Про роль преоптичної області та переднього гіпоталамуса у підтримці констант гомеостазу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Донецький національний медичний університет ім. М. Горького

Про роль преоптичної області та переднього гіпоталамуса у підтримці констант гомеостазу

14.03.03 - нормальна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук

НАТРУС Лариса Валентинівна

УДК 612.826.4

Донецьк - 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Донецькому національному медичному університеті ім.М.Горького Міністерства охорони здоров'я України

Науковий консультант: академік АМН України, доктор медичних наук, професор

Казаков Валерій Миколайович,

завідувач кафедри фізіології,

ректор Донецького національного

медичного університету ім.М.Горького

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор

Йолтухівський Михайло Володимирович,

професор кафедри фізіології Вінницького

національного медичного університету ім. М.І.Пирогова;

доктор медичних наук, професор

Шандра Олексій Антонович,

завідувач кафедри нормальної фізіології Одеського

державного медичного університету;

доктор біологічних наук, професор

Лях Юрій Єремійович,

завідувач кафедри медичної біофізики,

медичної апаратури та клінічної інформатики

Донецького національного медичного

університету ім.М.Горького.

Захист відбудеться “12” грудня 2007 р. об 11.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.600.01 у Донецькому національному медичному університеті ім.М.Горького (83003, Донецьк, пр.Ілліча,16).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Донецького національного медичного університету ім.М.Горького (83003, Донецьк, пр.Ілліча,16).

Автореферат розісланий “10” листопада 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

д.мед.н., професор Д.О. Ластков

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Під час життєдіяльності в організмі постійно відбувається коливання гомеостатичних констант у вузьких фізіологічних межах, але при цьому, підтримка гомеостазу забезпечує вільне і незалежне від зовнішніх умов існування організму. Стійке відхилення будь-якого гомеостатичного показника викликає патологічний стан. У більшості випадків, навіть найсучасніші терапевтичні розробки і схеми лікування, які направлені на відновлення зміненого гомеостатичного показника, не призводять до відновлення фізіологічного балансу. Тому проблема лікування величезної кількості захворювань, що супроводжуються порушенням вегетативних функцій, є надто актуальною.

Доведено, що одним із головних диригентів у забезпеченні динамічної постійності внутрішнього середовища організму є еволюційно стара структура переднього мозку - преоптична область (RPO) і тісно взаємозв'язані з нею ядра переднього гіпоталамуса. Різні аспекти дослідження фізіологічних механізмів на клітинному рівні на цей час продовжують залишатися актуальними. Найінформативнішим підходом у цьому випадку є аналіз зміни параметрів фонової імпульсної активності (ФІА) нейронів головного мозку.

Відомо, що RPO і передній гіпоталамус - ключові структури, що забезпечують регуляцію функцій травлення, терморегуляцію, забезпечення водно-сольового метаболізму, кардіоваскулярного контролю, репродуктивної і материнської поведінки, регуляції ендокринної системи, циклу сон-неспання та інших важливих вегетативних функцій. Але є дані про те, що при дослідженні реакцій нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на будь-який вісцеральний стимул виявлені реакції цих нейронів також і на зміни інших параметрів вегетативної сфери.

Так, наприклад, у роботах Boulant J.A., Silva N.L. (1980,1987) виявлено ефективний вплив нетермічних стимулів (статевих стероїдів, коливання осмотичного тиску і глюкози) на термосенситивні нейрони RPO. За даними Matsumura K. та ін. (1985) 73% термосенситивних нейронів RPO змінювали ФІА при зміні артеріального тиску. Osaka T. та ін. (1995) успішно тестували нейрони переднього гіпоталамуса на різні осмотичні та кардіоваскулярні стимули. За даними Koga Н. та ін. (1987) навіть незначне падіння артеріального тиску (до 15 мм.рт.ст.), яке може бути викликане кровотечею або введенням вазоактивних речовин у шлуночки мозку, викликало збудження 53% теплосенситивних і гальмування 45% холодосенситивних нейронів RPO. При цьому 70% нетермосенситивних нейронів не реагували навіть на більш значуще падіння артеріального тиску (30 мм.рт.ст.). У роботах Hori Т. та ін. (1988) показано, що у відповідь на осмотичні стимули реагували 60% термосенситивних нейронів і 12% нетермосенситивних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса. Whyte D.G., Johnson A.K. (2005) в експерименті спостерігали модуляцію кардіоваскулярних реакцій (зміну артеріального тиску, частоту серцевих скорочень, периферичного опору) при тепловому ударі.

Таким чином, залишається нез'ясованим питання про специфічність контролю, який здійснюється нейронами RPO і переднього гіпоталамуса над кожною з констант гомеостазу. Неясно, яким чином нейрони RPO і переднього гіпоталамуса, морфологічно однорідні, здатні регулювати цілий комплекс найважливіших функцій, направлених на підтримку гомеостазу. Не встановлено, як змінюється діяльність центральних ланок регуляції гомеостазу при різних вегетативних зрушеннях, і яка форма управління вегетативними функціями забезпечує відновлення фізіологічної рівноваги. Зовсім відсутні дані щодо функціональної взаємодії різних механізмів регуляції вегетативних функцій при підтримці констант гомеостазу на будь-якому рівні ЦНС, і в чому може полягати біологічне значення цієї взаємодії.

Дослідження механізмів регуляції, які використовуються в ЦНС, є надзвичайно корисним для інтерпретації процесів управління в біологічних системах взагалі, як у найдосконаліших саморегульованих комплексах. Розкриття механізмів центрального контролю гомеостазу має не тільки значну фундаментальну теоретичну значущість, але й найважливіше прикладне значення, відкриваючи можливість в клініці розробляти нові шляхи лікування багатьох захворювань, що супроводжуються порушенням гомеостатичних показників.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася як фрагмент теми: “Роль преоптичної області гіпоталамуса в механізмах інтеграції нервової, ендокринної та імунної систем при гіпертермії” (№ держреєстрації 0103U007881, 2003-2006 рр.). Дисертант була співвиконавцем роботи і вивчала зміну фонової імпульсації нейронів гіпоталамуса у відповідь на коливання температурних та нетемпературних вісцеральних стимулів.

Мета дослідження: вивчити перебудову фонової імпульсної активності нейронів RPO і переднього гіпоталамуса при змінах деяких констант гомеостазу і виявити взаємодію центральних механізмів регуляції різних вегетативних функцій.

