Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 75, № 5 (2025)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

ОБЗОРЫ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СТАТЬИ

Двусторонние условные связи и сигнальная функция условного стимула

Балабан П.М., Григорьян Г.А.

Аннотация

В настоящей работе рассматривается обратная условная связь (УС) как универсальный принцип деятельности мозга. В первом разделе описывается исторический взгляд на проблему: открытие феномена обратной УС, правила и закономерности ее проявления (роль соотношения силы сочетаемых раздражителей, продолжительность условного стимула, отставление условного от безусловного стимула, число сочетаний и другие факторы). Во втором разделе рассматриваются некоторые гипотезы, объясняющие формирование, функционирование и роль двухсторонних условных связей в процессе организации целостного поведения. И в последнем разделе описывается современное состояние проблемы обратных УС: исследование рефлексов 2-го порядка, сенсорного предобусловливания, анализ эквивалентности стимулов, роль контекста. Рассматривается значение дофамина в обратных УС и роль этих связей в реконсолидации памяти. Обращается внимание на современные нейрохимические, электрофизиологические, оптогенетические и другие методы исследования обратных УС.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):515-528
pages 515-528 views

Двусторонние условные связи и сигнальная функция условного стимула

Латанов А.В.

Аннотация

В статье представлен обзор прошлых и настоящих исследований двусторонних (прямых и обратных) условных связей. Предположение И. П. Павлова о формировании ассоциации между безусловным и условным раздражителями при их обратном предъявлении подтвердились в многочисленных работах его учеников и последователей – Э. А. Асратяна и его сотрудников (включая авторов этой статьи), И. С. Беритова, П. В. Симонова, В. С. Русинова и некоторых зарубежных авторов. Возможность выработки обратных условных рефлексов, рефлексов 2‑го порядка, сенсорного предобусловливания и некоторые другие поведенческие феномены доказывают универсальность ассоциативного механизма формирования временных связей между сочетаемыми раздражителями независимо от их биологического значения (физиологической “силы”), порядка предъявления и некоторых других факторов. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что двусторонние условные связи являются неотъемлемым фундаментальным принципом в деятельности мозга, проявляющейся в его пластичности. В статье рассмотрены интерпретации, рабочие гипотезы и теоретические представления о двусторонних условных связях, освещены современное состояние проблемы обратных связей и направления их исследований. Авторы справедливо отмечают, что современные российские исследователи не проявляют интереса к изучению обратных условных связей. Между тем, именно это направление может обогатить наше понимание универсальности ассоциативного принципа, лежащего в основе формирования нового поведения. В современных исследованиях клеточных и молекулярных механизмов пластичности мозга, составляющей основу различных форм приобретенного поведения и памяти, проводимых на редукционных моделях (простые нервные системы беспозвоночных, переживающие срезы гиппокампа и др.), главным образом используются традиционные схемы формирования прямых условных связей. При этом изучение механизмов обратных условных связей остается без должного внимания. Авторы выражают сожаление, что исследования механизмов обратных условных связей с использованием разнообразных современных методов и подходов (электрофизиологических, нейрохимических, оптогенетических и др.) преимущественно ведутся за рубежом, и призывают новое поколение российских ученых занять достойное место в мировой науке в этом направлении. Последовательное развитие этих исследований, несомненно, станет ценным дополнением к наследию Павловской физиологической школы XX века, способствуя прогрессу в изучении нейробиологических основ адаптивного поведения и памяти.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):529-529
pages 529-529 views

Изучение контекстно-зависимых функциональных связей с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии

Машарипов Р.С., Дидур М.Д., Чередниченко Д.В., Киреев М.В.

Аннотация

В последнее десятилетие в области исследований структурно-функциональной организации головного мозга человека с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) основное внимание сместилось от изучения функциональной сегрегации, т. е. функциональной специализации отдельных структур мозга, к изучению функциональной интеграции, т. е. системной деятельности мозга. На данный момент благодаря относительной простоте получения и статистического анализа данных наиболее распространенным видом такого рода фМРТ-исследований является анализ функциональной связности между областями мозга в состоянии спокойного бодрствования. В то же время все больше внимания уделяется изучению динамических изменений функциональных связей при выполнении различных тестовых заданий, т. е. изучению функционального коннектома не только в покое, но и во время активной деятельности. В данном обзоре мы опишем природу функциональной связности, измеряемой с помощью метода фМРТ, перечислим существующие статистические методы для анализа контекстно-зависимой функциональной связности и дадим практические рекомендации по выбору метода анализа и планированию дизайна тестового задания. В заключение мы обсудим значимость и перспективы изучения модуляции функциональных связей при выполнении тестовых заданий для фундаментальных исследований системной организации головного мозга человека в норме и при патологии.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):530-552
pages 530-552 views

ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (КОГНИТИВНОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Интерполяция в вертикальной и наклонной ориентациях и иллюзия Цольнера

Бондарко В.М., Солнушкин С.Д., Чихман В.Н.

