Все виды активной деятельности кроликов: ориентировочные, условнорефлекторные, межсигнальные движения, ответы на ЭРК, как в ситуации обучения, так и без нее в наших опытах реализовывались на фоне активации ЭЭГ и соответствующей перестройки активности нейронов. Возникающие на фоне активации ЭЭГ упорядоченные потоки импульсации, тонические и групповые, продлевают следы возбуждения посредством их реверберации по замкнутым нейронным цепочкам.
Однако длительное состояние активации, устранения чередования де- и гиперполяризации нейронов, очевидно, сопряжено с расходованием имеющихся резервов в ЦНС. Следует отметить, что при выработке оборонительного рефлекса, когда кролики были фиксированы в станке за лапки и находились в темном помещении, короткое болевое раздражение вызывало продолжительное последействие в виде активации ЭЭГ и тонических или групповых потоков импульсации. На этом фоне часто возникали межсигнальные движения. В специальной серии экспериментов было показано, что на фоне следов действия болевого стимула число движений на вспышки света было в среднем по группе в два раза больше, чем на фоне спокойного бодрствования (см. Шульгина, 1978). Очевидно, это отражает повышение возбудимости коры головного мозга на фоне активации ЭЭГ и растормаживания в работе нейронов.
Как говорилось в Главе IV, через несколько сочетаний индифферентного стимула с ЭРК в ответах на раздражитель, становящийся сигналом оборонительного рефлекса, наблюдалась имитация действия болевого подкрепления. Условный стимул вызывал такую же активацию ЭЭГ и изменения в работе нейронов коры, как и подкрепление.
На примере воспроизведения действия болевого подкрепления на поведение и электрическую активность головного мозга совпадающими с ним во времени раздражителями можно видеть усиление влияния стрессогенного фактора в случае пребывания субъекта в ситуации, где он подвергался дискомфортным воздействиям.
Полученные нами результаты о растормаживании в работе нейронов при действии болевого электрокожного раздражения и сочетаемого с ним УС, т. е. не только о повышении их активности, а именно об ослаблении торможения, очень важны в свете данных о том, что не только негативные последствия длительного стресса, но и такие серьезные заболевания как шизофрения и депрессия возникают, в частности, вследствие дефицита в работе мозговых систем торможения (Lubow, Gewirtz, 1995; Luscher, 2002; Luscher, Shen, & Sahir, 2011 и др.).
Как изложено в Главе III, 5, 6, 7, при выработке всех видов внутреннего торможения, выделенных И. П. Павловым, т. е. при отмене болевого подкрепления, по мере повторения неподкрепляемого условного стимула, и особенно в состоянии глубокого угасательного торможения, а также в случае засыпания кролика, амплитуда ЭЭГ и поздних компонентов ВП повышалась. Усиливалась фазная активность нейронов, чередование активации и торможения импульсации. Следовательно, при отмене стрессогенного фактора происходили изменения биоэлектрической активности в сторону относительного усиления тормозных гиперполяризационных процессов.
Изучение действия Фенибута – деривата ГАМК на поведение, ЭЭГ, ВП и активность нейронов коры при обучении показало большое сходство в действии этого препарата с изменениями этих показателей работы иозга при выработке внутреннего торможения, т. е. при отмене стрессогенного фактора. Эти результаты подтверждают участие ГАМКергической нейромедиаторной системы в ослаблении растормаживающего действия ЭРК.
Таким образом, если активация ЭЭГ, т. е. снижение амплитуды медленных колебаний потенциала и соответствующие изменения активности нейронов возникают при активном деятельном состоянии мозга, то обратный процесс – повышение амплитуды ЭЭГ и переход нейронов к усилению фазности, чередования де- и гиперполяризации в их работе характерен для состояния покоя и торможения движений. При отмене подкрепления условный стимул перестает вызывать активацию РФ и растормаживание активности нейронов коры. Относительное усиление активности тормозных систем, локальных и общемозговых, при действии неподкрепляемого стимула устраняет условия для свободной передачи возбуждения. Это происходит и по причине резких перепадов возбудимости и реактивности отдельных нейронов вследствие чередования их де- и гиперполяризации, и вследствие расхождения частот и фаз отражающих эти процессы медленных колебаний потенциала во взаимосвязанных популяциях нервных клеток (Livanov & Shul’gina, 1983).
Таким образом, ГАМКергическая нейромедиаторная система головного мозга и применение соответствующих лекарственных препаратов на ее основе реализуют профилактику и лечение дистресса, ослабляя активацию и растормаживание нейронов новой коры и других структур головного мозга при действии стрессогенных факторов на ЦНС.
Г. Селье говорил о том, что мы можем улучшить природу, подавив реакции, которые в процессе эволюции были выработаны для защиты, но не обязательно полезны при всех обстоятельствах (Селье, 1982). На эту тему неоднократно высказывался и И. П. Павлов. Так что применение лекарственных препаратов для лечения уже возникшего дистресса необходимо, но несравненно более существенно воспитание способности человека преодолевать жизненные трудности собственными силами. Обучение многим полезным навыкам, приобретение знаний разного рода, практическая тренировка торможения поведения, умение использовать громадные возможности, данные человеку природой, и, по мнению Г. Селье, его желание создавать вокруг себя атмосферу доброжелательных взаимоотношений повышает стрессоустойчивость нервной системы, дает ей способность переживать стресс без дистресса.
