16 июня 2011

Поведение шумящих нейронных цепей

Следует учитывать и поведение так называемых шумящих нейронных цепей, создающих фоновую активность и имеющих довольно большое значение в деятельности головного мозга в целом. К шумящим следует отнести нейроны, способные спонтанно разряжаться благодаря беспорядочному высвобождению медиаторов. Сеть из N-числа таких нейронов описывают с помощью Nвектора [Martin Т. Р., 1972].

В частности: Pk= (piki…pN1k), что является одним из решений уравнения: pikfl = fji(pk). Этот вариант разработан также J. G. Taylor (1972). В его модели каждый из этих нейронов является двоичным элементом со строго фиксированным порогом возбудимости. Параллельно J. G. Taylor вывел уравнение, описывающее вероятность разряда каждого нейрона в зависимости от вероятности его разряда в предыдущие моменты. Особое внимание автор уделяет роли передачи так называемого шума в обработке информации в ЦНС.

Итак, как математически обосновал J. G. Taylor, синапс в целом и его различные функциональные части отдельно играют большую роль в процессах памяти.

Одним из первых гипотетических механизмов памяти была концепция о функционирующих и нефункционирующих синапсах [Воронин Л. Л., 1972; Eccles J., 1970, 1979].

Суть ее заключается в том, что повторная активация синапса ведет к увеличению амплитуды и длительности постсинаптических потенциалов в зависимости от частоты стимуляции (частотная потенциация).

Длительное (до нескольких часов) усиление эффективности синаптических связей было обнаружено на пирамидных нейронах старой коры в модели постсинаптической потенциации [Скребницкий В. Г. и др., 1975], сущность которой состоит в продолжительном увеличении амплитуды спайков в ответ на одиночное раздражение после высокочастотной стимуляции синаптических входов нейрона.

Постсинаптическая потенциация проявляла свойства угашения и спонтанного восстановления, характерные для условного рефлекса, а тетанизация — мотивационные свойства, так как служила подкреплением при выработке простого поведенческого акта — условнорефлекторной реакции вздрагивания.

Сходную картину наблюдал Chung ShinHo (1977) в нейронах гиппокампа, что позволило ему выделить данный тип активности как основной в синаптической памяти этого образования. Если изменения эффективности синаптической передачи под влиянием предыдущих изменений активности происходят в аксоне, образующем данный синапс, то следует говорить о гомосинаптической пластичности нейрона.

«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев



Функциональной основой процесса сравнения информации является способность гиппокампа регистрировать смещенные во времени возбуждающие импульсы, приходящие из ретикулярной формации, перегородки и ведущие к возникновению тетаритма. Распространение этого ритма в кору головного мозга и повышение степени когерентности между ритмами коры и гиппокампа позволили W. R. Adey (1966, 1977) рассматривать эти процессы как доказательство фиксации следов в этих…

Как показывают электрофизиологические данные, каждый нейрон может принимать участие в различных реакциях животного, т. е. участвовать в работе нескольких нейронных ансамблей. В то же время он обладает чрезвычайной избирательностью в проведении возбуждения по различным каналам связи. Что же лежит в основе этой избирательности? Как отмечалось выше, нейрон является полицептивным образованием, т. е. он чувствителен к…

Роль глиальных клеток в некоторых протекающих в ЦНС процессах, например обучения и памяти, окончательно не выяснена. По основным физиологическим свойствам своей мембраны они существенно отличаются от нейронов. Так, глиальные клетки пассивно реагируют на электрический ток, их мембрана генерирует не распространяющийся импульс, а градуальный медленный потенциал. Например, при раздражении нейронов коры больших полушарий у кошек регистрируется…

Существуют ли прямые доказательства участия глии в процессах длительного хранения энграммы и в какой степени они определяются нейроноглиальными взаимодействиями? Наиболее убедительными представляются данные В. В. Дергачева (1977) об избирательном нарушении долговременной памяти у крыс, обученных с положительным подкреплением, при введении им в желудочки мозга антиглиального гаммаглобулина. Он же в своей монографии ссылается на данные L….

Наиболее полно роль глии в механизме долговременной памяти представлена в гипотезе В. В. Дергачева, названной им нейроселективной концепцией памяти. Автор постулирует ведущую роль функциональной ДНК в активации преформированных в эмбриогенезе и раннем онтогенезе клонов клеток, которые получили название нейроноглиальных комплексов, специфических для данной информации. В их активации и заключен смысл ее кодирования. Однако данная гипотеза…