Сравнительное изучение цикла бодрствование-сон при тотальной депривации сна тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Элиава, Марина Ираклиевна

  • Элиава, Марина Ираклиевна
  • кандидат биологических науккандидат биологических наук
  • 1999, Санкт-Петербург
  • Специальность ВАК РФ03.00.13
  • Количество страниц 118
Элиава, Марина Ираклиевна. Сравнительное изучение цикла бодрствование-сон при тотальной депривации сна: дис. кандидат биологических наук: 03.00.13 - Физиология. Санкт-Петербург. 1999. 118 с.

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Элиава, Марина Ираклиевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

I. ОБЗОР ДАННЫХ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Некоторые аспекты нейрофизиологического изучения цикла бодрствование-сон

1.2. Сравнительный и эволюционный аспекты в изучении сна у млекопитающих и некоторых домлекопитающих представителей позвоночных

1.3. Эффекты деприваций сна

II. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБРАБОТКИ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ

2.1. Объекты исследований

2.2. Подготовительные работы

2.3. Методика вживления хронических электродов в структуры

переднего мозга

2.4. Проведение эксперимента и обработка

полученных данных

III. АНАЛИЗ ЦИКЛА БОДРСТВОВАНИЕ-СОН КРЫС ЛИНИИ ВИСТАР В НОРМЕ И ПОСЛЕ ДЕПРИВАЦИЙ СНА РАЗЛИЧНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ

3.1. Организация цикла бодрствование-сон крыс линии Вистар в норме.

3.2. Влияние 6-ти и 12-ти часовых деприваций сна на цикл бодрствование-

сон крыс линии Вистар

3.2.1. Влияние 6-ти и 12-ти часовых деприваций сна на цикл бодрствование-сон крыс линии Вистар во время депривации сна

3.2.2. Влияние 6-ти часовой депривации сна на цикл бодрствование-сон крыс линии Вистар

3.2.3. Влияние 12-ти часовой депривации сна на

цикл бодрствование-сон крыс линии Вистар

3.2.4. Влияние 6-ти и 12-ти часовой депривации сна на спектральные характеристики ЭЭГ медленноволнового и

парадоксального сна крыс линии Вистар

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

ВЫВОДЫ

IV. АНАЛИЗ ЦИКЛА БОДРСТВОВАНИЕ-СОН МОРСКИХ СВИНОК В НОРМЕ И ПОСЛЕ ДЕПРИВАЦИЙ СНА РАЗЛИЧНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ

4.1. Организация цикла бодрствование-сон морских свинок в норме

4.1.1. Влияние адаптации к условиям проведения эксперимента

на цикл бодрствование-сон морских свинок

4.2. Влияние 6-ти и 12-ти часовых деприваций сна на цикл бодрствование-

сон морских свинок

4.2.1. Влияние 6-ти и 12-ти часовых деприваций сна на цикл бодрствование-сон морских свинок во время депривации сна

4.2.2. Влияние 6-ти часовой депривации сна на

цикл бодрствование-сон морских свинок

4.2.3. Влияние12-ти часовой депривации сна на

цикл бодрствование-сон крыс морских свинок

4.2.4. Влияние 6-ти и 12-ти часовой депривации сна на спектральные характеристики ЭЭГ медленноволнового и парадоксального сна морских свинок

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 100 ЛИТЕРАТУРА

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физиология», 03.00.13 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сравнительное изучение цикла бодрствование-сон при тотальной депривации сна»

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность исследования. Изучение центральных механизмов интеграции состояний цикла бодрствование-сон является важным направлением современной нейрофизиологии. И в этом плане анализ эффектов полной (тотальной) и избирательной (селективной) депривации (лишения) сна (Jouvet et al., 1964, Agnew et al., 1967, Dement, 1972, Rechtshaffen et ai, 1983, Franken et al., 1991) представляет собой один из методов, позволяющих приблизиться к пониманию механизмов генеза и регуляции бодрствования, медленноволнового (MC) и парадоксального (ПС) сна. В последние годы данный метод нашел свое применение в клинических условиях при лечении различных нарушений сна у людей (Левин, 1994, Riemann et al., 1995, Ebert, Berger, 1998).

Влияние депривации сна наиболее полно изучено на животных, относящихся к группе «хорошо» спящих (кошка, крыса), цикл бодрствование-сон которых характеризуется высокой суточной представленностью MC и ПС, четкими электороэнцефалографическими и поведенческими признаками сна, регулярностью смены фаз и состояний и стабильностью цикла бодрствование-сон в целом. Вместе с тем в экспериментальных данных по этому вопросу встречаются и противоречия. Так, по мнению ряда авторов (Agnew, Webb, 1967, Ониани, 1985, Kamphuisen et al., 1992), тотальная депривация сна приводит к отдаче MC и увеличению представленности дельта-колебаний в спектрах ЭЭГ на фоне указанной фазы сна. В то же время, другие исследователи не подтверждают этот факт (Franken et al., 1991, Travis et al., 1991). Согласно

данным Рехтшаффена и др. продолжительное лишение сна приводит, главным образом, к резкому увеличении представленности ПС, а отдачи МС не наблюдается (Rechtshaffen et al., 1989).

