АКТИВНОСТЬ НЕЙРОНОВ СКОРЛУПЫ В ЦИКЛЕ БОДРСТВОВАНИЕ-СОН ОБЕЗЬЯН

Сенченков Е.В., Афанасьев С.В., Ватаев С.И., Орлов А.А., Толкунов Б.Ф., Оганесян Г.А.

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург, Россия

ACTIVITY OF PUTAMEN NEURONS IN MONKEY SLEEP-WAKEFULNESS CYCLE

Senchenkov E.V., Afanas’ev S.V., Vataev S.L., Orlov A.A., Tolkunov B.F., Oganesyan G.A.

Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Acad. Sci. St.Petersburg, Russia

 

            Исследовали динамику активности нейронов скорлупы в цикле бодрствование-сон обезьян Macaca mulata. Животных помещали в приматологические кресла без фиксации головы. С помощью суммарных электродов, вживленных во фронтальную и теменную области коры мозга обезьян, проводили регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ). На основе паттернов ЭЭГ и с учетом поведенческих показателей осуществляли идентификацию фаз цикла бодрствование-сон. Параллельно с записью ЭЭГ выполняли регистрацию активности нейронов 7-ю платино-иридиевыми микроэлектродами диаметром 10 мкм в кварцевой изоляции. Поиск нейронов производили путем перемещения каждого из электродов отдельным микроманипулятором. Методика позволяла выполнять длительное отведение импульсной активности нескольких отдельных нейронов. По окончании опыта осуществляли компьютерный анализ нейронной активности, прослеживая на последовательных эпохах длительностью 1 с динамику изменений текущей средней частоты разрядов в цикле бодрствование-сон.

            Зарегистрировано 35 нейронов скорлупы. По характеру фоновой импульсации клетки делили на 2 группы: с медленной (текущая средняя частота разрядов 0,25-0,7 имп./с) и быстрой (текущая средняя 1,5-30 имп./с) активностью. Из 25 нейронов с медленной активностью 7 клеток (28%) изменяли частоту разрядов при смене фаз цикла бодрствование-сон, как правило, снижая частоту с 0, 25-0,7 имп./с в состоянии бодрствования до полного отсутствия спайков в фазе медленного сна (МС) в стадиях МС III или МС IV. Из 10 нейронов с быстрой активностью на смену фаз цикла реагировали изменением частоты импульсации 5 клеток (50%) и также в сторону ее уменьшения. Так, если в бодрствовании частота разрядов клетки могла достигать 27-29 имп./с, то в МС I этот показатель не превышал значения 13-15 имп./с и явно прослеживалась тенденция к дальнейшему снижению частоты импульсации при углублении сна и переходе его в стадии МС II – МС IV. Для быстроволнового сна (БС) было характерно увеличение текущей средней частоты разрядов нейронов обеих групп по сравнению с предшествующими стадиями МС. В ряде случаев прирост частоты импульсации был очень резким – с 2-4 имп./с в МС III до 9-20 и даже 30 имп./с в БС. Полученные данные позволяют заключить, что активность нейронов скорлупы падает по мере нарастания медленноволновой синхронизированной активности в цикле бодрствование-сон. Исходя из того, что скорлупа, как одна из структур входящих в состав кортико-стриатной системы участвует в регуляции движений, а во сне мускулатура расслаблена, то наблюдаемое снижение нейрональной активности скорлупы видится как вполне закономерное. В ходе дальнейших экспериментов мы рассчитываем получить более полную информацию об особенностях работы нейрональных ансамблей стриатума в цикле бодрствование-сон.