГ выражались положительными величинами. Статистически значимыми определялись изменения коэффициентов МПА альфа и тета ритмов.

Таким образом, показатели ФМПА для амплитуд почти всех ритмов ЭКоГ после введения ТЛ возрастали вне зависимости от стороны введения, причем часто это происходило в инверсией знака. Иначе говоря, асимметрия этих показателей становилась явно левосторонней

При структурном анализе связей-отношений между амплитудами ритмов ЭКоГ определённых использованием множественного регрессионного метода анализа выявилось, что до введения ТЛ у крыс с левосторонней канюлей количество регрессионных связей-отношений преобладало в левом полушарии, а с правосторонней - было таким же как и у