У «плохо» спящих животных (морская свинка, кролик, шиншилла) особенности цикла бодрствование-сон и влияние на него депривации сна изучены мало. Установлено (Pellet, Beraud, 1968, Tobler 1994), что у этих млекопитающих объемы МС и ПС незначительны, сон фрагментарен и нестабилен. Некоторые авторы, отмечая превалирование в цикле бодрствование-сон морской свинки бодрствования, рассматривают это как проявление у животных своеобразной бессонницы, обусловленной экологическими условиями обитания вида в природе (Pellet et al., 1968). Следует отметить, что в цикле бодрствование-сон детенышей морской свинки помимо бодрствования, МС и ПС было выявлено еще одно состояние - обездвиженность типа каталепсии (Аристакесян,1997), расцениваемое как одна из форм охранительно-пассивного поведения. У взрослых животных данное состояние никем не было идентифицировано. Вместе с тем, обездвиженность подобного рода присутствует в цикле бодрствование-сон холоднокровных позвоночных и рассматривается как одна из форм первичного сна (Карманова, 1977), являющаяся эволюционным предшественником сна животных и гипнотической стадии (ГС), которая может проявляться в цикле бодрствование-сон у птиц и млекопитающих. Показано (Карманова, 1996), что представленность состояния обездвиженности типа каталепсии в эволюционном ряду позвоночных в цикле бодрствование-сон уменьшается. Однако, при патологических отклонениях в сторону преобладания

охранительно-пассивных форм поведения состояние обездвиженности типа каталепсии может проявляться в виде эпизодических приступов даже в цикле бодрствование-сон человека (Карманова 1983, 1987). Подобный возврат к филогенетически древней форме обездвиженности рассматривается как функциональный распад (диссолюция) цикла бодрствование-сон вследствие нарушения деятельности ЦНС. Возврат к древним формам пассивно-оборонительных рефлексов описан также и у крыс при иммобилизации (Богословский, 1989). В связи с этим, одна из целей нашего исследования заключалась в том, чтобы попытаться установить, не вызовет ли депривация сна каких либо признаков диссолюции цикла бодрствование-сон у «хорошо» спящих животных, характеризующихся стабильной структурой цикла, а также у тех млекопитающих, цикл которых нестабилен и в нем, возможно, представлено состояние обездвиженности типа каталепсии, как древняя форма пассивно-оборонительного рефлекса.

Цель и задачи исследования. Основной целью работы явилось сравнительное исследование эффектов депривации сна у крыс и морских свинок. При этом ставились следующие задачи:

1. Изучить динамику электрической активности структур головного мозга крыс линии Вистар и морских свинок в цикле бодрствование-сон до депривации сна и в постдепривационный период.

2. Определить, не вызывает ли депривация сна распада (диссолюции) цикла бодрствование-сон у крыс и морских свинок.

3. Исследовать, присутствует ли в норме в цикле бодрствование-сон «хорошо» и «плохо» спящих млекопитающих состояние обездвиженности типа каталепсии, и если присутствует, то как на него влияет депривация сна.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. 6-ти и 12-ти часовая депривация сна приводит к однонаправленным изменениям структуры цикла бодрствование-сон у крыс и морских свинок в постдепривационный период: у животных снижается фрагментарность сна и возрастает количество полных циклов сна с полноценной представленностью фаз МС и ПС.

2. При практически полной замене состояния МС активным поведенческим бодрствованием в период депривации, в постдепривационный период, наблюдается, главным образом, возрастание суммарной продолжительности МС. При этом, в спектрах ЭЭГ отмечается увеличение представленности дельта-колебаний, что, по-видимому, указывает на усиление таламо-кортикальной синхронизации.

3. В экспериментах, в которых, при подбуживании животных МС сохранялся в значительных объемах, эффект депривации выражается преимущественно, в возрастании суммарной продолжительности ПС в постдепривационный период. При этом наблюдается некоторое уменьшение представленности волн дельта-диапазона в ЭЭГ на фоне МС, что, возможно, объясняется достаточно высокой активностью системы запуска ПС.

4. В цикле бодрствование-сои у морских свинок в норме на основании ЭЭГ- и поведенческих показателей выявляется естественно возникающее состояние обездвиженности типа каталепсии. Установлено, что после 6-ти часовой депривации сна наблюдается редукция данного состояния, что вероятно, связано с усилением функционирования системы МС. Научная новизна исследования.

1. Установлено, что 6-ти и 12-ти часовое лишение сна приводит к однонаправленным изменениям структуры цикла бодрствование-сон у крыс и морских свинок: у животных снижается фрагментированность сна и возрастает количество полных циклов сна. Такого рода консолидацию отдельных фрагментов и фаз МС и ПС в полные циклы сна происходит по-видимому вследствие усиления деятельности синхронизирующих систем мозга.

2. Выявлено, что динамика состояний цикла бодрствование-сон и нейрофизиологические характеристики сна у крыс в постдепривационный период обусловлены степенью исключения МС во время процедуры депривации сна.

3. Впервые показано, что в цикле бодрствование-сон морских свинок в норме проявляется состояние обездвиженности типа каталепсии, которое практически полностью редуцируется после депривации сна. Теоретическое и практическое значение работы.

Полученные в работе материалы представляют интерес для общей нейрофизиологии, поскольку позволяют раскрыть некоторые закономерности причинно-следственных отношений между медленноволновым и

парадоксальным сном. Результаты исследований эффектов 6-ти и 12-ти часовой деприваций сна могут быть использованы в экспериментальной физиологии при изучении механизмов регуляции состояний цикла бодрствование-сон у млекопитающих, в частности, при анализе сна у представителей "плохо" спящих млекопитающих.

