NEU-2002

Современная интерпретация когнитивных функций на уровне нейронных сетей делает необходимым обратить пристальное внимание на фоновую активность нейронов, в частности, коры больших полушарий. В этом отношении сенсомоторная область коры больших полушарий может представлять наибольший интерес [1]. Сенсомоторная область занимает одно из первых мест среди структур мозга по проявлению пластических перестроек нейронной активности. Кроме того, внутренняя структура сенсомоторной коры образует достаточно четкую систему саморегуляции с прямыми и обратными связями [1].

Показано, что отсутствует жесткая взаимосвязь между частотой спайков и функциональными особенностями нейронов с одной стороны и типом распределения межспайковых интервалов с другой. Рисунок импульсного потока корковых нейронов представляет довольно сложное явление, особое значение в котором могут иметь вспышки высокочастотных разрядов – пачечная активность [2]. Пачечную активность принято связывать с распознаванием сигналов в нейронных системах. Нейроны сенсомоторной коры в большей степени, чем нейроны других корковых областей, проявляют склонность к генерации спайков в виде объединений – пачечной активности [1]. Предполагается, что в организации описанных объединений разрядов корковых нейронов, помимо свойств самих клеток, участвуют процессы, происходящие внутри “neuronal circuits” коры [2].

Экспериментальные исследования были выполнены на ненаркотизированных необездвиженных кроликах (самцах) новозеландской породы при отведении спайковой активности нейронов сенсомоторной коры. Помимо анализа частоты спайков в импульсных потоках, рассматривали число пачек, частоту спайков в пачках, число спайков в пачках и длительность пачек. В части исследований проводили облучение полем СВЧ с длиной волны 37,5 см. Длительность воздействия, как в наших предыдущих исследованиях [3, 4], составляла 1мин.

Установлено, что кратковременное облучение, которое влияет на когнитивные функции, вызывает глубокую структурную перестройку импульсных потоков корковых нейронов, мало отражаясь на усредненных частотных показателях нейронной активности. Существенные изменения претерпевает пачечная активность. При этом возникают разнонаправленные сдвиги показателей пачек малой и большой длительности., что способствует мнимой стабильности импульсных потоков.

Таким образом, перестройки в деятельности нейронных популяций при нарушении когнитивных функций отражаются не в усредненных показателях характеристик импульсных потоков, а кодируются в рисунке последних.

Исследования поддержаны РФФИ, грант №. 00-04-48139.

1. Чиженкова Р.А. Структурно-функциональная организация сенсомоторной коры. М.: Наука, 1986. 241 с.

2. Chizhenkova R.A., Chernukhin V.Yu. Nonlinear relations between some parameters of the pattern of pulse flows of cortical neurons. J. biological Physics, 2000, v. 26, No. 1, pp. 65-73.

3. Chizhenkova R.A., Safroshkina A.A. Effect of low-intensity microwaves on the behaviour of cortical neurons. Bioelectrochemistry and Bioenergetics, 1993, v. 10, No 1, p. 287-391.

4. Chizhenkova R.A., Safroshkina A.A. Electrical reactions of the brain to microwave irradiation. Electro- and Magnetobiology, 1996, v. 15, No 3, p. 253-256.