- •1 Предмет, задачи возрастной физиологии и ее связь с другими науками
- •2 Методы исследования в возрастной физиологии
- •2.1. Регистрация импульсной активности нервных клеток
- •2.2. Электроэнцефалография
- •2.3. Магнитоэнцелография
- •2.4. Позитронно-эмиссионная томография мозга
- •2.5. Окулография
- •2.6. Электромиография
- •2.7. Электрическая активность кожи
- •10 Мышление и речь Речь
- •Стволово-таламо-кортикальная система
- •11 Схема тела и система внутреннего представления
- •12 Зрительная система
- •Строение и функции оптического аппарата глаза
- •Аккомодация
- •Аномалии рефракции глаза
- •Зрачок и зрачковый рефлекс
- •4.2.5. Структура и функции сетчатки
- •Структура и функции слоев сетчатки
- •Нейроны сетчатки
- •Нервные пути и связи в зрительной системе
- •Электрическая активность центров зрительной системы
- •Световая чувствительность
- •Зрительная адаптация
- •Дифференциальная чувствительность зрения
- •Яркостной контраст
- •Слепящая яркость света
- •4.2.15. Инерция зрения, слитие мельканий, последовательные образы
- •Цветовое зрение
- •Восприятие пространства
- •13 Слуховая система
- •Структура и функции наружного и среднего уха
- •Структура и функции внутреннего уха
- •Анализ частоты звука (высоты тона)
- •Слуховые ощущения
- •14 Биологические мотивации как внутренние детерминанты поведения
- •Физиологические теории мотивации.
- •Нейрофизиология мотиваций.
- •15 Каудо-таламо-кортикальная (Стриополидарная) система
- •16 Психофизиология памяти
- •Временная организацияпамяти
- •Градиент ретроградной амнезии
- •Стадии фиксации памяти
- •Кратковременная и долговременная память
- •Состояния энграммы
- •Спонтанное восстановление памяти
- •Восстановление энграммы действием второго электрошока
- •Восстановление памяти методом напоминания
- •Восстановление памяти методом ознакомления
- •Ретроградная амнезия для реактивированных следов памяти
- •Основные положения теории активной памяти
- •Гипотеза о распределенности энграммы
- •Распределенность энграммы в опытах с локальными раздражениями мозга
- •Распределенность энграммы по множеству элементов мозга
- •Процедурная и декларативная память
- •Молекулярные механизмы памяти
- •Дискретность мнемических процессов
- •Константа Ливанова
- •Объем и быстродействие памяти
- •Диапазон ощущений
- •Нейронные коды памяти
- •17 Психофизиология внимания Что такое внимание
- •Теории фильтра
- •Проблема внимания в традиционной психофизиологии
- •Проблема внимания в системной психофизиологии
- •18 Психофизиология эмоций Эмоция как отражение актуальной потребности и вероятности ее удовлетворения
- •7.2. Структуры мозга, реализующие подкрепляющую, переключающую, компенсаторно-замещающую и коммуникативную функцию эмоций
- •Влияние двухстороннего разрушения миндалины на выработку условнорефлекторного переключения у крыс
- •7.3. Индивидуальные особенности взаимодействия структур мозга,реализующих функции эмоций как основу температментов
- •7.4. Влияние эмоций на деятельность и объективные методы контроля эмоционального состояния человека
- •19 Управление движениями
- •Общие сведения о нервно-мышечной системе
- •Протоприоцерция
- •Центральные аппараты управления движениями
- •Двигательные программы
- •Координация движений
- •Типы движений
- •Выработка двигательных навыков
- •Основные концепции сознания
- •«Светлое пятно»
- •Функция сознания
- •Три концепции - одно сознание
- •23 Определение функционального состояния
- •Роль и место функционального состояния в поведении
- •8.3. Модулирующая система мозга Базальная холинергическая система переднего мозга
- •Модулирующие нейроны
- •Оглавление
8.3. Модулирующая система мозга Базальная холинергическая система переднего мозга
Недавно было показано, что магноцеллюлярные нейроны, содержащие АХ и локализованные в базальном переднем мозге (БПМ; Basal Forebrain), моносинаптически проецируются на кору. Они участвуют в регуляции сна (см. гл. 13) и бодрствования и причастны к возникновению реакции активации. Холинергическая часть переднего мозга в основном представлена базальным ядром Мейнерта (n. basalis - NB).
