К ПРИРОДЕ МЕДЛЕННОГО ЦИКЛА ВЕРЕТЕНООБРАЗНОЙ АКТИВНОСТИ

Для выяснения природы и функционального значения сна необходимо понимание механизмов формирования биоэлектрической активности спящего мозга. Наша работа посвящена анализу нейронной активности неспецифических и специфических структур таламуса и коры больших полушарий при «спонтанной» ВА и веретенообразной реакции вовлечения (РВ) электрокортикограммы (ЭКоГ), характерной для стадий II и III сна.

Большинство нейронов изменяют импульсную активность (ИА) в цикле ВА. Наиболее выражено изменение частоты ИА. Были установлены следующие варианты связи частоты ИА с веретенами: 1) колебания частоты импульсации плавно повторяли форму веретена; 2) изменение частоты импульсации начиналось с началом веретена, а заканчивалось с его завершением, но у одних нейронов максимум изменения частоты ИА приходился на фазу нарастания веретена, а у других - 3) на спад веретена; 4) нейроны меняли активность только на одной из фаз веретена, или только на фазе нарастания, или только на фазе спада; 5) ИА изменялась двухфазно, одна фаза приходилась на фазу нарастания веретена, а вторая, противоположная по знаку, приходилась на фазу спада; 6) перемена частоты импульсации происходила скачкообразно. Колебание частоты ИА нейронов закономерно протекало и в интервалах между веретенами. Экспериментальное изменение частоты веретен у большинства нейронов сопровождалось сохранением типа динамики ИА в межверетенных интервалах

Показано изменение медленной электрической активности коры и таламуса в ритме веретен. Исследовали веретенообразную активность (ВА), как "спонтанную", так и "вызванную" (реакция вовлечения), с контролируемым изменением температуры мозга и поставки ему глюкозы кровью. Показано, что гипергликемия приводит к сокращению цикла ВА, в основном за счет сокращения межверетенного интервала. Гипогликемия вызывала увеличение длительности цикла ВА.

Повышение температуры мозга вызывало увеличение частоты появления веретен. При критической температуре прекращалась вначале "спонтанная" ВА, а затем вызванная ВА. Снижение температуры увеличивало период появления веретен. При критической температуре наблюдался переход от веретенообразной реакции вовлечения к реакции с одним веретеном в начале стимуляции.

Установлено, что быстрая (ритм внутриверетенных волн) и медленная (ритм веретен) составляющие ВА и реакции вовлечения по-разному зависят от уровня метаболических процессов головного мозга. Считаем, что скорее всего ритм веретен может быть связан как с метаболическими процессами (Буриков А.А. и др., 2000), так и взаимодействием популяций нейронов, по-разному включающихся в медленный цикл веретенообразной активности (Буриков А.А., 1975, 1985).