Результаты исследований могут послужить основой разработки методов применения депривации сна в клинических условиях, а также при анализе причин расстройств цикла бодрствование-сон у людей.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на заседаниях физиологического общества Грузии (Тбилиси, 1993, 1998), 14-м Конгрессе Европейского общества исследований сна (Мадрид, 1998). Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

I. ОБЗОР ДАННЫХ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ ЦИКЛА БОДРСТВОВАНИЕ-СОН.

Нейрофизиологические исследования, с целью изучения механизмов регуляции бодрствования и сна поначалу были основаны на эффектах повреждения и экспериментальной стимуляции. Важнейшую роль в исследовании структур, имеющих отношение к генезу медленноволнового сна (MC) и бодрствования сыграли работы с перерезками мозга на разных уровнях и электростимуляциями различных структур мозга (Berger, 1929, Bremer 1935, Bremer 1936, Ranson 1939, Moruzzi, Lindsley et al., 1949, Magoun, 1949, Batini et al., 1959, Segundo et al, 1955, Jouvet, Renault 1966). В настоящее время медленноволновой сон рассматривают как результат интегрированной деятельности систем ствола мозга и периорбитальной коры, которая ведет к снижению активности восходящей ретикулярной активирующей системы среднего мозга и усилению таламокортикальной синхронизации. После классических работ Бергера и Бремера долгое время считалось непоколебимым положение о том, что сонное состояние в отличие от состояния бодрствования характеризуется исключительно синхронной медленноволновой активностью. Отождествление ЭЭГ синхронизации исключительно со сном стало невозможным в связи с открытием фазы парадоксальной сна (ПС) (Цкипуридзе, 1950, Aserinsky, Kleitman 1953, Hess et al. 1953, Jouvet, Mischel, 1953). Дальнейшие эксперименты с повреждениями показали, что нервные субстраты

этого состояния локализованы в мостовой ретикулярной формации (Jouvet, 1962, Hobson et al, 1974, Rossi et al., 1963, Sacai 1982, Steriade, 1982), и что в генезе этой фазы сна также принимают участие структуры, регулирующие эмоциональные и мотивационные процессы (Hartmann, 1973, Hartmann et. al., 1973., Jouvet, 1967, Ониани, 1973, Ониани и др., 1974).

При исследовании механизмов регуляции цикла бодрствование-сон особую популярность приобрел метод депривации (лишения) сна. Использование этого метода основано на анализе динамики электрической активности мозга во время различных состояний цикла, а также временного распределения бодрствования, медленноволнового и парадоксального сна у сон-депривированных субъектов после экспериментального лишения сна. Широкое применение этого метода привело к развитию ряда методик депривации сна. Среди них - метод селективной депривации парадоксального сна Жуве (water tank method) (Jovet et al., 1964), метод сенсорной стимуляции (звук, тактильное раздражение) (Dement I960., Williams et al. 1964, Dijk, Beersma, 1989), непосредственная электрическая стимуляция подкорковых структур (Ониани и др., 1984., Detari et al, 1993), холодовая депривация (Amici et al., 1994), метод вращающегося над поверхностью воды диска (disk over water method) (Bergmann et al, 1989), метода вынужденного перемещения (forsed locomotion) (Trachsel et al., 1986). Известны также эксперименты, когда сон у животного предотвращали, играя с животным (Тobler, Scherschlicht, 1990). Игра, как способ поддержания испытуемых в состоянии бодрствования была использована и в экспериментах на людях (Kamphuisen et al., 1992).

В последние годы при исследовании влияния депривации сна на цикл бодрствование-сон приобрел популярность метод мягкого подбуживания (gentle handling), который состоит в подбуживании при помощи сенсорных раздражителей (тактильной стимуляции). Этот метод некоторые авторы считают наименее стрессорным, позволяющим сохранять у животных естественный паттерн поведения во время экспериментального лишения сна (Tobler et al. 1990., Franken et al., 1991). Анализируя различные методические подходы к депривации сна в последние годы, можно отметить стремление исследователей понизить стрессорность сон-депривирующих воздействий и максимально корректно осуществить исключение сонного состояния из цикла бодрствование-сон.

1.3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ И ЭВОЛЮЦИОННЫЙ АСПЕКТЫ В ИЗУЧЕНИИ СНА У МЛЕКОПИТАЮЩИХ И НЕКОТОРЫХ ДОМЛЕКОПИТАЮЩИХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ПОЗВОНОЧНЫХ.

Несмотря на значительное число исследований и обширный экспериментальный материал, связанный с изучением физиологических механизмов генеза и регуляции ЦБС, много кардинальных вопросов в области исследований сна остаются неразрешенными. Один из них - происхождение сна и его фаз. Внести ясность в эту проблему помогает сравнительно-физиологическое изучение циркадной периодики поведенческих, вегетативных, электрофизиологических показателей состояний активности и покоя у

представителей как млекопитающих и птиц, так и у домлекопитающих позвоночных (амфибии, рыбы, рептилии).

Особенности состояния сна или покоя амфибий впервые были изучены Хобсоном (НоЬбоп, 1967, НоЬбоп е1 а!., 1968). Исследования были проведены у нескольких видов квакш и у лягушки-быка. Состояние покоя у перечисленных амфибий не сопровождалось синхронизацией ЭЭГ и повышением порога пробуждения - двумя важнейшими характеристиками сна млекопитающих. Автор не счел возможным идентифицировать это состояние как сон. При регистрации электрополиграммы различных поведенческих состояний у тигровой саламандры было обнаружено, что у этих животных в периоды покоя ЭЭГ характеризуются низкоамплитудными несинхронизированными волнами, которые сходными с таковыми у бодрствующих млекопитающих (МС.Ст1у, 1972). Однако в отличие от последних, во время спонтанных пробуждений, а также ориентировочных реакций наблюдалось не уменьшение, а некоторое увеличение амплитуды ЭЭГ. Автор идентифицировал у саламандр периоды активности и покоя, сходные со сном млекопитающих исключительно опираясь на поведенческие характеристики, тогда как ЭЭГ показатели не являлись адекватными для проведения этой аналогии.