Аннотация

В психофизических экспериментах исследовали механизмы интерполяции и группировки в вертикальной и диагональной (45°) ориентации стимулов. Сопоставляли оценки ориентации интерполированных (мысленно проведенных через точки) и реальных линий. Изображения предъявляли также в присутствии дистракторов – штрихов с одинаковым наклоном, образующих при наложении на прямые линии иллюзию Цольнера. Изменяли расстояния между точками и длину линий в референтных стимулах. Показано, что пороги оценки наклона в вертикальной ориентации для интерполированных и реальных линий не отличаются для всех использованных стимулов, в то время как в диагональной ориентации пороги оказались выше. В этом случае наблюдалась и значительная разница в смещении оценки ориентации (иллюзия) для реальных и интерполированных линий. Данные могут свидетельствовать о различиях в механизмах оценки наклона линий и интерполяции в вертикальной и диагональной ориентациях, а также о разном количестве нейронов с рецептивными полями с такими ориентациями.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):553-561
pages 553-561 views

Особенности когнитивного контроля у элитных спортсменов: исследование потенциалов, связанных с событиями

Дидур М.Д., Митин И.Н., Пронина М.В., Назаров К.С., Кропотов Ю.Д.

Аннотация

Целью данного исследования являлось использование алгоритма слепого разделения источников потенциалов, связанных с событиями, в GO/NOGO тесте для выделения скрытых компонент когнитивного контроля у человека и выявления его особенностей у элитных спортсменов. С этой целью 19-канальная ЭЭГ регистрировалась у двух групп участников: студентов и спортсменов высокой квалификации. Наибольшие различия между группами наблюдались в двух скрытых компонентах и были связаны с большей нейронной активностью у спортсменов. Первая компонента генерировалась в премоторной коре и была ответственна за подготовку к моторному ответу. Вторая компонента генерировалась в передней поясной извилине и была связана с процессом мониторинга действий. Обсуждается использование методов нейромодуляции для усиления когнитивного контроля у спортсменов.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):562-571
pages 562-571 views

Категоризация и внутренние шаблоны в рабочей памяти: исследование с помощью электрической активности мероприятий (ERP)

Клименков Н.В., Коваленко С.Д., Горбунова Е.С.

Аннотация

Данное исследование посвящено изучению нейронных коррелятов формирования шаблонов внимания при категориальном поиске. Процесс категоризации играет ключевую роль в оптимизации обработки и хранения информации в рабочей памяти. Категории подразделяются на субординатные, базовые и суперординатные уровни, которые определяют степень специфичности и четкости представления. Шаблоны внимания содержат атрибуты, определяющие цель, такие как цвет, форма или размер, и активируются при подготовке к извлечению. Целью исследования было изучение различий в нейрофизиологических механизмах формирования шаблонов внимания под воздействием вербально заданных категорий базового и суперординатного уровней. Уровень категории (базовый или суперординатный) варьировался, регистрировались возможные изменения амплитуд N2pc (N2-задне-контралатеральный компонент) и CDA (контралатеральная задержка активности), а также поведенческие показатели. Поведенческие результаты согласуются с результатами других исследований зрительного поиска и категоризации. Компонент CDA, связанный с нагрузкой на зрительную рабочую память, не показал статистически значимых различий, тогда как компонент N2pc продемонстрировал классические результаты для парадигмы зрительного поиска – он менялся в зависимости от латерализации и количества стимулов, однако не был выявлен эффект уровня категории. Данное исследование показало, что на поведенческом уровне в задаче категориального зрительного поиска существуют различия, но они отсутствуют для амплитуд компонентов CDA и N2pc – эффект может проявляться в изменении осцилляций; блочный дизайн, вероятно, не подходит для оценки изменений амплитуды CDA, вербальное предъявление категорий не приводит к различиям в амплитуде.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):572-585
pages 572-585 views

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВЕДЕНИЯ ЖИВОТНЫХ: ВОСПРИЯТИЕ ВНЕШНИХ СТИМУЛОВ, ДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ, ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ

Сочетанное влияние высокожировой диеты и хронического недосыпания на нейрофизиологические показатели крыс Wistar

Гузеев М.А., Лапшина К.В., Деркач К.В., Шпаков А.О., Екимова И.В.