Завдання дослідження:

1. Визначити локалізацію фоновоактивних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса й типи їх ФІА.

2. Виявити особливості реакцій нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на зміни констант гомеостазу та електричні кортикальні подразнення.

3. Порівняти реакцій нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на зміни констант гомеостазу та електричні кортикальні подразнення.

4. Виявити перебудову ФІА нейронів RPO і переднього гіпоталамуса при температурних впливах, підвищенні рівня глюкози крові, коливанні осмолярності плазми, підвищенні системного артеріального тиску.

5. Порівняти перебудову ФІА термо-, глюко-, осмо- та пресосенситивних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на електричну стимуляцію неоархіпалеокортекса.

6. Проаналізувати конвергентні властивості нейронів RPO і переднього гіпоталамуса відносно вісцеральних стимулів для розкриття форми управління гомеостатичними константами й виявлення взаємодії центральних механізмів регуляції різних вегетативних функцій і пропонування в клініці нового погляду на шляхи корекції порушень гомеостазу.

Об'єкт дослідження - нейрони RPO і переднього гіпоталамуса кішки.

Предмет дослідження - ФІА нейронів RPO і переднього гіпоталамуса та перебудова ФІА у відповідь на зміни констант гомеостазу та електричні кортикальні подразнення.

Методи дослідження - електрофізіологічний (реєстрація ФІА нейронів та подразнення кортикальних зон); морфологічний (гістологічна верифікація області відведення ФІА та зони подразнення); статистичні методи (визначення вірогідності розбіжностей досліджуваних показників).

Наукова новизна одержаних результатів.

Проведене дослідження розкриває сутність та біологічне значення функціонального зв'язку різних механізмів регуляції вегетативних функцій на рівні RPO і переднього гіпоталамуса для підтримки гомеостазу.

Вперше досліджено реакції кожного нейрона у відповідь на термо-, глюко-, осмо-, пресостимуляцію і виявлено невелику кількість моносенсорних нейронів в RPO і передньому гіпоталамусі й практичну відсутність в RPO детекторних специфічних нейронів, які забезпечують окрему регуляцію будь-якої однієї вісцеральної системи.

Вперше виявлено в RPO і передньому гіпоталамусі переважну більшість (81%) полісенсорних нейронів, тобто елементів, специфічність яких полягає в однаковій чутливості до кількох вісцеральних стимулів.

Вперше доведено, що існування полісенсорних нейронів, обумовлено тим, що в організмі не відбувається ізольовано зміна тільки одного гомеостатичного показника, і коливання будь-якої константи гомеостазу неодмінно викликає зрушення інших гомеостатичних параметрів.

Вперше визначено основні популяції полісенсорних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса, що складають термо-глюкосенситивні, термо-пресосенситивні, глюко-пресосенситивні; термо-глюко-осмосенситивні, термо-глюко-осмо-пресосенситивні елементи, діяльність яких формує взаємодію центральних механізмів регуляції констант гомеостазу.

Вперше виявлено, що моносенсорні нейрони превалюють у передньому гіпоталамусі, а тетрасенсорні нейрони превалюють в RPO. Виявлено максимальну концентрацію тетрасенсорних нейронів у зоні, прилеглій до супраоптичного ядра.

Вперше встановлено відмінності в реакціях полісенсорних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на різномодальні зміни констант гомеостазу, які обумовлюють їх специфічну форму підтримки цієї константи у межах кожної вісцеральної системи.

Вперше виявлений надто ефективний тонічний вплив кори головного мозку на нейрони RPO і переднього гіпоталамуса. Встановлено, що перебудова ФІА визначена у більшої кількості цих нейронів у відповідь на електричні подразнення зон неоархіпалеокортекса, ніж у відповідь на зміни гомеостатичних констант.

Вперше виявлено відсутність значущих відмінностей у характері та кількості реакцій різних груп вісцеросенситивних нейронів на кортикальну стимуляцію і доведено неспецифічний вплив кортикальної аферентації на центри термо-, глюко-, осмо- і пресорегуляції.

Розроблено та застосовано методичний та методологічний принцип аналізу імпульсації, який ґрунтується на урахуванні двох параметрів ФІА, що вагомо збільшує інформативність дослідження ФІА при вісцеральній ідентифікації нейронів RPO і переднього гіпоталамуса.

Розроблено (запатентовано) та реалізовано статистичний метод дослідження ФІА нейронів, який заснований на критеріальній оцінці рівня значущості розрізнення.

Розроблено (запатентовано) і застосовано в експерименті пристрій для штучної вентиляції легень лабораторних тварин, який заснований на пневмоелементах, що усувають генерацію електричних полів, які перешкоджають проведенню електрофізіологічного експерименту.

Практичне значення одержаних результатів.

Розкрито біологічне значення функціонального зв'язку та взаємодії різних механізмів регуляції вегетативних функцій на рівні RPO і переднього гіпоталамуса. Вагоме превалювання в RPO і передньому гіпоталамусі полісенсорних нейронів у порівнянні з моносенсорними переконливо доводить, що в організмі не відбувається ізольовано зміна тільки одного гомеостатичного показника, й коливання будь-якої константи гомеостазу неодмінно викликає зрушення інших гомеостатичних параметрів, тому механізми підтримки різних констант гомеостазу включаються водночас і виконуються поєднано.

Дослідження конвергентних властивостей нейронів і визначення комбінацій стимулів, до яких одночасно були чутливі досліджувані нейрони, виявило наявність у RPO і передньому гіпоталамусі поліспецифічних елементів, що взагалі надає зовсім новий погляд на поняття „специфічності”, як властивості регуляторних нейронів. Але ж саме ці функціональні особливості нейронів RPO і переднього гіпоталамуса та їх діяльність під час зрушення будь-якої константи гомеостазу і визначають механізм центральної регуляції гомеостазу, який забезпечує підтримку констант гомеостазу і динамічний фізіологічний баланс при змінах навколишнього середовища.

Виявлення в RPO і передньому гіпоталамусі бісенсорних термо-глюкосенситивних нейронів, що забезпечують контроль енергоресурсів і термогенезу, пояснює посилення відчуття голоду при переохолодженні і анорексію під час лихоманки. Виявлення глюко-осмосенситивних нейронів обумовлює їх причетність до системи осморегуляції, як компонента питної поведінки, і обумовлює спрагу під час прийому їжі. Виявлення пресо-термосенситивних нейронів зумовлює кардіорефлекси (зокрема зміну артеріального тиску) при тепловому ударі; вегетативні температурні прояви при адреналіновому стресі; гіпотермію і відчуття холоду при падінні артеріального тиску внаслідок гострої крововтрати та ін.

