Тренировочные задачи. Ретикулярная формация и промежуточный мозг

Ретикулярная формация и промежуточный мозг

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.

Задачи для самоконтроля

322. При помощи погружных электродов у собаки можно раздражать РФСМ. Во время сна у этой собаки записывают ЭЭГ. При этом электрическую активность регистрируют в различных областях коры. В ходе регистрации ЭЭГ производят раздражение РФСМ. Что будет обнаружено на ЭЭГ?

323. Применяют лечебный препарат, который снижает повышенную возбудимость коры головного мозга. Установлено, что этот препарат не оказывает непосредственного влияния на корковые нейроны. Предположите возможный механизм действия этого препарата.

324. Соединения барбитуровой кислоты даже в небольших концентрациях полностью подавляют активность ретикулярных нейронов. Спинальные же нейроны и нейроны КБП при этом продолжают функционировать. Как установить момент выключения нейронов РФСМ при действии барбитуратов, используя метод вызванных потенциалов?

325. Неспецифические ядра таламуса вызывают деполяризацию дендритов. Этот эффект обладает большой способностью к суммации, однако сам по себе с трудом вызывает возбуждение клетки. Если же на этом фоне в корковые нейроны приходят импульсы от специфических ядер, то возбуждение возникает. Исходя из этого, как можно объяснить роль неспецифических ядер таламуса в деятельности КБП мозга?

326. При выключении КБП человек теряет сознание. Возможен ли такой эффект при абсолютно неповрежденной коре и нормальном ее кровоснабжении? Что должно произойти для этого?

327. У больного опухоль в головном мозге. Какой клинический Симптом позволяет предположить, что опухоль скорее всего локализована в таламусе? Размеры опухоли еще весьма малы.

328. Помимо основной функции нерва, как проводника импульсов возбуждения, существенную роль играют процессы аксонного транспорта. В каких отделах головного мозга аксонный транспорт занимает особое место, участвуя в сложных регуляторных процессах?

329. У больного обнаружены нарушения деятельности ССС, у другого больного – нарушения деятельности ЖКТ. Консилиум врачей направил этих больных на лечение не в терапевтическую клинику, а в неврологическую. Чем продиктовано такое решение?

330. У голодной собаки возникает поведенческая реакция поиска пищи. На этом фоне ставят два разных опыта. В одном из них собаке переливают кровь, взятую у другой собаки через некоторое время после еды. Второй опыт ставят точно так же, но перед кормлением второй собаки ей вводят некоторый препарат. В первом опыте голодная собака после переливания крови перестает искать пищу. Во втором опыте после переливания крови поиск пищи продолжается. В чем состояло действие препарата, введенного второй собаке? Возможны два ответа.

331. При недостатке воды в организме кровь с повышенным осмотическим давлением раздражает центр жажды в гипоталамусе, и животное начинает искать воду. Однако уже после нескольких глотков возбуждение нейронов, входящих в центр жажды, начинает снижаться, хотя вода еще не всосалась в кровь. Какой тип регулирования осуществляется в данном случае?

Решения задач для самоконтроля

322. Правило АСФ. Чем различаются ЭЭГ, записанные во время сна и при бодрствовании? Для состояния сна характерно преобладание альфа-ритма. При переходе в активное состояние происходит десинхронизация и преобладает бета-ритм. При раздражении РФ животное просыпается. На ЭЭГ сразу же обнаружится реакция десинхронизации, причем в различных областях коры, так как восходящие влияния РФ являются генерализованными.

323. Правило АСС. Соответствующую систему достаточно построить мысленно. Если препарат не влияет непосредственно на корковые нейроны, значит, он воздействует на какие-то другие образования, которые в свою очередь могут влиять на КБП. Очевидно, препарат угнетает нейроны РФ, что приводит к уменьшению их активирующего влияния на кору.

324. Правило АСФ. При раздражении какого-либо рецептивного поля афферентные импульсы через таламус поступают в соответствующую проекционную зону коры и вызывают первичный ответ (вызванный потенциал) с коротким латентным периодом. Одновременно это возбуждение по коллатералям направляется в РФ и уже от ее нейронов поступает в кору, вызывая вторичный ответ с более длинным латентным периодом. Следовательно, при отключении ретикулярных нейронов вторичный ответ будет исчезать, а первичный сохранится.

325. Правило АСФ. Неспецифические ядра таламуса оказывают на корковые нейроны облегчающее действие за счет суммации вызываемой ими дендритной деполяризации и ВПСП в синапсах, образуемых в нейронах коры аксонами от проекционных ядер таламуса. Это действие сходно с действием восходящей системы РФСМ.

326. Эта задача после усвоения Вами ряда предыдущих может решаться просто по аналогии. Нормальное функционирование КБП зависит не только от ее собственного состояния, но и от состояния других структур, обеспечивающих поддержание необходимого тонуса коры. В первую очередь это относится к РФСМ и неспецифическим ядрам таламуса. Разрушение последних приводит к немедленной потере сознания.

327. Правило АСС. Известно, что болевая чувствительность тесно связана с таламусом. Поэтому, если пациент испытывает сильную боль, это говорит о возможной локализации опухоли в таламусе. Не исключено и то, что опухоль находится в другом отделе мозга и давит на какие-то чувствительные структуры, что также вызывает сильную боль. Но поскольку в условии задачи говорится, что опухоль пока что имеет еще малые размеры, то более вероятно первое предположение.

328. Имеется только один такой отдел – гипоталамус. В некоторых его ядрах синтезируются секреты, которые транспортируются по аксонам и затем поступают через кровь в гипофиз.

329. Правило АСС. Любая система регулирования содержит объект управления и управляющие элементы. Применительно к системам организма – это те или иные органы и нервные центры, регулирующие деятельность этих органов. Если заболевание связано с нарушениями в сердце, желудке, кишечнике и т.д., то лечение входит в функции терапевта. Но, если причина в нарушении работы центральных механизмов, например, гипоталамуса, то это уже сфера деятельности невропатолога.

330. Правило АСФ. В первом опыте собака искала пищу, потому что «голодная» кровь действует на центр голода в латеральном гипоталамусе. При переливании «сытой» крови произошло возбуждение центра насыщения в вентро-медиальном гипоталамусе и соответственно торможение центра голода. Во втором опыте введение препарата как-то повлияло на описанный выше эффект.

Для ответа о возможном механизме действия препарата применим обратное правило АРР-ВС. В узле пересечения элементы «сытая» кровь и «центр насыщения». Препарат мог повлиять на какой-то из этих элементов. Или он угнетает нейроны центра насыщения и они перестают возбуждаться при действии «сытой» крови и не тормозят центр голода, или же препарат блокирует процесс всасывания продуктов переваривания. Они не могут поступить в кровь, которая продолжает поэтому оставаться «голодной».

Эта в общем-то простая задача тем не менее должна показать Вам, умеете ли Вы анализировать механизмы физиологических явлений, или здесь еще имеются трудности.

331. Когда животное только начинает пить воду, раздражение рецепторов полости рта, пищевода и желудка является сигналом того, что хотя осмотическое давление крови еще не снизилось, но это скоро произойдет, потому что вода поступит в кишечник и всосется в кровь. Если система реагирует на сигнал не об уже произошедшем отклонении, а на то, что еще должно произойти, то это пример регуляции по возмущению.

Дата добавления: 2014-01-11