А.В. Богданов, А.Г. Галашина

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва

Многочисленные исследования активности мозга во время «животного гипноза» показали, что при иммобилизации в коре животных возникает межполушарная асимметрия. Как правило, эта асимметрия выражается в  увеличении либо частоты импульсации нейронов (1), либо спектральной мощности  и когерентности ЭЭГ (4,6,7), либо тепловой активности мозга (2,3) в одном из полушарий (правом или левом). При этом в контралатеральном полушарии активность мозговых структур или снижается, или остается на фоновом уровне. Пытаясь приблизиться к пониманию механизмов, лежащих в основе возникновения межполушарной асимметрии при «животном гипнозе», мы предприняли серию экспериментов. Применив метод кросскорреляционного анализа импульсных рядов для выявления зависимости в работе нейронов, мы проанализировали сопряженную активность клеток пятого слоя сенсомоторной коры правого и левого полушарий мозга кроликов в фоне, в состоянии «животного гипноза» и при выходе из этого состояния. Анализ показал, что в фоне общий процент зависимых отношений между близлежащими (в пределах 50мкм) нейронами в левом полушарии был достоверно более низким, чем в правом и не изменялся ни в состоянии иммобилизации, ни при выходе из нее (рис. 1 А). В тоже время в коре правого полушария общий процент зависимых отношений между близлежащими нейронами при иммобилизации достоверно снижался, а после выхода кроликов из этого состояния вновь возрастал до фоновых значений (рис. 1 Б). Процент зависимых отношений между взаимоудаленными (в пределах 500 мкм) нейронами при иммобилизации, напротив – достоверно изменялся в коре левого полушария, вновь достигая фоновых значений при выходе животных из гипноза (рис. 2 А), и не изменялся в коре правого (рис. 2 Б). Дальнейший анализ показал, что в основе выявленной корковой межполушарной асимметрии лежит асимметричная активность отдельных нейронов и малых нейронных популяций. Так, например, в микроучастках коры левого и макроучастках коры правого полушарий, изменения структуры зависимых отношений между нейронами могли быть разнонаправленными, в то время как в микроучастках правого и макроучастках левого – синергичными. То есть, асимметрия выявлялась на разных уровнях нейронных объединений (нейронные пары, микро- или макрогруппы нейронов), что говорит о мозаичности в активности нейронов, которая в конечном итоге приводит к общей функциональной асимметрии при «животном гипнозе». Некоторые  изменения в структуре зависимых отношений между нейронами сенсомоторной коры, возникавшие при «животном гипнозе», сохранялись и даже углублялись уже после того, как животное выходило из этого состояния.

Таким образом, при анализе сопряженной активности нейронов сенсомоторной коры кроликов, находящихся в состоянии иммобилизационной кататонии и после  выхода из нее, нам удалось обнаружить, что изменения их функциональной организации при этих состояниях можно было наблюдать как в левом, так и в правом полушарии. В той или иной степени и в ту или иную сторону изменялся процент встречаемости влияний практически всех выделенных нами типов клеток.  

Складывается впечатление, что корковая асимметрия – это явление многоуровневое и результаты, получаемые исследователями, зависят от того, какой объем нервной ткани (а соответственно и какие структуры центральной нервной системы) подвергаются анализу при том или ином методе исследования. При исследовании влияний отдельных нейронов на соседние или удаленные клетки коры выявляется лишь частичная асимметрия. При исследовании совместной активности нейронов в микроучастках коры обнаруживаются изменения в активности клеток правого полушария. При анализе связей между нейронами, входящими в состав различных микроучастков (т.е. в макроучастках коры) выявляются изменения, возникающие при кататонии в левом полушарии.  При анализе  ЭЭГ, охватывающем уже целые корковые зоны, изменения обнаруживаются либо в правой теменно-затылочной [4], либо в левой сенсомоторной и премоторной областях [6,7],  при этом авторы отмечают, что по показателям спектральной мощности межполушарная асимметрия имеет не глобальный, а фрагментарный характер [5 ]. При анализе тепловой активности, при котором исследуется вся поверхность мозга, обнаруживается как  правополушарная [2], так и левополушарная асимметрия [3]. Иными словами, даже при одном и том же функциональном состоянии животного  (в рассматриваемом случае – это «животный гипноз») в коре мозга асимметрично активируются функциональные структуры, скорее всего, всех уровней.

Работа выполнена при поддержке  Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 01-04-48208  и №02-04-48238).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Богданов А.В., Галашина А.Г. Сравнительный анализ частоты импульсации нейронов сенсомоторной коры правого и левого полушарий кроликов при иммобилизационной кататонии. // Журн. высш. нерв. деят. 2002. Т.52 . № 4. С. 489-494.

2.        Кузнецова Г.Д., Незлина Н.И., Петрова Е. Тепловизуализация межполушарной асимметрии мозга животных. //ДАН СССР.1988.Т.302. №2. С.482-487.

3.        Маликова А.К., Петрова Е. В. Тепловая активность мозга кроликов при   взаимодействии «животного гипноза» и доминанты голода.// Журн. высш.  нерв. деят.1999.Т. 49. № 4. С. 635-644

4.        Петрова Е., Лучкова Т.И., Кузнецова Г.Д. Межполушарная асимметрия    головного мозга кролика в состоянии «животного гипноза». //Журн.высш. нервн. деят. 1992. Т.42. №1. С. 129-136.

5.        Рощина Г.Я., Русинова Е.В., Давыдов В.И. Асимметрия  электрических 

процессов мозга при феномене «животного гипноза» у кроликов. //ДАН 2001. Т.376. № 4. С. 556-557.

6.        Русинова Е.В. Когерентный анализ ЭЭГ при следовых процессах «животного» гипноза» у кроликов. //Журн. высш. нервн. деят. 1994. Т.44. N.3. С. 541-547.

7.        Русинова Е.В., Рощина Г.Я. Взаимоотношение электрической активности сенсомоторной коры и гиппокампа при «животном гипнозе» у кроликов. // Журн. высш. нервн. деят. 2000. Т.50. N.4. С. 600-607.