Виявлене превалювання серед усіх трисенсорних нейронів, елементів, які одразу чутливі до термо-, глюко- та осмотичних стимулів здійснює нейронами RPO і переднього гіпоталамуса центральний контроль енергоресурсів та метаболічного стану за рахунок термогенезу та водно-електролітному обміні.

Встановлений механізм регуляції гомеостазу, заснований на взаємодії різних регуляторних систем, завдяки діяльності поліспецифічних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса надає підставу у клініці розробляти більш ефективні шляхи лікування, які повинні бути спрямовані не тільки на встановлення зміненої константи (або констант) однієї вісцеральної системи, а також здійснювати паралельний вплив на інші вегетативні функції й вісцеральні системи організму.

Запропонований методологічний принцип аналізу ФІА нейронів може бути використаний у наукових лабораторіях під час проведення близьких за напрямком експериментальних досліджень, для вивчення часових біологічних процесів за допомогою методів доказової медицини.

Матеріали дисертації впроваджено у навчальний процес на кафедрах фізіології і патологічної фізіології ДонНМУ ім. М.Горького (акти впровадження від 05.02.2007), кафедрі фізіології людини та тварин ДНУ (акт впровадження від 14.03.2007), кафедрі нормальної фізіології ДДМА (акт впровадження від 25.01.2007), на кафедрі пропедевтики внутрішніх хвороб ДонНМУ ім. М.Горького (акт впровадження від 22.03.2007), кафедрі анестезіології, інтенсивної терапії та медицини невідкладних станів ФІПО ДонНМУ ім. М.Горького (акт впровадження від 04.04.2007).

Особистий внесок здобувача.

Автором особисто окреслено мету, визначено завдання роботи; проведені експериментальні дослідження; розроблені статистичні методики, підходи, обґрунтовано використання експериментальних пристроїв; особисто проведено обробку й аналіз отриманих результатів; сформульовані основні положення і висновки. У дисертації не використано ідеї та розробки, що належать співавторам опублікованих робіт.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, що увійшли до цієї роботи доповідались та обговоренні на: II конференції Українського товариства нейронаук, присвяченій 70-річчю кафедри фізіології ДонДМУ (Донецьк, 24-27 травня 2001); XIII з'їзді фізіологічного товариства ім. Павлова (Казань, 25-28 вересня 2001); IV Всесвітньому з'їзді патофізіологів, нейроморфологів, мікробіологів (Будапешт, 2002); Х міжнародній конференції з нейрокібернетики “Проблемы нейрокибернетики” (Ростов-на-Дону, 2002); VIII Міжнародній конференції “Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы”, присвяченій пам'яті академіка О.Г. Баклаваджяна (Донецьк-Слов'янськ, 3-6 червня, 2003); Ювілейній конференції “Пурины и монооксид азота”, присвяченій 50-річчю з дня заснування Інституту фізіології Національної академії наук Білорусі (Мінськ, 7-8 жовтня 2003); Міжнародних читаннях “Фундаментальные и клинические аспекты интегративной деятельности мозга”, присвячених 100-річчю з дня народження академіка Е.А. Асратяна (Москва; 2003); III Конференції Українського товариства нейронаук, присвяченій 75-річчю ДонДМУ (Донецьк-Слов'янськ, 23-26 травня 2005); I з'їзді фізіологів СНГ (Дагомис, Сочі, 19-23 вересня 2005); ХIV міжнародній конференції з нейрокібернетики “Проблемы нейрокибернетики” (Ростов-на-Дону, 2005); XV з”їзді Українського фізіологічного товариства, (Чернівці, 23-25 травня 2006); V Всесвітньому з'їзді патофізіологів, нейроморфологів, мікробіологів (Пекін, 2006); IV з'їзді Українського біофізичного товариства (Донецьк, 19-21 грудня 2006); IX Міжнародній конференції “Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы”, присвяченій 75-річчю кафедри фізіології ДонДМУ (Донецьк-Слов'янськ, 23-25 травня 2007); III Міжнародному міждисциплінарному конгресі “Нейронаука для медицины и психологии” (Судак, АР Крим, 12-20 червня 2007).

Публікації. Матеріали дисертації опубліковано у 60 вітчизняних і закордонних журналах, зокрема у 2 монографіях, 20 статтях у наукових фахових виданнях, 2 деклараційних патентах, 36 статтях та тезах у збірках наукових праць, матеріалах з'їздів та конференцій.

Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, десяти розділів, висновків, списку використаних джерел та додатку; викладена на 323 сторінках комп'ютерного тексту. Робота ілюстрована 23 таблицями на 12 сторінках та 74 рисунками на 50 сторінках. Список використаних джерел містить 317 вітчизняних та іноземних найменувань на 24 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Матеріал і методи дослідження. Дослідження проведені на 26 безпорідних дорослих кішках обох статей масою (2,5-3,2) кг в умовах гострого експерименту. Хірургічні процедури та наступний електрофізіологічний експеримент проводилися під комбінованим наркозом: внутрішньом'язово каліпсол (Сalypsol, “Гедеон Ріхтер”, Угорщина, 25 мг/кг) та інгалаційно (кисень+закис азоту). Хірургічне втручання включало венесекцію і катетеризацію правої v. femoralis, препаровку і катетеризацію а.carotis interna, трахеостомію, дренування cisternae subarachnoidalis, трепанацію черепа і часткову аспірацію мозкової тканини лівої півкулі до ventriculus lateralis. Тварин переводили на штучне дихання; уподальшому крапельно вводили кетамін та міорелаксант (ардуан) у підтримуючих дозах. Електрофізіологічний експеримент проводився з урахуванням принципів Гельсінської декларації, прийнятої Генеральною асамблеєю Всесвітньої медичної асоціації (1964-2000 рр.), Конвенції Ради Європи про права людини та біомедицину (1997 р.), Європейської конвенції по використанню хребетних тварин для експериментів (1986 р.), відповідним положенням ВООЗ, Міжнародної ради медичних наукових товариств, Міжнародного кодексу медичної етики (1983 р.), та законам України; про що свідчить протокол комісії з питань біоетики ДонДМУ № 166/16 від 20.04.2006. Дихальна суміш, що складалася з (70-75)% закису азоту і (25-30)% кисню, зігрівалася до температури тіла тварини, зволожувалася і подавалася в трахею за допомогою апарата штучної вентиляції легень на пневмоелементах. Цей прилад був спеціально розроблений в нашій лабораторії (деклараційний патент на пристрій № 68719 UA). Він повністю забезпечує умови адекватності зовнішнього дихання лабораторних тварин і не створює електричних перешкод при електрофізіологічному експерименті.

