Чувствительность и прочность компонентов стереотипного поведения, изученного крысами при разных величинах подкрепления, к действию кофеина

ЛИТЕРАТУРА

1. Лечение и профилактика бронхиальной астмы // Русский медицинский журнал. [Специальный выпуск "Практическое руководство для организаторов здравоохранения и медицинских работников"]. -1996. - Т. 3, № 10. - С. 615-677.

2. Бронхиальная астма / Под редакцией А.Г.Чу-чалина, М.Агар. - М., 1997. - Т. 1-2.

3. Зенков Л.Р., Ронкин М.А. Функциональная диагностика нервных болезней. - М., 1991. - С. 640.

4. Соколова ГЛ. Возможности использования

метода биообратной связи в клиническом лечении больных бронхиальной астмой с гипервентиляционным синдромом: Авгореф.

дис. ... канд. мед. наук. - N4., 1991. - 24 с.

5. Плайков Е.М.Капшин И.П Особенности электроэнцефалограммы в зависимости от клинически различных форм бронхиальной астмы // Здравоохранение Белоруссии. - 1983. -№ 8. - С. 33-38.

6. Ливанов МН. Пространственная организация процессов головного мозга. - М.: Наука, 1972. -181 с.

7. Русалова М.Н. Влияние эмоций на активацию левого и правого полушарий головного мозга // Физиология человека. - М.. 1988. - Т. 14: № 5. - С. 754-769.

8. Заболевания вегетативной нервной системы / Под редакцией А.М.Вейна. - М.. 1991. - С. 624.

9. Вартанян Г.А., Пирогов А.А. Механизмы памяти центральной нервной системы. - Л.: Наука. 1988. - 181 с.

10. Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека. - Л.: Наука. 1980. - 208 с.

11. Частная пульмонология // Болезни органов дыхания / Под редакцией Н.Р.Палеева. - М.. 1990. -Т. 3,- С. 384.

12. Соколов А.В., Сычев В.Н. Использование автоматизированной электроэнцефалографии в диагностике нарушений регуляции дыхания // Вопросы физического и психического здоровья человека: Сб. науч. труд. / Под ред. М.Ф.Сауткина. - Рязань, 1996. - С. 169-172.

13. Сокетов В.А., Оскарева Л.В., Сычев В.Н. Применение автоматизированной электроэнцефалографии для оценки биоэлектрической активности мозга у больных первичной глаукомой // Биотехнические, медицинские системы и комплексы: Тез.Всесоют. науч.-техн. конф. РГРТА - Рязань 1996. - С. 78-80.

THE SPECIFICATION OF BRONCHIAL ASTHMA’S PATHOGENESIS ON THE BASIS OF STUDY OF THE PECULIARITIES OF SPATIAL ORGANIZATION OF BRAIN ELECTRICAL ACTIVITY

V.N.Sichov, O.B.Gannash, L.P.Sichova

With the help of mathematical Furie-ana-lysis of electroencephalogram we show that men who have a light form of bronchial asthma, in the phase of remission have a new functional state of brain.

Its pecularity is in hypersensibility and “hyperactivity” of large groups of neurons of definite areas of cortex on account of their physical activation. This present changed spatial and frequency organization of electrical activity of brain may be an equivalent of long-term memory as a matrix of a light form of bronchial asthma.

©Белошенков В.В., 1999 УДК 612.821.6

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И ПРОЧНОСТЬ КОМПОНЕНТОВ СТЕРЕОТИПНОГО ПОВЕДЕНИЯ, ИЗУЧЕННОГО КРЫСАМИ ПРИ РАЗНЫХ ВЕЛИЧИНАХ ПОДКРЕПЛЕНИЯ, К ДЕЙСТВИЮ КОФЕИНА

В.В.Белошенков

Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П.Павлова

В работе исследуются вызванные введением различных доз кофеина изменения стерео-типого пишедобывательного и пищевого поведения крыс, которое было у них выработано при различных исходных величинах пищевого подкрепления. Показано, что внешне сходные стереотипы поведения, отличаются по чувствительности и устойчивости к действию кофеина, а следовательно имеют в своей основе условнорефлекторные процессы, различающиеся по силе и пределу работоспособности корковых нейронов.