Аннотация

Эпидемиологические исследования выявили функциональную двунаправленную взаимосвязь между хроническим недосыпанием и развитием ожирения. Однако остается неясным, могут ли эти факторы усиливать повреждающее действие друг друга на нейрофизиологические функции. Целью данного исследования явилось изучение сочетанного влияния высокожировой диеты (ВЖД) и хронического недосыпания на характеристики сна и деструктивные изменения в голубом пятне у самцов крыс Wistar. Установлено, что употребление ВЖД в течение 10 недель не приводило к изменению в организации цикла “бодрствование–сон” по сравнению с контрольными животными, получавшими стандартный корм (СК). Однако при ограничении сна (ОС) в полифазном режиме 3 ч бодрствования и 1 ч возможности сна с помощью качающейся платформы в течение 5 дней у крыс на ВЖД во время одночасовых периодов отдыха компенсаторное повышение медленноволновой активности в ответ на потерянный сон было менее выраженным, чем у крыс на СК. В восстановительный период выявлено уменьшение представленности глубокого медленноволнового сна (МВС) в обеих группах, однако через 14 дней этот показатель достигал исходного уровня у крыс на СК, тогда как у крыс на ВЖД этого не происходило. Установлено, что ОС сопровождалось гибелью нейронов в голубом пятне, а сочетание ВЖД и ОС усиливало нейродегенерацию. Таким образом, нами впервые продемонстрировано, что хроническое ОС при ВЖД приводит к выраженным нарушениям в гомеостатических механизмах регуляции МВС и последующему ухудшению качества сна, что могло быть последствием прогрессирующей дисфункции норадренергической системы голубого пятна.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):586-596
pages 586-596 views

Роль деполимеризации актина в обеспечении долговременного поддержания синаптической потенциации

Кудряшова И.В.

Аннотация

В поле СА1 переживающих срезов гиппокампа крыс исследовали изменение динамики развития посттетанических модификаций после высокочастотного раздражения коллатералей Шаффера на фоне блокады деполимеризации актина. С этой целью тетанизация в группе экспериментальных срезов производилась после аппликации ингибитора деполимеризации актина джасплакинолида. Введение джасплакинолида в перфузионный раствор прекращали через 15 мин после тетанизации, чтобы исключить его влияние в фазе поддержания долговременной потенциации (ДВП). Предполагалось, что блокада деполимеризации актина может затруднять процесс консолидации долговременных перестроек синаптической передачи. Обнаружено, что через час после тетанизации на фоне джасплакинолида процент прироста амплитуды ответа достоверно меньше, чем в контроле, однако снижение ранней ДВП не позволяет однозначно связать этот эффект с нарушением механизмов консолидации ДВП. Для выявления специфичных для процесса консолидации эффектов препарата был использован корреляционный анализ, а также комплекс преобразований, позволяющих нивелировать вклад фактора дефицита ранней ДВП. Обнаружено, что при одном и том же, даже достаточно высоком, уровне ранней потенциации депотенциация, которая нередко наблюдается при тетанизации 100 Гц, 1 с, отсутствует в экспериментальной, но не в контрольной группе. Этот факт может свидетельствовать об улучшении поддержания ДВП, хотя и на более низком по сравнению с контролем уровне. По другим показателям, учитывающим различия в уровне ранней потенциации, поддержание ДВП как минимум не ухудшалось. Полученные результаты не подтверждают, хотя и не опровергают гипотезу о необходимости деполимеризации актина для консолидации долговременных перестроек синаптической передачи. Предполагается, что в условиях блокады деполимеризации актина поддержание потенциации может обеспечиваться за счет локального синтеза белка в дендритах.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):597-611
pages 597-611 views

Участие астроглии в морфологической и функциональной интеграции нейротрансплантатов с мозгом реципиента

Журавлева З.Н.