Ряд авторов проводил сравнительно-физиологические исследования у представителей как у теплокровных (птицы, млекопитающие), так и у пойкилотермных (рыбы, амфибии, рептилии) позвоночных (Карманова 1975, 1977, 1984, 1996, Хомутецкая 1969, Чурносов 1971, Титков 1976, Лазарев 1979, 1980, Аристакесян, 1989). На основании этих исследований в суточной и сезонной периодике поведения некоторых амфибий были обнаружены три

формы естественно возникающей обездвиженности: типа каталепсии, кататонии и катаплексии , которые по ряду признаков автор предложила рассматривать как протосон , или первичный сон в подтипе позвоночных (Карманова, 1977, 1982, 1996). Как показал анализ электрограмм переднего мозга травяной лягушки, переход от состояния бодрствования к покою сопровождалось постепенным снижением амплитуды ЭЭГ , при этом в спектрах ЭЭГ в состоянии обездвиженности типа каталепсии мощность волн Д, 6-, а- диапазонов была выражена одинаково. В состоянии покоя типа кататонии наблюдался пик активности в области 0-, и (3 1- диапазонов. В спектрах ЭЭГ обездвиженности типа катаплексии доминировали Д-волны. Близость спектрального выражения это формы протосна и дельта-сна высших позвоночных, сходный характер мышечного тонуса, других вегетативных показателей а также сходство нейрохимических сдвигов дали основание считать эту форму покоя эволюционным предшественником медленноволнового сна теплокровных позвоночных (Карманова, 1977). Было обнаружено, что во время трех форм обездвиженности на ЭЭГ среднего мозга появлялись вспышки спайкоподобной активности (50-80 мкВ). Часто эти спайки были сгруппированы в гиперсинхронизированные пачки и сопровождались поведенческими и соматовегетативные признаками активации (Карманова 1977, 1982, 1996, Титков, 1976, Лазарев, 1982. Аристакесян, 1989, Карманова, Аристакесян, 1995). Частота их возникновения увеличивалась с углублением сноподобных форм покоя. Спектральный состав ЭЭГ во время которых наблюдалась спайкоподобная активность был практически идентичен спектральному составу ЭЭГ бодрствования. Подобное периодическое

появление спектрального паттерна бодрствования на фоне различных форм относительно глубокого сноподобного состояния авторы впервые расценили как функциональный предшественник парадоксальной фазы сна млекопитающих. Что касается внутрисуточной организации сна у амфибий, то в большинстве перечисленных работ авторы характеризуют протосон этих представителей позвоночных как полифазный: в течение суток наблюдалось множество переходов от бодрствования к разным формам обездвиженности. Только в незначительном количестве случаев циклы включали все формы обездвиженности. Чаще же всего эти циклы были абортивными и прерывались кратковременными эпизодами бодрствования (Белич, 1980).

У рептилий намечаются прогрессивные признаки в развитии сна. В поведении хамелеона было выделили три состояния: бодрствование, сноподобное состояние и сон (Tauber et al., 1966). Для состояния бодрствования была характерна десинхронизированная активность. Сон характеризовался некоторыми признаками синхронизации ЭЭГ и снижением мышечного тонуса. Сноподобное состояние выражалось в застывании животного с открытыми глазами. На ЭЭГ в эти периоды наблюдалась регулярная активность 8-13 Гц с амплитудой 35-45 Мкв. Амплитуда ЭМГ в это время была выше, чем во время сна. Бодрствование и естественный сон с признаками парадоксального сна были описаны у игуаны (Tauber et al, 1968). Сходную картину сна наблюдали у болотных черепах (Vasilescu Л 970), причем у 15% черепах автор описал падение амплитуды ЭМГ, быстрые движения глаз, эпизодические подергивания и вздрагивания тела, и расценил их как признаки парадоксального сна (Vasilescu , 1970). Несмотря на это до сих пор ряд авторов

отрицает присутствие ПС у рептилий (Flanigan, 1972, Hartse, Carscadon, 1993; Home, 1983). Противоречивы также сведения о наличии у рептилий медленноволнового сна. Walker и Berger (1973) полагали, что у черепах первыми признаками медленноволнового сна являются вспышки высокоамплитудных медленных волн - будущая медленноволновая активность.

В лаборатории эволюции сна и бодрствования прослежены характеристики этого этапа развития сна. Показано, что сон рептилий имеет монофазных характер. Он возникал преимущественно ночью. В дневные часы черепахи и вараны находились в состоянии бодрствования или в состоянии обездвиженности типа каталепсии, которая характеризовалась повышением порогов поведенческого пробуждения, пластическим тонусом скелетных мышц, замедлением ритма сердечных сокращений. Во время этого состояния в спектрах ЭЭГ переднего мозга доминировала биоэлектрическая активность в области А- и ос-диапазонов. (Чурносов 1972, Лазарев 1976, Карманова 1964, 1977, 1982, Аристакесян 1989). Во время сна в электрограммах медленноволновая активность была выражена более четко по сравнению с амфибиями, возрастала амплитуда ЭЭГ, в спектрах биоэлектрической активности доминировали колебания дельта-диапазона. Более быстрые волны: 0, а, и особенно (3 были угнетены. Сон рептилий был отнесен к промежуточному этапу развития сна в подтипе позвоночных. Организация активаций во время сна у перечисленных выше представителей рептилий была несколько иной по сравнению с амфибиями. Отдельные признаки активации в большинстве случаев возникали одновременно и составляли своеобразную

«активированную фазу сна» - древний паттерн активации (Лазарев. 1982, Карманова, 1982, 1996, Аристакесян, Карманова, 1995).

Дальнейший этап эволюции цикла бодрствование-сон отражает организация сна и бодрствования у млекопитающих. В обзорных статьях Zeppelin и Rechtchshaffen (1976), Campbell и Tobler (1984 ), Мухаметова (1986) приведены сведения по общей продолжительности сна и его характеристиках у 60 видов млекопитающих. Набор обследованных видов позволяет сравнивать сон у животных, представляющих 3 основные эволюционные ветви млекопитающих (однопроходные, сумчатые и плацентарные). Для идентификации бодрствования, медленноволнового сна и парадоксального сна авторы обычно используют три основных физиологических параметра: ритмы электроэнцефалограммы, состояние мышечного тонуса и движения глаз. Медленноволновую фазу сна млекопитающих идентифицируют по электрической активности коры больших полушарий. Она характеризуется преобладанием медленных высокоамплитудных волн Л- диапазона а также сонными веретенами. Во время парадоксальной фазы сна происходит десинхронизация электронеокортикограммы и синхронизация

электрогиппокампограммы в диапазоне 9- и а- волн.