Электрическая стимуляция базального ядра (NB) и SI (substancia innominata) высвобождает в коре АХ у наркотизированной крысы [Kurosawa et al, 1989] и увеличивает кровоток в коре. Эффект блокируется антагонистами мускариновых рецепторов, т. е. существует холинергическая иннервация сосудов коры, которая обусловливает их расширение [Sato, Sato, 1992]. Активирующая система холинергических нейронов переднего мозга представлена нейронами, связанными с бодрствованием. Уровень их возбуждения меняется параллельно с поведенческой активностью животного. Частота их спайковых разрядов увеличивается во время бодрствования и особенно во время движения, а также в парадоксальном сне [Szymusiak, 1995]. В медленном сне их активность уменьшается. При этом, как и в таламусе, режим одиночных потенциалов действия сменяется пачечной активностью.
Состояние нейронов БПМ, связанных с бодрствованием, находится под контролем неспецифических систем активации среднего мозга и моста через глутаматовые рецепторы, а также со стороны заднего латерального гипоталамуса, который также имеет проекцию на кору и принимает участие в ЭЭГ- и поведенческой активации. На нейроны бодрствования БПМ конвергируют серотонинергические нейроны дорзального ядра шва (n. Raphe) и клетки синего пятна (locus coeruleus), вызывающие их инактивацию. Кортикальные проекции на БПМ сравнительно ограничены, их мало от первичных сенсорных и моторных областей. Большинство их идет от орбитофронтальной, инсулярной и особенно из префронтальной коры. Кортикофугальные влияния на БПМ идут по мультисинаптическим путям через стриатум и прилегающее ядро (n. accumbens).
Концепция холинергических нейронов БПМ как источника кортикальной активации, поддерживающего бодрствование, должна быть дополнена представлением о существовании специального холинергического механизма, обеспечивающего дополнительное высвобождение АХ в локальных участках коры, которые реагируют на стимулы, связанные с подкреплением. Показано, что значительная часть нейронов БПМ реагирует активацией на условные раздражители, связанные с наградой, и не реагирует на условные сигналы наказания [Whalen et al., 1994]. Это механизм избирательного внимания к значимым стимулам, который обеспечивает их обработку в соответствующих областях коры [Wilson, Rolls, 1990; Metherate, Asht, 1993].
Можно предположить, что дефицит когнитивных функций, наблюдающийся при болезни Альцгеймера, которую связывают с поражением холинергической системы БПМ [Bartus et al., 1982], скорее опосредован нарушением именно механизма избирательной активации [Szymusiak, 1995]. Опыты с формакологическим отключением БПМ у животных показали нарушение поведения. Животные не могут выполнять приобретенные ими навыки, включая прохождение различных лабиринтов, заученное пассивное и активное избегание [Dekker, Connor, 1991].
Создавая локальную активацию в коре, холинергические нейроны БПМ, по-видимому, взаимодействуют с таламо-кортикальной неспецифической системой. Показано, что помимо прямого влияния на кору, холинергические нейроны бодрствования БПМ проецируются к ограниченному количеству таламических ядер. Предполагают, что, параллельно влияя на кору и таламус, они могут модулировать, в том числе усиливать реакции активации, определяемые механизмом таламо-кортикальной неспецифической системы. Холинергические активирующие влияния из БПМ распространяются также на лимбическую систему, в частности на гиппокамп, вызывая гиппокампальный тета-ритм — признак активации гиппокампа; электрическая стимуляция РФ ствола мозга модулирует гиппокампальный тета-ритм.
В БПМ функция регуляции активации сосуществует с функцией управления сном. Активирующая холинергическая система БПМ находится под тормозным контролем гипногенного механизма. Кроме того, медиальная преоптическая область и передний гипоталамус, которые часто рассматриваются как часть вентральной гипногенной системы переднего мозга, контролируя сон, действуют на холинергическую систему БПМ через тормозные синапсы.