Изучение замыкательной функции мозга, проводимое на кафедре физиологии Рязанского медицинского университета показало взаимодействия и взаимоотношения положительных и от-

рицательных поведенческих реакций при переходных процессах, вызванных ступенчатым изменением величины подкрепления [1, 2, 5, 6, 9]. Было получено подтверждение фактов, установ-

ленных в лаборатории И.П.Павлова, что устранение пищевого положительного условного рефлекса осуществляется за счет угасательного торможения. Эти же исследования привели А.Ф.Белова к заключению о наличии в ВНД "дискретного ряда стационарных состояний", создаваемых разными порциями пищевого подкрепления [2]. В наших исследованиях [4, 5] на крысах также установлено, что подкрепление, являясь системообразующим фактором пищевого поведения, приводит к формированию стационарных состояний ВНД, качественно и количественно отличающихся при разных исходных величинах подкрепления (ИВП). Дискретность стационарных состояний, по нашему мнению, определяется структурно-функциональными различиями в составе акцептора результатов действия и программах действия, которые формулируются при обучении животного.

Первые представления о системной организации функций коры больших полушарий были заложены И.П. Павловым в учении об аналитико-синтетической деятельности [7, 8]. Высшую форму проявления системности он видел в существовании внутреннего "динамического стереотипа" корковых процессов, возникающего при неоднократном воздействии на организм "внешнего стереотипа" - закономерно повторяющихся и чередующихся раздражителей внешней среды [7].

В данной работе исследуются вызванные введением различных доз кофеина изменения стереотипого пищедо-бывательного и пищевого поведения животных, которое было у них выработано при различных ИВП.

Кофеин в лабораториях И.П.Павлова применялся для определения свойств условнорефлекторного возбуждения и предела работоспособности корковых нейронов. Ставилась задача сравнить чувствительность и устойчивость различных звеньев цепи выученного пи-щедобывательного поведения крыс к действию кофеина и их особенности, связанные с исходной величиной порции подкрепления.

Материалы и методы

У 8 белых крыс в камере условных рефлексов вырабатывали циклическое пищевое поведение, основой которого была следующая цепь поведенческих актов: побежка на стартовую площадку - состояние на старте - побежка к кормушке после включения условного сигнала (тон 2 кгц, 10 дб над порогом ОИР) - поедание подкормки - побежка на стартовую площадку - и т.д., всего 8 сочетаний в день. У разных крыс исходная величина подрепления была разной: либо 0,05, либо 1,2 г хлеба. Через 30 дней проводили основной эксперимент: за 20 мин до опыта крысам вводили подкожно кофеин в возрастающих дозах, начиная с 10 мг/кг до 240 мг/кг массы. В качестве контроля вводили 0,2 мл физиологического раствора. Затем тестировали поведение крыс в камере УР при обычных для них величинах ПП. Результаты обработаны статистически и методом однофакторного дисперсионного анализа.

Результаты и их обсуждение

Анализ экспериментального материала обнаружил дозозависимые, имеющие V-образный характер изменения внешних стереотипов пищедобы-вательного и пищевого поведения крыс, обученных при малых и больших порциях ИВП. В качестве примера в таблице 1 приведены средние величины основных условнорефлекторных параметров крысы № 30 и № 36, соответственно обученных при исходных величинах порций подкрепления в 0,05 и 1,2 г хлеба, при введении им перед опытом кофеина.

При анализе таблицы 1 обнаруживается, что, во-первых, возникновение максимальных (оптимальных) эффектов зависит от ИВП -оптимальные дозы кофеина для крысы № 30 (0,05 г) меньше, чем для крыоы № 36 (1,2 г подкормки) и, во-вторых, у равных элементов стереотипного поведения оптимумы возникали при разных дозах кофеина, так "время возврата на старт" было оптимальным при средней дозе 50 мг/кг, "время побеж-

ки" - 50 мг/кг, а "скорость еды" - 100 мг/кг. Также следует заметить, что у крысы № 30 при введении кофеина возникали отказы от возврата на старт, при дозах 80-120 мг/кг в 8-ом сочетании, а при 160 мг/кг - в 4-ом сочетании стереотипа. У крысы № 36 под действием кофеина возникали отказы от поедания подкормки при его введении в дозах 200 и 240 мг/кг, что приводило к прекращению опыта.

Однофакторный дисперсионный анализ показал различия во влиянии организованного фактора (введение кофеина) на разные показатели условнорефлекторного поведения и их нелинейную зависимость от дозы кофеина. В таблице 2 приведены данные этого анализа соответственно для крыс № 30 и № 36.