Универсальной чертой организации сна млекопитающих является чередование медленноволновой и парадоксальной фаз в течение сна. При этом, фаза парадоксального сна всегда следует за фазой медленноволнового и никогда не развивается во время бодрствования. Анализ биоэлектричекой активности головного мозга в цикле бодрствование сон позволил рассматривать цикл бодрствование-сон как мозаику различных уровней эмоционального напряжения

организма: от активного бодрствования до глубокого медленноволнового сна (Ониани, 1984). Во время бодрствования эмоциональное напряжение достигает высокого уровня при развитии таких мотивационных процессов как страх и агрессия, при выраженных пищевой, питьевой и сексуальной потребностях. ЭЭГ-коррелятом высокого эмоционального напряжения является усиление гиппокампального 6-ритма с одновременной десинхронизакцией электронеокортикограммы (Ониани, 1980). При снижении эмоционального напряжения (удовлетворении потребности) животное спокойно бодрствует и осуществляет неаффективные поведенческие акты. Несмотря на наличие десинхронизации электронеокортикограммы, синхронизация электрической активности в гиппокампе достигает значительной величины. Дальнейшее снижение эмоционального напряжения ведет к развитию медленноволновой фазы сна. Дремотное состояние, как первая стадия медленноволновой фазы сна, характеризуется угнетением гиппокакмпального 0-ритма и развитием веретенообразной активности в новой коре. Наиболее низкий уровень эмоционального напряжения наблюдается при глубоком медленноволновом сне, который является наиболее стабильной и продолжительной стадией медленноволновой фазы сна. Глубокий медленноволновый сон периодически прерывается парадоксальной фазой, при которой уровень эмоционального напряжения организма вновь возрастает до уровня бодрствования. В это время имеют место соматические (миоклонии) и вегетативные феномены (учащение сердечного ритма, дыхания и т.д.), указывающие на повышение эмоционального напряжения организма. Однако в одной и той же парадоксальной фазе сна стадия превалирования гиппокампального 8-ритма периодически может

сменяться стадией его угнетения и усиления а-ритма в различных областях коры. Одновременно с этим в данной стадии имеет место угнетение соматических и вегетативных признаков эмоционального напряжения.

Закономерная последовательность смены MC и ПС внутри цикла сна и динамики циклов по ходу сна, ставит вопрос о функциональной взаимосвязи этих состояний. В опытах на животных и человеке было установлено, что электрическая стимуляция ретикулярной формации ствола мозга вызывает парадоксальный сон только на фоне медленноволнового (Jouvet, Michel, 1960, Lisaak et al, 1961). Вероятность появления парадоксального сна возрастает по мере увеличения длительности фазы медленноволнового сна (Rechtschaffen, Verdone, 1964; Hartmann, 1965; Webb, Friedmann, 1971). На основе изучения нейрофизиологии сна была высказана гипотеза, согласно которой имеется причинная зависимость между медленноволновой и парадоксальной фазами сна. При этом считается, что первая является запускающей для второй (Jouvet, 1967., Sworad , Karmanova, 1968). Таким образом, цикличность - чередование медленноволновой и парадоксальной фаз является наиболее яркой характеристикой сна. Однако несмотря на то, что интенсивные исследования в значительной мере углубили понимание нейрофизиологических и нейрохимических механизмов регуляции чередования бодрствования, медленноволновой и парадоксальной фаз сна, многие аспекты функционального содержания взаимосвязи этих состояний остаются неясными.

При анализе особенностей организации цикла бодрствование-сон различных представителей млекопитающих, особое внимание уделяется ряду адаптативных изменений характера распределения состояний цикла, причиной

которых являются различные условия обитания видов в природе. Проанализировав различные экологические факторы, затрагивающие сон, Allison и Ciccetti (1976) подразделили виды млекопитающих на две группы: "хорошо" и "плохо" спящих животных. "Хорошо" спящие демонстрировали высокий объем сна в лабораторных условиях (не менее 8 часов в сутки) и быстро адаптировались к условиям проведения эксперимента. К "плохо" спящим отнесли животных, долго адаптировавшихся к экспериментальным условиям, суточный объем сна которых был невысок. Авторы определили два основных экологических фактора, влияющих на продолжительность сна. Первый фактор это - положение животного в цепи питания: является ли животное хищником или жертвой. Второй фактор - степень безопасности места сна. От второго фактора особенно зависел объем парадоксального сна и зависимость эта носила негативный характер (Allison и Ciccetti ,1976).

Известно, что у большинства млекопитающих сон появляется предпочтительно в светлый или темный период суток. У крысы объем сна в дневные часы в 4 раза выше, чем ночные, а парадоксальный сон в дневное время занимает до 15 % от общего объема сна (Borbely, 1979). У другого, менее изученного представителя грызунов - морской свинки (относящейся к группе «плохо» спящих млекопитающих), отсутствует четкое циркадианное распределение бодрствования и сна. Цикл бодрствование-сон этих животных характеризуется малыми объемами медленноволнового и парадоксального сна, высокой фрагментацией сна и длительными периодами бодрствования (Tobler.etal 1993).