Аннотация

Проводили гистологическое и электронно-микроскопическое исследование гетеротопических нейротрансплантатов зубчатой фасции, развивающихся в соматосенсорной области неокортекса взрослых крыс. Показано, что в трансплантатах развивалась зрелая нервная ткань с воспроизведением органотипических характеристик дифференцированных нейронов и глиальных клеток. Особое внимание уделяли изучению клеточной организации границы между трансплантированной и неокортикальной тканями (интерфазы) и возможности прорастания через нее отростков нейронов. Ведущая роль в структурно-функциональном интеграционном процессе принадлежала фенотипически разным субпопуляциям астроцитов. В интерфазе были идентифицированы зрелые протоплазматические и фиброзные астроциты, астроцитарные предшественники, а также эпендимные клетки. Цитологический состав границы оказывал влияние на степень интеграции трансплантатов с соседним мозгом, начиная от полного объединения смежных тканей при астроцитарном типе границы до ограниченного обмена аксональными и дендритными отростками при эпендимальном типе. При этом транзитные пучки аксонов и дендритов всегда сопровождали отростки фиброзных астроцитов. Единственным барьером для прорастающих нервных отростков были участки интерфазы, в которые проникали крупные кровеносные сосуды из мягкой мозговой оболочки.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):612-620
pages 612-620 views

Эффекты прайминга изображениями животных при базовой и суперординатной категоризации

Герасименко Н.Ю., Кушнир А.Б., Михайлова Е.С.

Аннотация

На 19 молодых здоровых испытуемых исследовали влияние прайминга с изображением животного по сравнению с предметом на параметры базовой и суперординатной категоризации. И при базовой, и при суперординатной категоризации праймирование с использованием изображения животного, как более эволюционно-значимого, вызывает увеличение амплитуды ранней негативности N50 на значимый стимул в височных отведениях, что свидетельствует о повышении уровня внимания. Влияние прайма-животного на поведенческие ответы и на более поздние компоненты потенциала зависит от уровня категоризации. При базовой категоризации наблюдается увеличение времени двигательной реакции, а при суперординатной увеличивается точность выполнения задачи. При базовой категоризации при прайминге с использованием изображения животного увеличение амплитуд затылочно-височного компонента Р130 и лобного N130 сочетается со снижением центральной поздней позитивности LP. Увеличение амплитуды этих компонентов может свидетельствовать об усложнении разделения значимой и незначимой зрительной информации из-за сдвига внимания к прайму, а уменьшение LP – о затруднении сопоставления стимула с хранящимся в памяти описанием категории. При суперординатной категоризации с изображением животного в качестве прайма выше амплитуда лобного компонента Р50, затылочного Р130 и центральной LP. Изменения Р50 и Р130 могут отражать имплицитную категоризацию изображения животного по его низкочастотному описанию с последующим уменьшением интерференции прайма и стимула; а увеличение LP – облегчение сопоставления стимула с описанием категории и рост эндогенного внимания при прайминге с использованием изображения животного.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):621-635
pages 621-635 views

Влияние высоких доз мемантина на поведение мышей, различающихся по относительному весу мозга

Огиенко Н.А., Ревищин А.В., Павлова Г.В., Перепелкина О.В., Полетаева И.И.

Аннотация

На мышах двух линий, различающихся по относительному весу мозга (большой мозг и малый мозг, далее БМ и ММ), продемонстрированы сложные эффекты семидневного внутрибрюшинного введения мемантина (антагониста NMDA-рецепторов, доза 50 мг/кг). Мемантин усилил исследовательское поведение у мышей линии БМ (но не ММ) и их реакцию на новизну. У мышей ММ контрольной группы после введения физиологического раствора выполнение теста было более успешным, чем у такой же группы мышей БМ. Мемантин дифференциально влиял на успешность выполнения когнитивного теста на “неисчезаемость” у мышей БМ и ММ – поддерживал выполнение теста у мышей ММ на стабильно устойчивом уровне, тогда как у мышей БМ наблюдалось резкое снижение успешности выполнения наиболее “трудных” предъявлений теста. В субгранулярной зоне зубчатой извилины гиппокампа после введения мемантина у мышей БМ (но не ММ) было значимо больше новых нейральных клеточных элементов по сравнению с контролем. В использованной выборке интактных мышей БМ и ММ в исследованном поколении статистически значимых межлинейных различий в выполнении когнитивного теста обнаружено не было. Поскольку введение мемантина их выявило, это может быть свидетельством генотип-зависимых различий в поведении мышей БМ и ММ.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2025;75(5):636-646
pages 636-646 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».