Таблица 1

Средние показатели условнорефлекторного поведения крыс, обученных

Доза кофеина (мг/кг) Показатель ИВП 10 20 40 80 120 160 200 кон- троль

Время побежки 0,05 1,34 1,67 1.24 1,44 2,12 2,22 - 1,33

1,2 1,23 1,93 1,63 1.14 1,41 1,37 1,69 1,81

Удельная скорость еды 0,05 3,3 4,1 4,2 3,3 3,3 2,9 - 2,8

1,2 11,21 11,5 13,11 14,02 12,74 16,32 14.28 11,68

Время возврата на старт 0,05 34,7 31,5 35,6 82,6 60,1 87,5 - 59,0

1,2 9.1 19,0 14,3 6,5 9,8 14,75 11,25 29,9

Примечание - жирные цифры соответствуют максимальным физиологическим эффектам, вызываемых кофеином. Подчеркнутые цифры - дозы, вызывающие отказы животного.

Таблица 2

Дисперсионный анализ влияния кофеина на показатели условнорефлекторного поведения крыс,обученных при разных ИВП

Показатель анализа Показатель поведения ИВП Доля влияния орг.фактора Р> Коэффи- циент корр.отн Р>

|Время побежки 0,05 0,39 0,99 0,624 0,999

1,2 0,124 нет 0,352 0,98

Удельная скорость еды 0,05 0,532 0,999 0,729 0,999

1,2 0,486 0,999 0,697 0,999

Время возврата на старт 0,05 0,301 0,95 0,549 0,999

1,2 0,189 нет 0,435 0,99

Как видно из таблицы 2, введение кофеина достоверно изменяет условно-рефлекторное поведение, выученное при малом подкреплении. В поведении, сформированном при большом подкреплении, кофеин достоверно влияет только на скорость еды, а временные пока-

затели при его введении изменяются под действием каких-то неучтенных факторов. Эту же закономерность показывает и коэффициент корреляционных отношений. Изменения параметров условнорефлекторного поведения крысы № 30 (подкрепление 0,05 г) в большей

16. Зак. 2450.

степени коррелирует с увеличением вводимой дозы кофеина, чем у крысы № 36 (подкрепление 1,2 г). Необходимо также отметить еще одно различие в динамике поведения крыс, обученных при разных ИВП: различные показатели стереотипного выученного поведения в различной степени связаны с изменением доз вводимого кофеина. Так, у крысы № 30 имеется последовательность: скорость еды (0,729) > время побежки (0,624) > время возврата на старт (0,549). У крысы № 36 эта последовательность другая: скорость еды (0,697) > время возврата на старт (0,435) > время побежки (0,352).

Устойчивость* прочность различных элементов выученного стереотипного поведения крыс к действию кофеина также различна и связана с ИВН. Разрушение стереотипного поведения под влиянием кофеина у крыс, различных групп, начиналось с разных элементов и протекало в различной последовательности. У крыс с малым подкреплением первой исчезала реакция возврата на старт при средней дозе 80 мг/кг, в то время как у крыс с большим подкреплением эта реакция исчезала при 120 мг/кг кофеина, у крыс с большим подкреплением первой нарушалась реакция еды - отказ или неполное поедание подкормки.

В лабораториях И.П.Павлова кофеин широко применялся для определения силы процесса условнорефлекторного возбуждения, а также для определения пределов работоспособности корковых нейронов при действии различных по силе условных и безусловных раздражителей [7]. Рассматривая с этих позиций экспериментальные факты, полученные в данном исследовании, можно с большей долей уверенности утверждать, что величина порции подкрепления и, в частности, исходная величина порции пищевого подкрепления обеспечивает формирование "дискретного ряда стационарных состояний" [2, 3].

Выводы

Внешние стереотипы пищедобы-вательного и пищевого поведения, сформированные при разных исходных величинах подкрепления, отличаются по чувствительности и устойчивости к действию кофеина, а следовательно имеют в своей основе внутренние стереотипы условнорефлекторных процессов, различающихся по силе и пределу работоспособности корковых нейронов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Белов А.Ф. ЗамыкатеЛьная функция мозга и угасательное торможение при разных количествах подкрепления: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - Рязань, 1970. - 33 с.

2. Белов А.Ф. Роль подкрепления как системообразующего фактора в формировании целенаправленного поведения животных // Вестн. АМН СССР. - 1987. -№9. -С.22-29.

3. Белошенков В.В. Характеристика условных (положительных и отрицательных) двигательных рефлексов у крыс, вырабатываемых на разные порции пищевого подкрепления // Системная организация сложных форм поведения животных в условиях нормы и стрессорных воздействий. - Рязань, 1984. - Т.2. - с. 22-30.