Імпульсну активність окремих нейронів відводили позаклітинно за допомогою скляних мікроелектродів із опором 10-20 МОм, заповнених розчином NаСІ (3 М). Введення мікроелектрода проводилося через контралатеральну півкулю під різними кутами до горизонтальної стереотаксичної площини таким чином, щоб підхід до досліджуваної ділянки забезпечував найменшу травматизацію структур гіпоталамуса. Гістологічна верифікація точок відведення проводилася згідно з атласом Джаспера та Аймон-Маршана (1954) за стандартною методикою після виготовлення послідовних фронтальних зрізів мозку.

Функціональна ідентифікація нейронів, тобто належність нейронів RPO і переднього гіпоталамуса до термо-, глюко-, осмо- і пресосенситивних, визначалася за їх реакціями, що розвивалися у відповідь на температурні стимули, підвищення рівня глюкози, коливання осмотичного тиску та підвищення системного артеріального тиску. Всі ці вісцеральні стимуляції модулювалися під час експерименту, і основною умовою при функціональній ідентифікації нейронів була невисока інтенсивність гомеостатичних змін (яка укладається у фізіологічні межі), при достатній ефективності дії.

Для функціональної ідентифікації нейронів RPO і переднього гіпоталамуса, як термосенситивних застосовувалося локальне нагрівання або охолодження температури шкіри подушечки передньої контрлатеральної (відносно боку відведення) кінцівки тварини, яке здійснювалося за допомогою оригінального комп'ютеризованого термостимулятора, зібраного на базі термоелектричної батареї Пельє. Підвищення або зниження температури поверхні термоелемента, до якої фіксувалася подушечка лапи, здійснювалося у межах від (-)70С до (+)70С щодо фонової температури. Загальна тривалість дії як правило не перевищувала 45с, швидкість наростання (спаду) температури дорівнювала 0,50С •с-1. Генералізову термостимуляцію виконували охолодженням усієї поверхні тіла, крім голови, за допомогою прокачування води низької температури через спеціальний теплообмінний кожух, у якому перебувала тварина. Глюкосенситивні нейрони виявлялися за їх реакціями на введення в a.carotis interna (0,1-0,3) мл 5,5% (0,31М) ізотонічного розчину глюкози. Доза цієї речовини складала 0,06 мМ і викликала збільшення концентрації глюкози в басейні a.carotis interna в 2,2 раза. Ідентифікація осмосенситивних нейронів проводилася за їх реакціями на короткострокові коливання осмотичного тиску в кровотоку, які викликалися після інфузій (0,1-0,3) мл 3,0% і (0,2-0,5) мл 0,2% розчину NaCl. При введенні 200 мкл 3,0 % розчину NaCl доза речовини складала 0,1 мМ NaCl і приводила до збільшення осмолярної концентрації в басейні a.carotis interna до (+)15 мосмол•л-1 або на 5 % від початкового рівня. При введенні такого ж об'єму 0,2 % розчину NaCl його доза складала 0,03 мМ NaCl, яка при цьому розведенні викликала зниження осмолярної концентрації на (-)4,6 мосмол•л-1 або на 1,5 % від початкового рівня. Такі дози відповідали фізіологічним змінам у крові. Належність нейронів до системи регуляції гемодинаміки (тобто ідентифікація як пресосенситивних) визначалася за їх реакціями на підвищення системного артеріального тиску. Для цього через катетер, введений в v. femoralis правої лапи інфузувалося (0,1-0,2) мл 0,002 % розчину фенілефрину гідрохлориду. Доза речовини складала (0,65-1,3) мг/кг•с-1. За цих умов збільшення середнього артеріального тиску щодо початкового рівня, зареєстрованого в a.carotis communis (14,7-17,3) кПа, досягало (4,0-6,7) кПа. Таким чином, приріст артеріального тиску складав приблизно 30%.

Середня доза кожного розчину, який вводився під час стимуляції з темпом інфузії 50 мкл•с-1, дорівнювала 200 мкл. Введення 200 мкл ізотонічного розчину NaCl (волюм-контроль) не викликало достовірних змін ФІА у жодного з нейронів, які були обрані для аналізу. Щоб уникнути взаємного впливу різних інфузій, контролювали: сумарний об'єм речовин, які вводилися під час кожного експерименту; їх послідовність й інтервали між введеннями. У кожної тварини досліджувалася активність в середньому 7-9 нейронів й проводилося не більше 25 стимуляцій з інтервалами між ними, в середньому, 8-10 хв (не менше 4 хв). Послідовність речовин, які вводилися, носила випадковий характер.

Для подразнення кортикальних структур серійними (із частотою 12,30,100 с-1) стимулами були використані біполярні ніхромові електроди, ізольовані за винятком кінчиків. Міжелектродна відстань становила (1-2) мм; електроди вколювалися в тканину кіркових утворень на глибину (2-3) мм. Сила стимуляції кожної з кортикальних ділянок в 2 рази перевищувала порогову для виникнення викликаних потенціалів. Позиціювання подразнюючих електродів виконувалося за координатами стереотаксичного атласу Рейнозо-Суареца (1961) у прореальній (поле 8), поясній (поле 24) звивинах, піриформній частці (періамігдалярній корі) та гіпокампі (САЗ).

Введення розчинів, вибір каналу та параметрів стимуляції, розрахунки положення кінчика електрода при його переміщенні здійснювалися за допомогою програмно-апаратурного комплексу, створеного та вдосконаленого у нашій лабораторії (Казаков В.Н. та ін., 1992, 2002). Контроль систем життєзабезпечення (моніторинг частоти серцевих скорочень, артеріального тиску, параметрів штучної вентиляції легень, підтримка температури) також здійснювався комп'ютером у відслідковуючому режимі. Активність нейронів реєстрували тільки у тому випадку, якщо фонова імпульсація мала стабільний характер протягом не менше кількох хвилин. Реєстрація здійснювалася на протязі: 30 с - фону, (4-5) с - стимуляції (температурна тривала довше), 60 с - періода післядії.

