Тренировочные задачи. Решение. Связи коры головного мозга с обонятельной и зрительной сенсорными системами не нарушаются при обеих перерезках

316. В 1935 г. нейрофизиолог Ф. Бремер изучал функции различных отделов мозга, проводя его перерезку на разных уровнях. У одной собаки перерезку делали между продолговатым и спинным мозгом (при искусственном дыхании), у второй собаки перерезали четверохолмие между передними и задними холмами. После операции первая собака реагировала на свет и на запахи, вторая же не вступала в контакт с внешним миром, глаза у нее были закрыты. Объясните полученные результаты в свете современных представлений.

Решение. Связи коры головного мозга с обонятельной и зрительной сенсорными системами не нарушаются при обеих перерезках. Значит, причина не в этих связях. Теперь применим правило АРР-ВС. Проанализируем различия между узлами пересечения систем при указанных двух перерезках и выберем из них главное. Оно состоит в том, что при перерезке между спинным и продолговатым мозгом сохраняется связь между РФСМ и корой, а перерезка на уровне четверохолмия отделяет от коры почти всю РФСМ. Отсюда можно заключить, что для поддержания активного состояния коры мозга в нее должна поступать активирующая импульсация от РФСМ.

317. По результатам опыта, описанного в предыдущей задаче, Ф. Бремер предположил, что при высокой перерезке прерывается поступление интенсивной афферентной импульсации от области, иннервируемой тройничным нервом. Ф. Бремер полагал, что именно эта импульсация необходима для поддержания активного состояния коры. Как доказать, что справедливо не это предположение, а то, что сказано в решении предыдущей задачи?

Решение. Очевидно, Вы сразу же прийдете к правильному выводу, построив нужную систему по правилу АСС. А затем сделаем такую перерезку, чтобы прервать только восходящие связи РФСМ, не нарушая основные афферентные пути. Оказывается, и в этом случае кора головного мозга перестает активно функционировать. Это подтверждает ведущую роль именно восходящих влияний РФСМ.

318. Измеряют время сухожильного рефлекса и время первичного ответа нейронов коры при раздражении проекционных ядер таламуса. Можно ли ожидать существенных различий в получаемых величинах?

Решение. Правило АСФ. Время рефлекса складывается из отрезков, в течение которых возбуждение проходит по различным участкам рефлекторной дуги. Это время зависит, главным образом, от части системы, работающей наиболее медленно, а именно – синапсов. Дуга сухожильного рефлекса моносинаптическая. Связь нейронов проекционных ядер таламуса с нейронами коры тоже моносинаптическая. Следовательно, в обоих случаях получаемые величины будут очень близкими.

319.Известен механизм возвратного торможения в спинном мозге с участием клеток Реншоу. Аналогичный механизм обнаружен в нейронах проекционных ядер таламуса. Опишите принцип работы этого механизма.

Решение. Это задача на полную аналогию. Поэтому решить ее можно простой подстановкой элементов одной системы в другую, следовательно, нужно применить правило АСС. На рис. 8.8 приведены элементы рассматриваемой системы. Таким образом, и в таламусе возвратное торможение происходит

при помощи специальных тормозных клеток, которые возбуждаются коллатералями от аксона, идущего к нейронам коры. Однако физиологический смысл его по сравнению с тем, что происходит в спинном мозге, несколько иной. Клетки Реншоу предохраняют мотонейроны от перевозбуждения. А в таламусе возвратное торможение ограничивает количество информации, поступающей в КБП. Если кора – директор, то таламус – прилежный секретарь.

320. У некоторых нейронов обнаружены очень большие величины коэффициента Q-10. В каком отделе мозга находятся эти нейроны? Обоснуйте Ваш ответ.

Решение. Здесь требуется просто здравый физиологический смысл. Если коэффициент Q-10 нейрона очень высок, значит активность этого нейрона резко возрастает при повышении температуры. В каком случае целесообразна такая реакция? Очевидно, если этот нейрон как-то связан с терморегуляторной функцией организма. Высшие центры терморегуляции находятся в гипоталамусе. Именно в нем и встречаются нейроны с очень высоким значением Q-10.

321. В эксперименте на собаке в область вентро-медиального ядра гипоталамуса ввели иглу и нагрели ее до 50° С. Затем иглу удалили, а животное содержали в обычных условиях. Как изменился внешний вид собаки через некоторое время?

Решение. Правило АРР-ВС. Вариант 1-1. При нагревании до 50° С белковые молекулы денатурируют. Значит, вентромедиальное ядро было разрушено. В этом ядре находится центр насыщения. После его разрушения собака будет испытывать повышенное чувство голода. Разовьется гиперфагия (усиленное питание, «обжорство»). В результате возникнет ожирение. Собака заметно потолстеет.