4. Белошенков ВВ., Бяловский Ю.Ю. Формирование целенаправленного пищевого поведения при разных исходных величинах подкрепления // 14 съезд Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова: Рефераты докладов на пленарных заседаниях. - Баку, 1980. - Т. 2.

5. Бяловский Ю.Ю. Системная организация адаптивной деятельности человека, в условиях дополнительного респираторного сопротивления: Автореф.дис.... д-ра мед. наук. - Рязань, 1996. - 44 с.

6. Лапкин М. М. Системные механизмы целенаправленного поведения человека и животных при изменении значимости подкрепляющих раздражителей: Автореф.дис. ...д-ра мед. наук. -Рязань, 1994. - 44 с.

7. Павлов И.П. Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных-условных рефлексов. -М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1949. - Т. 3. - 605 с.

8. Павловские среды. Протоколы и стенограммы физиологических бесед. - М.; Л.: Изд. АН СССР, 1949.-525 с.

9. Шилин А.А. Характеристика поведенческих и физиологических показателей при рассогласовании, вызванном ступенчатым изменением пищевого подкрепления // Системный подход в изучении интегративной деятельности мозга. - Рязань, 1980.-Т. 71.-С. 33-41.

SENSITIVENESS AND DURABILITY STEREOTYPE BEHAVIOUR COMPONENTS TO CAFFEINE DEVELOPED IN RATS UNDER DIFFERENT QUANTITIES OF REINFORCEMENT

V. V.Beloshenkov

The work studies changes of stereotype food searching and food eating behaviour of rats brought

about by different dozes of Caffeine. The behaviour of rats was developed under different starting quantities of food reinforcement. It is shown that outward similar stereotypes of behaviour differ in sensitiveness and durability to the caffeine effect and thus these stereotypes have in their basis conditioned reflexes which differ in strength and limit of the cortex neuron activity.

© Т.А.Ерошина, 1999 УДК 612(092)+61:378.180.6

И.П.ПАВЛОВ И СТУДЕНЧЕСТВО Т.А.Ерошина

Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П.Павлова

П.П.Павлов, выдающийся русский ученый, создал уникальную по количеству учеников и плодотворности их деятельности школу последователей. Это неординарное явление в истории науки объясняется ролью Ивана Петровича как крупнейшего научного деятеля современности, а также его личностными качествами, высочайшим уровнем педагогического мастерства, неординарными организаторскими способностями, специфическим отношением к студентам и сотрудникам.

И.П.Павлов - это поистине уникальный феномен в русской науке. Не случайно его жизнь и творческий путь до сих пор остаются предметом пристального внимания отечественных и зарубежных исследователей. Однако большее внимание в их работах обращается на научную деятельность Ивана Петровича. И нет ни одного специального труда, направленного на исследование специфики педагогической деятельности великого ученого, на его взаимоотношения со студентами, которым он отдавал много сил и времени. Данная тематика нам представляется актуальной и потому, что И.П.Павлов создал уникальную по количеству учеников и плодотворности их деятельности школу последователей. За период деятельности, совпадающий с его работой по физиологии пищеварения (до 1904 г.) он подготовил 80 учеников. А в последующие годы, вплоть до своей кончины в 1936 г., в период работы над проблемами нервной деятельности, через его лаборатории прошло около 200 научных работников [3]. Это, несомненно, неординарное явление. Закономерно

возникает вопрос, чем оно обусловлен-но.

Конечно же, на первый план выходит роль И.П.Павлова, как крупнейшего ученого современности. Но, видимо, формирование уникальной павловской школы объясняется его личностными качествами, специфическим отношением к студентам и сотрудникам. Из воспоминаний учеников Ивана Петровича становится очевидным, что каждый, кто побывал в стенах его лаборатории, сохранил в памяти не только обаяние его личности, но и определенную манеру павловской работы.

И.П.Павлов был учителем и учителем с большой буквы. И в этом качестве его влияние огромно. С 1876 года, с момента поступления в качестве ассистента к профессору К.Н.Устиновичу в Ветеринарный институт Медико-хирургической академии, он 50 лет занимался педагогической деятельностью. До 1925 года, когда в возрасте 75 лет Иван Петрович ушел с кафедры физиологии академии, многие поколения молодежи прошли через его руки. Знаменателен тот факт, что после учителя на пост на-