Статистичному аналізу підлягали два основних параметри ФІА: характер часової структури та середня частота імпульсації. Вірогідність розходжень значення середньої частоти імпульсної активності нейронів, яка розраховувалася до, під час стимуляції, та в період післядії визначалася за допомогою критерію U (Вілкоксона-Манна-Уітні); розходження вважалися значущими при РU<0,05.

Для аналізу характеру часової структури ФІА нейронів був спеціально розроблений статистичний метод дослідження, заснований на критеріальній оцінці рівня значущості відмінності (деклараційний патент на винахід № 3092 UA). За допомогою комп'ютерної програми обчислювали медіану частот у двох епохах: ФІА протягом 30 с й імпульсна активность протягом 30 с відразу після закінчення стимуляції. За гістограмами середньої частоти імпульсної активності нейрона (з біном 1с) розраховували відносне відхилення поточної частоти у кожному біні від медіани частоти у цьому періоді аналізу. Отримані результати відображали на двох додаткових “гістограмах розподілу відхилення” (перша відображала аналіз ФІА, друга - імпульсна активность після стимуляції). Гістограми будували таким чином, щоб частота, яка відповідає середній (тобто відхилення від медіани частот дорівнює нулю) відкладалася у центрі графіка на відмітці ?0%. Інші крапки, що характеризували відхилення від медіани частот на +10, +20…+100 % розташовувалися на гістограмах відповідно по обидва боки від нульової відмітки. За допомогою кластерного аналізу (методом К-середніх), усі одержані гістограми розподілу відхилення підсумовувалися; і було виділено три варіанти гістограм відхилень, які значно відрізнялися один від одного. Для перших двох варіантів було побудовано теоретичні функції розподілу. За критерієм згоди Пірсона (ч2) при використанні комп'ютерної програми “MedStat” (Лях Ю.Е., Гур'янов В.Г., 2004), порівнювали експериментальні гістограми розподілу відхилення з теоретичними функціями і виявляли рівень значущості відмінності. Якщо гістограма розподілу відхилення імпульсації не була відмінною від теоретичної функції першого чи другого варіанту більш ніж на 5%, то тип такої імпульсації визначався як перший або другий (відповідно). Якщо, одержана гістограма розподілу відхилення значно відрізнялася від обох теоретичних функцій, то тип імпульсації визначався, як третій. Як правило, гістограми розподілу відхилень третього типу ФІА мали кілька виражених мод і нам не вдалося у таких нейронів визначити будь-який один характерний тип гістограм розподілу відхилень.

Результати досліджень та їх обговорення. Позаклітинно відводили ФІА нейронів, зареєстрованих в RPO та прилеглих до неї гіпоталамічних структурах - латеральному і медіальному преоптичних ядрах, зоні bed nucleus stria terminalis, зоні перивентрикулярного гіпоталамічного ядра, зоні супраоптичного ядра, латеральній та дорсомедіальній області переднього гіпоталамуса в межах фронту (10,5-15,5) за атласом Джаспера та Аймон-Маршана (1954). Всього була зареєстрована ФІА 210 нейронів. Із аналізу виключили 63 нейрони, які мали частоту імпульсації нижче 0,2с-1. Відведення ФІА ще від 53 нейронів тривало стабільним недовгий час, і це не дозволило здійснити повну програму тест-стимуляції. Всього, в роботі було оцінено та проаналізовано 1733 реакції нейронів RPO і переднього гіпоталамуса; з них було проаналізовано 577 реакцій нейронів у відповідь на зміни констант гомеостазу, і 1156 реакцій у відповідь на електричні кортикальні подразнення. Розподіл нейронів за вказаними областями переднього гіпоталамуса і RPO знаходився у кореляції з розміром кожної області. В LPO - було зареєстроване 12,8% всіх нейронів, в MPO - 13,8%, в BNST - 8,5%, в області SO - 6,4%, в Ре - 9,5%, в HL 32% нейронів, в aHd - 17%.

Застосування методу критеріальної оцінки ФІА вісцеросенситивних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса дозволило виділити три типи ФІА цих нейронів залежно від особливостей їх часової структури, які значно відрізнялися один від одного. У нейронів із першим типом ФІА реєструвалася безперервна і відносно рівномірна імпульсація, зі схожими за тривалістю міжімпульсними інтервалами. Другий тип ФІА нейронів відрізнявся від першого неритмічністю імпульсації з великими та маленькими міжімпульсними інтервалами. У нейронів із третім типом ФІА реєструвалася нерівномірність генерації імпульсів, вони спорадично генерувалися частіше або рідше.

Здійснення вісцеральної стимуляції, або надання серійних електричних кортикальних подразнень викликало у нейронів RPO і переднього гіпоталамуса реакції, які складалися у перетворенні часової структури (типу) ФІА і/або коливання частоти ФІА. Достовірна перебудова ФІА нейрона у відповідь на температурну стимуляцію, підвищення рівня глюкози, коливання осмотичності плазми та підвищення системного артеріального тиску дозволяло характеризувати вісцеросенситивність цього нейрона. Серійні кортикальні подразнення використовувалися як тест на стабільність імпульсації нейрона.

Під час аналізу часової структури ФІА нейронів RPO і переднього гіпоталамуса були виділені нейрони, у яких виявлявся перший або другий тип ФІА; і після стимуляції цей тип імпульсації зберігався, що було доведено за допомогою статистичного критерію - рівня значущості відмінності. Також, виявлялися нейрони, в яких у відповідь на стимуляцію змінювався тип ФІА у різних варіантах (із першого на другий, із другого на третій та ін.)

Наші дані свідчать про те, що за умов гомеостатичних змін у 15% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса зберігався тип ФІА і у 25% - він змінювався. Після кортикального подразнення тільки у 4% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса тип ФІА зберігався і у 34% - змінювався.

Середня частота ФІА у нейронів гіпоталамуса знаходиться у досить великому діапазоні: від 0,2 до 40 с-1. Одним із важливих параметрів оцінки стабільності ФІА нейронів є незмінність середньої частоти імпульсації. У цій роботі застосовано особливий методологічний підхід до оцінки реакцій гіпоталамічних нейронів. У кожного нейрона ми оцінювали середню частоту імпульсної активності під час стимуляції, та імпульсну активність у двох 30-ти секундних епохах після закінчення стимулу: період післядії та період відновлення. Далі ми порівнювали ці показники із середньою частотою ФІА протягом такого ж терміну. Коливання частоти імпульсної активності у порівнянні з ФІА на + 40% характеризували як реакцію нейрона на подразнення у вигляді гальмування або активації.