Возвращаясь к эволюционному аспекту изучения сна, следует отметить, что у большинства млекопитающих уже не наблюдается признаков древних форм сна. В цикле бодрствование-сон они проявляются в виде кратковременных переходных гипнотических фаз и завуалированы давлением более прогрессивной в эволюционном плане медленноволновой фазы сна (Карманова 1996, 1997, Карманова, Оганесян, 1994). Однако в случаях патологии центральной нервной системы, а также при генетических нарушениях деятельности медиаторных систем головного мозга, эти формы сна проявляются в цикле бодрствование-сон как у человека, так и у других млекопитающих (Карманова и др., 1991, 1994, Оганесян 1995). Высказано предположение, что при некоторых патологических нарушениях организации цикла бодрствование-сон (его распаде, «дисеолюции») эти рудименты древнего сна восполняют дефицит медленноволнового сна (Разумов, 1988, Карманова и др., 1989, 1990, 1991).

Следует отметить, что элементы диссолюции цикла бодрствование-сон были описаны у крыс после психоэмоциональных воздействий (Богословский, 1989). С нашей точки зрения к проявлению диссолюции можно отнести и нарушение естественного сна и полную дезорганизацию цикла во время длительной депривации у крыс (ЯесМзЬайеп, 1989).

Диссолюционный подход, впервые примененный при изучении сна у крыс с генетической предрасположенностью к каталепсии, аудиогенным судорожным припадкам, а также в клинике у больных нарколепсией и болезнью Жиля де ля Туретта, показал, что подобный поход может быть интересен и перспективен и при исследовании функциональных нарушений

цикла бодрствование-сои у млекопитающих (возможно вследствие депривации сна). В силу этих обстоятельств наше исследование помимо основных задач было ориентировано и на диссолюционный подход при анализе эффектов лишения сна.

1.3. ЭФФЕКТЫ ДЕПРИВАЦИИ СНА

Эффекты тотальной и селективной деприваций сна широко интерпретируют как с точки зрения нейрофизиологических механизмов регуляции цикла бодрствование-сон так и при изучении биохимии и функций сна, процессов терморегуляции во время сна и бодрствования, клеточных и молекулярных механизмов регуляции состояний цикла и т.д. В ранних экспериментах по тотальной и селективной депривации сна у людей, авторы концентрировали внимание на прерогативе отдачи медленноволнового сна в постдепривационный период. Дементом было показано, что депривация парадоксального сна у людей приводит к значительному увеличению представленности этой фазы сна в постдепривационный период, тогда как после тотальной депривации сна у человека значительно увеличивается представленность стадии 4, а отдача парадоксального сна происходит только во вторую восстановительную ночь (Dement, 1960). Эти данные были подтверждены и другими авторами обнаружившими, что после четырех ночей тотальной депривации сна у испытуемых наблюдается увеличение суммарной продолжительности стадии 4 от 6% общего объема сна в норме до 26% в

первую восстановительную ночь. Продолжительность парадоксального сна сократилась с 22,5% до 7,4% в первую восстановительную ночь и увеличился до 27,5% во вторую (Berger, Oswald, 1962).

По данным (Williams et al, 1964) две ночи лишения сна вызвали увеличение представленности стадии 4 от 15% в норме до 24% в первую восстановительную ночь и 19% во вторую восстановительную ночь. Продолжительность парадоксального сна несколько редуцировалась по сравнению с фоном в первую восстановительную ночь (с 21,6% до 19,4%) и увеличивалась до 26,5% во вторую. Авторы считают, что при тотальной депривации сна, потребность в 4 стадии MC доминирует. Когда же потребность в медленноволновом сне частично удовлетворена, потребность заявляет о себе дефицит парадоксального сна, что приводит к увеличению представленности этой фазы сна во вторую.

При проведении у человека (в течение двух ночей) избирательной депривации 4-ой стадии сна, было описано значительное увеличение представленности этой фазы сна в восстановительную ночь, что по мнению авторов свидетельствует о возросшей вследствие депривации потребности в указанной стадии сна и свойственном ей типе ЭЭГ-активности (Agnew et al., 1964). По данным (Kamphuisen, Kemp, 1992) 65 часов депривации сна у людей привела к значительной отдаче медленноволнового сна и усилению медленноволновой активности в восстановительный период. Признаков ребаунда парадоксальной фазы сна не наблюдалось.

Согласно (Dement, 1966) последствия тотальной депривации сна должны быть приписаны потере медленноволнового сна, причем из всех подстадий

медленноволнового сна, отражающих прогрессивное углубление этого состояния наиболее "ценной" с точки зрения этого автора, является стадия 4 в случае, если возможность сна по каким-либо причинам ограничена.

Таким образом, анализ эффектов ранних работ по экспериментальному лишению сна наводит на мысль о более важной в физиологическом смысле функции медленноволнового сна по сравнению с другими состояниями цикла бодрствование-сон. Это положение поддерживается тем фактом, что представленность медленноволнового сна увеличивается в том случае, если экспериментально создаются условия, повышающие потребность во сне (т.е. после полной депривации сна или других режимов проведения эксперимента, когда так или иначе сокращено тотальное время сна).

Анализ данных относительно экспериментального лишения сна у животных в большинстве своем сходен с подобным у людей. По данным Тоблер (ТоЫег, ВогЬе1у, 1990), после 3-х часов лишения сна у крыс имеет место отсроченная отдача медленноволнового сна , тогда как после 6-и часов тотального лишения сна отдача медленноволнового сна происходит немедленно по прекращению депривации. Увеличение суммарной мощности дельта-диапазона в ЭЭГ было более четко после 6-и часов лишения сна. Таким образом, если трехчасовая депривация сна вызывает увеличение продолжительности медленноволнового сна в постдепривационный период, то шесть часов депривации сна приводят к усилению интенсивности этой фазы сна. Следует отметить, что особых изменений в представленноости парадоксального сна авторы не наблюдали ни после 3-х, ни после 6-и часов депривации сна. Сходные

результаты были получены в экспериментах по тотальной депривации сна в течение 3-х и 4-х часов у хомяков (Tobler, Jaggi, 1987.,Deboer etal., 1994).

