5.9. МОДУЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА МОЗГА
Модулирующая система мозга реализует свои функции через особый класс функциональных систем, регулирующих процессы активации в составе различных видов деятельности. Она регулирует цикл бодрствование — сон, стадии и фазы сна, уровни и специфику функциональных состояний во время бодрствования, а также процессы внимания благодаря ее способности создавать как
79
локальные, так и генерализованные эффекты активации и инактивации в нервной системе.
Модулирующая система мозга представлена многими активирующими и инактивирующими структурами, находящимися в сложных взаимоотношениях друг с другом и локализованными на разных уровнях ЦНС. Среди них выделяют неспецифическую систему (ретикулярную формацию) среднего мозга, которая регулирует состояние и вызывает генерализованные и тонические реакции активации, а также активирующую—инактивирующую систему неспецифического таламуса, причастную к возникновению локальных и фазических реакций активации. К структурам с тормозными функциями относят синхронизирующий центр Моруц-ци в срединной части варолиевого моста ствола мозга, преопти-ческую область латерального гипоталамуса. Тормозные функции выявлены и у фронтальной коры. Важную роль в регуляции цикла бодрствование—сон, формировании парадоксального сна с быстрыми движениями глаз (REM sleep), а также ортодоксального сна (NREM sleep) играет комплекс синего пятна (locus coeruleus) и ядер шва (n.raphe). Синее пятно — скопление нейронов в покрышке ствола мозга, в котором осуществляется синтез НА. Последний в составе переднемозгового пучка доставляется в кору и передний мозг. Ядра шва, локализованные в средней части продолговатого мозга, моста и среднего мозга, являются центром синтеза серото-нина, который по системе длинных волокон достигает многих структур мозга: коры, латерального гипоталамуса, гиппокампа и др.
5.9.1. Гетерогенность модулирующей системы
Ранее предполагалось, что по динамике любой из физиологических реакций (ЭЭГ, ЭМГ, диаметр зрачка, кожное сопротивление, ЧСС), испытывающих влияние неспецифической системы, можно предсказать изменение всех остальных реакций. Такой подход основывался на концепции Д. Линдсли (D. Lindsley) о единстве и синергизме влияний от восходящих и нисходящих неспецифических систем мозга, обусловливающих параллелизм всех элек-троэнцефалографических, вегетативных и двигательных реакций. Предполагалось, что активация в ЭЭГ (проявление действия восходящей активирующей неспецифической системы) развивается параллельно эффектам нисходящей неспецифической системы в виде соматических и вегетативных реакций (изменения тонуса мышц, движения глаз, изменения частоты дыхания и сердцебиения, КГР, изменения диаметра сосудов). Однако в дальнейшем
80
между ними были найдены очень низкие коэффициенты корреляции. На основе обзора литературных данных Р. Лазарус (R. Lazarus) приходит к выводу, что максимальные значения коэффициентов корреляции не превышали 0,5.
Кроме того, при определенных условиях была обнаружена диссоциация между поведенческой и электроэнцефалографической активациями. Так, введение атропина собаке вызывало ЭЭГ-кар-тину медленного сна, при этом животное поведенчески продолжало бодрствовать. Аналогичные данные были получены и на кошках. С помощью физостигмина у них можно было вызвать активацию на ЭЭГ, но поведенчески животное могло находиться в состоянии дремоты. Дж. Моруцци показал, что если перерезать ствол мозга выше варолиевого моста, но ниже ретикулярной формации, то в результате прерывания синхронизирующих влияний, поступающих из него в кору, в ЭЭГ развивается десинхронизация. В это время животное может спать.
Более того, в 1957 г. Дж. Лейси (J. Lacey) впервые обнаружил реципрокные отношения между вегетативными и электроэнцефа-лографическими показателями активации. В его опытах появление депрессии альфа-ритма сочеталось не с ростом ЧСС, а с ее снижением. Этот комплекс реакций в дальнейшем был связан с ориентировочным рефлексом. Полученные данные легли в основу концепции Дж. Лейси о «дирекционной фракционности активации», согласно которой неспецифическая активация мозга обеспечивается несколькими субсистемами активации. Каждая из них проявляется в своих вегетативных, моторных и электроэнцефалографи-ческих реакциях.
П.К. Анохину принадлежит концепция «специфичности неспецифической активации». Она утверждает, что каждый тип мотивации обеспечивается возбуждением собственной неспецифической активирующей системы, обладающей особой химической специфичностью. В опытах на кроликах он выделил и описал различные паттерны ЭЭГ для оборонительных, пищевых и ориентировочных мотивационных состояний. Применяя различные фармакологические вещества, он продемонстрировал возможность избирательной блокады каждого из них. На необходимость выделять две системы активации — лимбическую и ретикулярную формации с их относительным антагонизмом — указывал А. Роуттен-берг (Routtenberg А.). По его мнению, активирующая ретикулярная формация обеспечивает энергетическую базу исполнения реакций, тогда как лимбическая система связана с подготовительными фазами поведения и преимущественно имеет отношение к вегетативной активации.
81
6-462
5.9.2. Субсистемы активации
Изучение биохимических основ активационных процессов в мозге и роли в этом основных медиаторов позволяет выделять три главные системы активации, причастные к регуляции уровня бодрствования и реакции активации. Это стволово-таламо-кортикаль-ная система, базальная холинергическая система переднего мозга и каудо-таламо-кортикальная система.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147