Структура реакцій нейронів RPO і переднього гіпоталамуса, що складалися у коливанні частоти імпульсації у відповідь на вісцеральні впливи та кортикальні подразнення виявилася достатньо різноманітної. Реакція першого типу виглядала як відносно короткочасне підвищення або зниження частоти імпульсної активності, що було зареєстровано безпосередньо під час надання стимулу (іноді, протягом 5-7 с після його закінчення). Реакції другого типу складалися у коливанні частоти імпульсної активності у післядії. При цьому, у будь-яких нейронних реакціях, зміна частоти імпульсації не виявлялася безпосередньо під час надання стимулу, а виникала лише після його закінчення. У інших випадках коливання частоти виникало відразу під час надання стимулу і зберігалося у післядії. Іноді напрямок реакції у цих періодах трансформувався, тобто спостерігався on-off -ефект. Як правило, за умов вісцеральної стимуляції реакції нейронів мали тонічний характер і були більш тривалими й менш виражені за амплітудою, тоді як реакції у відповідь на кортикальні подразнення викликали більш короткочасні й інтенсивні зміни частоти ФІА.

В цілому, за умов вісцеральної стимуляції було зареєстроване коливання частоти ФІА у 72% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса й у 28% нейронів частота ФІА достовірно не змінювалася. У відповідь на кортикальні подразнення було зареєстроване коливання частоти ФІА у 95% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса, й у 5% нейронів частота ФІА достовірно не змінювалася.

Порівняння і співставлення кількості реакцій нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на зміни деяких констант гомеостазу показало, що більшість нейронів (10,3%) перетворюють часову структуру ФІА при підвищенні рівня глюкози і 10,2% нейронів _ при зниженні осмотичного тиску. За інших умов достовірне перетворення часової структури ФІА було приблизно однаковим та зареєстровано у меншої кількості нейронів. Так, ФІА при локальному нагріванні перетворення часової структури зареєстровано у 7% нейронів, при локальному охолодженні - у 7,3% нейронів, підвищенні осмотичного тиску - у 7,2% нейронів, при генералізованому охолодженні - у 6% нейронів. При введенні мікродози фенілефрину, тобто модуляції пресорного ефекту, кількість нейронів, у яких перетворювалася часова структура ФІА, було мінімальним і складало - 1,4%.

Аналіз кількості реакцій, що виглядали як коливання частоти ФІА нейронів у відповідь на деякі зміни констант гомеостазу, показав, що підвищення рівня глюкози крові викликає у нейронів RPO і переднього гіпоталамуса найбільшу кількість відповідей (рис.1).

Аналіз напрямку коливання частоти ФІА за умов змін деяких констант гомеостазу (рис. 2, 3) показав, що реакції першого типу у нейронів RPO і переднього гіпоталамуса в основному активаційні, а кількість гальмівних та активаційних реакцій другого типу значно розрізняється в залежності від вісцерального стимулу.

Використання електричної стимуляції еволюційно гетерогенних кортикальних зон із різною частотою викликало досить ефективне перетворення часової структури ФІА нейронів RPO і переднього гіпоталамуса. Реакції, що виглядали як перетворення часової структури виявлені у найбільшої кількості нейронів (11%) при подразненні гіпокампа з частотою 30 с-1, у 9,6% нейронів при подразненні поясної кори з частотою 12 с-1, й у 9,3% нейронів при подразненні прореальної звивини з частотою 100 с-1. Аналіз реакцій нейронів RPO і переднього гіпоталамуса, які виглядали як зміна частоти ФІА у відповідь на кортикальні стимули показав, що найбільш ефективними з цього приводу були кортикальні впливи з гіпокампа, що здійснювалися частотою 30 с-1 та 100 с-1, і викликали реакції у 70,4% та 68,5% нейронів відповідно, та у 68% нейронів при подразненні прореальної звивини з частотою 100 с-1.

У ході дослідження були визначені особливості перебудови ФІА нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на кожний вісцеральний стимул: різноспрямовані температурні коливання, підвищення рівня глюкози крові, гіпер- та гіпоосмію плазми, підвищення системного артеріального тиску.

Так, локальне нагрівання подушечки контрлатеральної лапи тварини на 70С викликало у 27% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса перебудову параметрів ФІА. Серед цієї групи термосенситивних нейронів виявлено, що тільки у 4% нейронів тип ФІА залишався незмінним після локальної теплової стимуляції. У 26% нейронів цієї групи тип ФІА змінювався, з них у 4% нейронів перетворення часової структури ФІА не супроводжувалося зміною частоти ФІА. У відповідь на локальне нагрівання у 41% теплосенситивних нейронів цієї групи реєстрували реакції першого типу й у 59% - реакції другого типу. Локальне нагрівання викликало у 36% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса активаційні реакції першого типу, у 5% нейронів - гальмівні реакції першого типу, у 23% активаційні реакцій другого типу , у 36% гальмівні реакції другого типу.

Локальне охолодження подушечки контрлатеральної лапи тварини на 70С викликало у 37% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса перебудову параметрів ФІА. Серед цієї групи термосенситивних нейронів виявлено, що у 10% нейронів тип ФІА залишався незмінним після локальної холодостимуляції. У 19% нейронів цієї групи тип ФІА змінювався, з них у 10% нейронів перетворення часової структури ФІА не супроводжувалося зміною частоти ФІА. У відповідь на локальне охолодження у 29% холодосенситивних нейронів цієї групи реєстрували реакції першого типу й у 71% - реакції другого типу. Локальне охолодження викликало у 22% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса активаційні реакції першого типу, у 7% нейронів - гальмівні реакції першого типу, у 29% активаційні реакцій другого типу, у 42% гальмівні реакції другого типу.

Генералізоване охолодження тіла тварини викликало у 28% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса перебудову параметрів ФІА. Серед цієї групи термосенситивних нейронів виявлено, що у 4% нейронів тип ФІА залишався незмінним після генералізованої холодостимуляції. У 22% нейронів цієї групи тип ФІА змінювався, з них у 4% нейронів перетворення часової структури ФІА не супроводжувалося зміною частоти ФІА. У відповідь на генералізоване охолодження у 50% термосенситивних нейронів цієї групи реєстрували реакції першого типу й у 50% - реакції другого типу. Генералізоване охолодження викликало у 36% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса активаційні реакції першого типу, у 14% нейронів - гальмівні реакції першого типу, у 41% активаційні реакцій другого типу, у 9% гальмівні реакції другого типу.