В экспериментах на кошках было установлено, что 14 часов тотального лишения сна у данных животных приводит к увеличению представленности как медленноволнового так и парадоксального сна в постдепривационный восстановительный период. Возросшая продолжительность медленноволнового сна сопровождалась усилением медленноволновой активности (Tobler, Scherchlicht, 1990).

Описанные выше эксперименты по лишению сна как у животных так и у человека по продолжительности можно считать краткосрочными. Осуществление экспериментального лишения сна в течении многих суток было осуществлено Рехтшаффеном и соавторами благодаря оригинальной методике автоматического подбуживания и регистрации цикла бодрствование-сон у крыс. Авторы, не отвергая значимости краткосрочных лишении сна, придают особое значение анализу эффектов продолжительной депривации сна с точки зрения его восстановительной функции (Rechtshaffen et al., 1983, Everson et al., 1989). Крыс подвергали лишению сна до тех пор, пока у животных не проявлялись следующие нарушения: понижение температуры, атаксия, афагия, моторная слабость и т.д. В ходе постдепривационного восстановительного периода неограниченного сна все эти нарушения нормализовались. У большинства крыс авторы описывают значительный ребаунд парадоксального сна, тогда как ребаунд медленноволнового сна имел место лишь у нескольких животных, был менее значительным по продолжительности и не столь незамедлительным (Everson et al., 1989). В связи с интерпретацией эффектов столь

продолжительной депривации сна следует отметить, что данную эксприментальную модель следует оценивать в большей степени как жесточайшее нарушение естественного цикла бодрствование-сон животных, нежели исключительно лишение сна. Патологическая катаболическая активность, некроз ушей и хвоста, а также нарушение процессов терморегуляции свидетельствуют об угнетении общего функционального состояния организма. В этом случае уместно допустить проявление функциональной диссолюции цикла бодрствование-сон животных в следствие экспериментального воздействия.

В последние годы рядом авторов обсуждается явление т.н. "негативного дельта-ребаунда" - снижение уровня медленноволновой активности ниже фонового уровня вследствие лишения сна. Проводя 24-часовую депривацию сна у крыс (Franken, Dijk, 1991) обнаружили понижение уровня медленноволновой дельта активности ниже фонового уровня во время постдепривационного восстановительного периода. Учитывая тот факт, что уровень медленноволновой дельта активности служит показателем интенсивности медленноволнового сна (Dement, 1965, Borbely, 1990), авторы делают вывод о том, что в случае негативного дельта-ребаунда медленновлновый сон менее интенсивен. Фейнберг и Кемпбелл, описавшие негативный дельта-ребаунда у крыс после 24 часовой тотальной депривации сна, считают этот феномен антигомеостатическим т.к. он усиливает постдепривационный дельта-деффицит и является в большей степени патологическим, нежели компенсаторным явлением (Feinberg, Campbell ,1994). Отсутствие возрастания дельта-активности после частичной депривации ночного сна было также описано рядом авторов у людей (Feinberg et al.,1991., Travis et al., 1991). Известно, что в

постдепривационный период, повышенный уровень медленноволновой активности постепенно исчезает по ходу восстановительного сна, особенно, если производится продолжительная регистрация цикла бодрствование-сон животного после прекращения процедуры депривации. Падение уровня медленноволновой активности в ходе восстановительного периода ниже фонового также отмечает ряд исследователей (Borbely, Neuhaus 1979., Friedman, Bergmann, 1979., Trachel et al., 1986). Опираясь на анализ эффектов как тотальной так и селективной деприваций сна некоторые авторы предполагают, что высокий уровень медленноволновой активности в медленноволновом сне подавляет немедленный ребаунд парадоксальной фазы сна, а высокое давление парадоксального сна в свою очередь подавляет уровень медленноволновой активности в медленноволновом сне (Endo et al, 1997).

Анализ эффектов частичной депривации сна показал, что умеренное лишение медленноволнового сна в ночи депривации вызывает минимальное усиление медленноволновой активности во время восстановительного сна и то, что дефицит парадоксального сна приводит к незамедлительному ребаунду этой фазы. Сравнение суммарной мощности ЭЭГ медленноволнового и парадоксального сна в норме с таковым в постдепривационный период, по мнению авторов подтверждает то, что усиление давления парадоксального сна подавляет представленность А-волн в ЭЭГ медленноволнового сна ( Brunner, Dijk , 1989). Beersma et al, (1990) депривировали парадоксальный сон у людей в течении первых 5 часов ночного сна. В течение восстановительного интервала наблюдался четкий ребаунд этой фазы сна и незначительное увеличение представленности низких частот во время медленноволнового сна. Эксперимент

по сходной схеме был проведен у той же группы испытуемых, но депривации подвергали медленноволновый сон в течение первых 5-и часов ночного сна. В восстановительный период наблюдалось увеличение мощности ЭЭГ в ранге А-диапазона и отсутствие ребаунда парадоксального сна. Авторы делают вывод о том, что возросшая потребность в парадоксальном сне приводит к более длительным эпизодам этой фазы сна и сокращению интенсивности медленноволнового сна (Beersma et al., 1990). По мнению Bes and Jobert (1996), исследовавших аккумуляцию потребности во сне у людей в дневные часы, раннее проявление парадоксального сна во время дневных засыпаний (naps) является либо результатом повышенной потребности в данном состоянии, либо может отражать низкую потребность в медленноволновом сне.