Глава IVНейрофизиологическое и нейромедиаторное обеспечение генетически обусловленных видов торможения
Как уже говорилось, фундаментальной особенностью ЦНС является взаимодействие возбудительных и тормозных процессов при реализации как самых примитивных, так и сложнейших ее функций. Открытие И. М. Сеченовым явления центрального торможения и детальная разработка школой И. П. Павлова феноменологии внешнего, прирожденного, и внутреннего, вырабатываемого при обучении, торможения легли в основу общей теории саморегуляции поведения. Взаимодействие возбуждения и торможения в ЦНС дает возможность живому организму не просто приспосабливаться к окружающей среде, но и активно противодействовать ей, а также целенаправленно изменять ее, что особенно характерно для поведения человека. На протяжении многих лет мы детально изучали нейрофизиологическое и нейромедиаторное обеспечение внутреннего торможения поведения. Генетически обусловленное торможение не было подвергнуто столь детальной проработке. В данном разделе я все же решила в меру своих сил и возможностей систематизировать свои знания по этому предмету в надежде, что поставленные здесь вопросы в дальнейшем будут учтены в работе новой смены нейрофизиологов.
Прекращение генерации потенциалов действия вследствие перевозбуждения. Прекращение импульсации нейронов вследствие перевозбуждения, вероятно, можно считать простейшей формой торможения. В результате чрезмерно интенсивных возбудительных влияний от внешних источников возникает такой уровень деполяризации мембранного потенциала, при котором дальнейшая активация нервной клетки становится невозможной. Это явление является результатом истощения клеточных ресурсов.
Согдасно результатам, полученным в обстоятельных работах В. В. Раевского (1991), торможение вследствие перевозбуждения – катодическая депрессия регулирует активность нейронов головного мозга на протяжении первых двух недель жизни новорожденного (экспериментальный объект – крысы). Это проявляется в групповых разрядах нейронов с постепенным снижением их амплитуды вследствие чрезмерной деполяризации нейрона. Через две недели наблюдается созревание ГАМК-ергической системы и переход к реализации торможения посредством взаимодействия ВПСП и ТПСП. Возникает мысль, нельзя ли провести здесь аналогию с эволюционным развитием нервной системы беспозвоночных. Здесь у простейших многоклеточных, (например, у кишечнополостных) возникает диффузная нервная система, непосредственно связывающая примитивные сенсоры с исполнительными образованиями. О тормозных клетках на этом уровне развития не упоминается. Однако, привыкание имеет место (см. Тушмалова, 1987). Первое описание тормозных нейронов, как уже говорилось, мне удалось найти только у круглых первично плоскоклеточных червей – (Caenorhabditis elegans – Ценорабдитис элеганс), размером до двух миллиметров. Снижение амплитуды в группе потенциалов действия изредка наблюдается и у взрослых животных, например в случае им-пульсации в ритме тета у нейронов гиппокампа. Вероятно, и здесь перевозбуждение срабатывает как ограничительный фактор.
В поведенческом плане перевозбуждение, возможно, лежит в основе запредельного торможения, по терминологии школы И. П. Павлова. Но следует подчеркнуть, что представление о том, что интенсивная деполяризация нейронов как нейрофизиологическое явление определяет запредельное торможение на уровне поведения, сугубо предположительно. Прямых экспериментов на эту тему в источниках литературы не обнаружено.
Торможение движений, возникающих у звукочувствительных крыс при действии звука в замкнутом пространстве. Несомненно, к одному из видов генетически заданных торможений следует отнести торможение поведения, возникающего у звукочувствительных крыс при действии звука в замкнутом пространстве. В изучении этого вида торможения мне привелось участвовать в лаборатории Л. В. Крушинского, будучи студенткой кафедры ВНД Биофака МГУ при выполнении дипломной работы. Проверяли действие составных частей противоэпилептического препарата профессора М. Я Серейского. Результаты были опубликованы (Крушинский и соавт. 1955). Но в данном изложении, мне хотелось бы обратить внимание на сам исследуемый феномен. По словам Л. В. Крушинского, «Проведенные нами исследования установили, что при действии звукового раздражителя в высших отделах мозга животного через несколько секунд после включения раздражителя развивается резкое возбуждение, которое сдерживается активным тормозным процессом. Развитие торможения проявляется во временном прекращении (поведенческого) возбуждения. Однако при продолжении действия звукового раздражителя это торможение истощается, и ничем не сдерживаемое возбуждение, широко иррадиируя, может привести к судорожному припадку. Возбуждение в этом случае имеет двухволновый характер. При относительной слабости тормозного процесса начавшееся возбуждение не прерывается торможением. Возбуждение в этом случае имеет одноволновый характер. Начавшись, оно может непосредственно закончиться судорожным припадком». Таким образом, одно-волновое возбуждение с судорожным припадком свидетельствует об относительной слабости тормозного процесса, двухволновое возбуждение свидетельствует о том, что тормозной процесс в состоянии противостоять в какой-то степени начавшемуся патологическому возбуждению мозга. Отсутствие возбуждения и судорожных припадков в ответ на действие звукового раздражителя свидетельствует о низкой возбудимости мозга и об относительной силе процесса торможения. Следует обратить внимание, что Л. В. Крушинский говорит здесь о прекращении первой фазы возбуждения вследствие включения активного торможения. Это торможение по результатам нашей дипломной работы усиливалось под влиянием брома и люминала, т. е. тех веществ, которые участвуют в работе ГАМКергической нейромедиаторной системы. Следовательно, этот вид торможения не следует идентифицировать с запредельным торможением. Несмотря на попытки сотрудников лаборатории зарегистрировать биоэлектрическую активность головного мозга крысы в этих услови