Введення малих доз ізотонічного розчину глюкози в іпсилатеральну внутрішню сонну артерію кішки викликало у 50,6% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса перебудову параметрів ФІА. Аналіз ФІА глюкосенситивних нейронів виявив, що у 16% нейронів тип ФІА залишався незмінним під час глюкозної стимуляції. У 20% нейронів цієї групи тип ФІА змінювався в усіх нейронах перетворення часової структури ФІА супроводжувалося зміною частоти ФІА. У відповідь на підвищення рівня глюкози у 52% глюкосенситивних нейронів реєстрували реакції першого типу й у 48% - реакції другого типу. Більшість реакцій глюкосенситивних нейронів виглядали як активація ФІА. Глюкозна стимуляція викликала у 43% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса активаційні й у 9% нейронів - гальмівні реакції першого типу, у 27% активаційні реакцій другого типу, у 21% гальмівні реакції другого типу.

Підвищення осмолярності плазми крові завдяки введенню в сонну артерію кішки гіпертонічного розчину NaCl викликало у 37% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса перебудову параметрів ФІА. Серед цієї групі осмосенситивних нейронів виявлено, що у 16% нейронів тип ФІА залишався незмінним після гіперосмічної стимуляції. Також у 16% нейронів цієї групи тип ФІА змінювався, і в усіх нейронах перетворення часової структури ФІА супроводжувалося коливанням частоти ФІА. У відповідь на гіперосмію у 58% осмосенситивних нейронів цієї групи реєстрували реакції першого типу й у 42% - реакції другого типу. Підвищення осмолярності плазми викликало у 48% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса активаційні реакції першого типу, у 10% нейронів - гальмівні реакції першого типу, у 16% активаційні й у 26% гальмівні реакції другого типу.

Зниження осмолярності плазми крові завдяки введенню в сонну артерію кішки гіпотонічного розчину NaCl викликало у 33% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса перебудову параметрів ФІА. Серед цієї групі осмосенситивних нейронів виявлено, що у 7% нейронів тип ФІА залишався незмінним після гіпоосмічної стимуляції. У 31% нейронів цієї групи тип ФІА змінювався, і серед них у 10% нейронів перетворення часової структури ФІА спостерігалося без зміни частоти ФІА. У відповідь на гіпоосмію у 50% осмосенситивних нейронів цієї групи реєстрували реакції першого типу й у 50% - реакції другого типу. Зниження осмолярності плазми викликало у 35% осмосенситивных нейронів активаційні реакції першого типу, у 15% нейронів - гальмівні реакції першого типу, у 27% активаційні реакцій другого типу , у 23% гальмівні реакції другого типу.

Підвищення системного артеріального тиску, яке модулювалося шляхом введення 0,002% розчину фенілефрину гідрохлориду в кровотік тварини викликало у 43% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса перебудову параметрів ФІА. Аналіз ФІА пресосенситивних нейронів виявив, що у 13% нейронів тип ФІА залишався незмінним під час пресорної стимуляції. У 6,7% нейронів цієї групи тип ФІА змінювався в усіх нейронах перетворення часової структури ФІА супроводжувалося коливанням частоти ФІА. У відповідь на підвищення артеріального тиску у 33% пресосенситивних нейронів реєстрували реакції першого типу й у 67% - реакції другого типу. Пресорна стимуляція викликала у 13% нейронів RPO і переднього гіпоталамуса активаційні реакції першого типу, у 20% нейронів - гальмівні реакції першого типу, у 30% активаційні реакцій другого типу , у 37% гальмівні реакції другого типу.

Під час стабільної реєстрації ФІА нейронів, які були ідентифіковані як вісцеросенситивні, тобто відповідали перебудовою параметрів ФІА на зміни констант гомеостазу, проводилося послідовне подразнення різних зон кори головного мозку серійними електричними імпульсами з різною частотою. Доведено, що основна форма реакцій у вісцеросенситивних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на кортикальні подразнення складалася у зміні частоти ФІА, і набагато менш було зареєстровано реакцій, що виглядали як перетворення часової структури ФІА. Завдяки спеціальному підрахунку була виявлена абсолютна та відносна кількість різних типів реакцій термо-, глюко-, осмо- та пресосенситивних нейронів на подразнення кожної з чотирьох кортикальних зон. При співставленні та порівнянні особливостей реакцій нейронів RPO і переднього гіпоталамуса між різними вісцеросенситивними групами не було виявлено достовірних розбіжностей у кількості та типах реакцій на кортикальні подразнення.

Для оцінки специфічності вісцеральних входів до одного і того ж нейрона та аналізу конвергентних властивостей нейронів RPO і переднього гіпоталамуса були відібрані нейрони зі стабільною імпульсацією. Під час реєстрації їх ФІА в організм тварини були піддані вісцеральні стимуляції різних модальностей, що використовувалися в експерименті. За цих умов було проаналізовано 577 реакцій 69 нейронів, які реагували перебудовою параметрів ФІА у відповідь на: локальне нагрівання або охолодження подушечки лапи, охолодження тіла тварини, підвищення рівня глюкози, гіпер- і гіпоосмію плазми і підвищення системного артеріального тиску. Всі нейронні реакції були взаємно зіставлені для виявлення комбінацій стимулів, на які реагує кожний нейрон. При цьому 19% нейронів були моносенсорними, тобто реагували тільки на один стимул і не реагували на інші види стимуляції (табл.1), але 81% відповідали достовірною перебудовою ФІА на два і більше різних вісцеральних стимули.

Таблиця 1

Розподіл кількості та локалізації моносенсорних нейронів

Загальна кількість бісенсорних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса складала 45%, і в передньому гіпоталамусі їх було зареєстровано в 1,5 раза більше, ніж в RPO. Аналіз їх конвергентних властивостей виявив найбільш численні популяції цієї групи (табл.2). На інші комбінації стимулів реагувала значно менша кількість нейронів і в цілому їх кількість складала 18,9%.

Таблиця 2

Конвергентні властивості найбільш численних популяцій бісенсорних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса

Трисенсорних нейронів в RPO і передньому гіпоталамусі було виявлено 23%. Аналіз їх реакцій показав, що 56% цих нейронів однаково чутливі до зміни температурної, глюкозної й осмотичної гомеостатичних констант. Майже всі ці нейрони були розташовані в RPO.

Утричі меншу кількість всіх трисенсорних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса складали елементи, які однаково були чутливі до температурних, осмотичних та пресорного стимулів, і також в RPO нейронів із такими конвергентними властивостями було у два рази більше.

Серед усіх досліджених клітин RPO і переднього гіпоталамуса, 13% були полісенсорні, тобто чутливі до стимулів усіх чотирьох модальностей. Їх реакції виглядали у різних варіантах перебудови ФІА у відповідь на кожну із стимуляцій (табл. 3).

Живий організм постійно підлягає змінам фізіологічних умов, що неодмінно спричиняє коливання констант гомеостазу. Процес встановлення зрушеної константи обумовлює тимчасові модифікації функціональних взаємостосунків регуляторних нейронів й функціональні зміни самих нейронів (Судаков К.В., 1979; Ноздрачев А.Д., 1983; Баклаваджян О.Г., 1981, 1985). Зміни констант гомеостазу безпосередньо відображаються на імпульсації нейронів RPO і переднього гіпоталамуса та виявляються в перебудові параметрів їх ФІА. Такі ефекти, цілком з'ясовано розглядаються як найважливіший компонент процесу формування центральних команд, що забезпечують стабільність основних показників гомеостазу.

Таблиця 3

Різні форми перебудови ФІА нейронів у відповідь на вісцеральні стимуляції

П р и м і т к и: SO, LPO, MPO, BNST, aHd, HL - області RPO і переднього гіпоталамуса; А - активаційна реакція; Г - гальмівна; А+А або Г+Г - наявність реакції і продовження її в післядії; н/р+Г - відсутність реакції під час стимуляції, але наявність реакції в період післядії; (зчс) - зміна часової структури ФІА; „тире” показує відсутність достовірної перебудови ФІА у відповідь на вказану стимуляцію.

Достатнім ґрунтом для того, щоб вважати нейрон залученим до системи контролю будь-якої константи гомеостазу є його реакція, яка розвивається у відповідь на фізіологічні зміни константи. Одним із принципових підходів у цьому дослідженні було створення експериментальної моделі в умовах, максимально наближених до природних. Інтенсивність вісцеральних впливів (коливання температури, доза розчинів, їх концентрація, тривалість введення) визначалася на підставі спеціальних попередніх розрахунків й оцінних експериментів, що проводилися раніше в нашій лабораторії (Казаков В.Н. та ін., 1992; Терещенко А.В., 1994; Кузнецов И.Э., 1999).

Традиційно, до вісцеросенситивних відносили нейрони у яких відбувалося достовірне підвищення або зниження частоти імпульсації у відповідь на вісцеральну стимуляцію. Проведений нами аналіз перебудови ФІА нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на зміни деяких констант гомеостазу, показав, що реакції нейронів, які складалися у коливанні частоти ФІА, значно розрізнялися за тривалістю, латентним періодом, спрямованістю. Також виявлено, що у відповідь на температурну та осмотичну стимуляцію зареєстровані реакції нейронів RPO і переднього гіпоталамуса, що складалися у достовірному перетворенні часової структури ФІА нейрона без зміни частоти імпульсації. Такий варіант нейронної реакції у відповідь на вісцеральний вплив, вірогідно, є особливим способом кодування інформації, який не має частотної залежності, не потребує енергетичних затрат, і може бути виконаний більш терміново. Можливо, що для здійснення тих чи інших температурних реакцій, або для регуляції осмотичного статусу, в деяких випадках, достатньо змінити характер генерації імпульсів.

Формування імпульсації нейронів обумовлюється багатьма факторами, і вагому роль відіграють впливи на нейрони інших структур ЦНС. Враховуючи функціональну належність гіпоталамуса до лімбічної системи, й велику кількість структурно-функціональних зв'язків RPO і переднього гіпоталамуса з кортикальними структурами, а також, приймаючи до уваги багаточисленні літературні дані, що доводять значну роль кори головного мозку у діяльності підкіркових нейронів (Ongur D., Price J., 2000; Кравцов П.Я., 1995; Risold P.Y. та ін., 1997; Price J.L., 1999,2003; Saper C.B., 2000; Cavada С., 2000; Swanson L.W., 2000), у роботі були дослідженні впливи кортикальної імпульсації на ФІА вісцеросенситивних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса та оцінено роль кортикофугальних модулюючих аферентних входів до нейронів які приймають участь у підтримці констант гомеостазу.

Ми передбачали, що збільшення частоти стимуляції забезпечить збільшення інтенсивності кортикогіпоталамічних впливів, і, перш за все, буде відображатися на кількості нейронних реакцій, у відповідь на кортикальну електричну стимуляцію. Проте, докладний аналіз реакцій нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на кортикальні подразнення показав, що наведене припущення виправдалося не повністю. Ефективність стимуляції структур кори із частотою 100 с-1 далеко не у всіх випадках перевищувала ефективність частот 12 с-1 та 30 с-1, і не так значно відрізнялася від ефектів низькочастотної стимуляції. Окрім того, найбільша кількість реакцій нейронів RPO і переднього гіпоталамуса, які виглядали у перетворенні часової структури ФІА виявлено при трьох видах кортикальної стимуляції: за умов подразнення гіпокампа з частотою 30с-1, цингулярної кори із частотою 12с-1 та прореальної звивини із частотою 100с-1. Ми вважаємо, що саме ці аферентні входи є найбільш ефективними щодо забезпечення тонічного впливу на нейрони RPO і переднього гіпоталамуса.

Взагалі, було виявлено більш інтенсивну перебудову ФІА нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на електричні кортикальні подразнення, в порівнянні з реакціями нейронів на зміни гомеостатичних констант. Тому, нами було проведене зіставлення відносної кількості реакцій термо-, глюко-, осмо-, пресосенситивних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на різні види електричних кортикальних стимулів (із урахуванням частоти подразнення та еволюційної належності кортикальної зони). Ми не виявили значущих відмінностей при співставленні кількості нейронних відповідей, співвідношенні їх типів та особливостей в окремих групах вісцеросенситивних нейронів. Цей факт свідчить про неспецифічний вплив кортикальної аферентації на центри регуляції вегетативних функцій. А значна перебудова ФІА вісцеросенситивних нейронів RPO і переднього гіпоталамуса у відповідь на імпульсний потік із кори головного мозку є результатом загального могутнього синаптичного “бомбардування” (Костюк П.Г., Крышталь О.А., 1981).