Возможно, при анализе взаимозависимости и взаимовлияния состояний цикла бодрствование-сон, прежде всего следует учитывать тот факт, что в норме парадоксальный сон развивается исключительно на фоне медленноволнового сна (Jouvet, 1965). По-видимому, активность синхронизирующей системы медленноволнового сна не только не препятствует развитию парадоксальной фазы сна, но и по мнению многих авторов, аккумуляция потребности в парадоксальном сне происходит именно во время медленноволнового сна, а не во время бодрствования (Benington, Heller, 1994а, Benington, Heller, 1994b, Valatx, 1995). Т.о. при обсуждении эффектов лишения сна крайне важно учитывать то, что фазы сна хотя и являются качественно различными но они связаны в единую последовательность периодов активности. С этой точки зрения для анализа возможных нейрофизиологических механизмов феномена отдачи сна после его тотального или селективного лишения очень ценны данные

Ониани и сотрудников (Ониани и др., 1985, Ошаш е! а1., 1988). Согласно результатам экспериментов, в результате селективной депривации парадоксального сна, во время которой производится замена фаз парадоксального сна адекватными по продолжительности фрагментами активного бодрствования, не наблюдается ребаунда ПС в постдепривационный период. Вместе с тем, при использовании классического метода депривации ПС (без замены этой фазы сна адекватными по продолжительности периодами бодрствования), происходит ребаунд парадоксального сна в постдепривационный период. При этом частота фаз парадоксального сна во время постдепривационного периода настолько возрастает, ч¥о может оказать медленный-сон депривирующий эффект (Ониани и др., 1985).

Изложенные данные литературы относительно влияний деприваций сна на структуру и ЭЭГ-характеристик состояний цикла бодрствование-сон в постдепривационный период неоднозначны, а порой и противоречивы, что определяет актуальность дальнейшего изучения эффектов лишения сна.

II. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБРАБОТКИ

ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ.

2.1. Объекты исследований Работа выполнена на 20 крысах линии Вистар (вес 200-250 г) и 12 морских свинках (вес 350-450 г). В опытах использовали половозрелых самцов.

2.2. Подготовительные работы Для лучшей адаптации крыс и морских свинок к условиям проведения опытов и манипуляциям экспериментатора каждое животное помещали отдельно в в ящик из оргстекла (40x30x40см), который в свою очередь устанавливали в звуконепроницаемую экранированную камеру. В камере поддерживали дневную освещенность (22 лк) продолжительностью 10 ч и ночную освещенность (20 л к) - 14 ч, а также постоянную температуру 20-22° С. Животные имели свободный доступ к корму и воде.

2.3. Методика вживления хронических электродов в структуры переднего мозга. После окончания периода адаптации животным под нембуталовым наркозом (40 мг/кг внутрибрюшинно) вживляли хронические электроды для регистрации ЭЭГ и ЭМГ. Установку ЭЭГ-электродов осуществляли стереотаксически; для крыс - по координатам атласрв Krig, 1946; Fifkova, Marsala, 1960, для морских свинок - по Luparello, 1967. С этой цедью наркотизированное животное фиксировали в

стереотаксическом приборе. После срединного разреза кожи головы в сагиттальном направлении, зачистки костей черепа и их осушки эфиром, просверливали отверстия в областях, соответствующих выбранным проекциям. При этом, посеребренные иглы (диаметром 0,2 мм) в полимерной изоляции вводили на глубину 2 мм в кость черепа над полем 3 (сенсомоторная кора) и полем 17 (зрительная кора). Электроды из нихромовой проволоки (диаметром 0,12 мм) с фабричной тефлоновой изоляцией погружали в дорсальный гиппокамп животных по координатам: у крыс - АР=3; Б=2; И=3, у морских свинок - А=6; 0=3.5; 11=4. Нихромовые электроды в виде крючков с очищенными от изоляции кончиками для регистрации электромиограммы вживляли в шейную мышцу. Выводы всех электродов закрепляли на черепе животных с помощью протакрила. Точность установки электродов контролировали, оценивая форму и выраженность вызванных потенциалов на сенсорные стимулы (электрокожное раздражение, световая вспышка). Референтный серебряный шариковый электрод (диаметром 0,5 мм) вживляли в носовую кость контралатерально.

По окончании исследований дополнительно проводили морфологический контроль локализации электродов на фронтальных серийных срезах мозга толщиной 50 мкн.

2.4. Проведение эксперимента и обработка полученных данных.

После операции каждое животное снова помещали в прежние условия содержания и ежедневно подключали к легкому отводящему кабелю, адаптируя в течение 7-10 суток к непосредственным условиям проведения эксперимента. По окончании подготовительного периода (учитывая полифазный характер сна у крыс и морских свинок) выполняли суточные эксперименты с 8.00 утра до 8.00 следующего

дня. При этом проводили наблюдение за поведением животных, а также непрерывную регистрацию электрограмм структур мозга на восьмиканальном электроэнцефалографе ЭЭГ-80 «Медикор». Непрерывная полиграфическая регистрация ЭЭГ в течение всего опыта (за исключением длительных периодов активного бодрствования) позволяла на основе паттернов ЭЭГ, миограммы и с учетом поведенческих показателей, выделять в суточном цикле бодрствование-сон животных состояния бодрствования, медленноволнового, парадоксального сна и состояние обездвиженности типа каталепсии, а также оценивать представленности этих состояний в цикле, частоту возникновения фаз цикла бодрствование-сон и динамику их смены. Для достоверной оценки характеристик ЦБС животных, на каждом из них проводили по три опыта, результаты которых усредняли и использовали в качестве фоновых данных. Одновременно с полиграфичесой регистрацией осуществляли ввод ЭЭГ-сигналов в ЭВМ на базе IBM PC АТ-286. С помощью ЭВМ и соответствующего программного обеспечения выполняли в каждом состоянии цикла на эпоху длительностью 8 с при частоте опроса 128 Гц спектральный анализ ЭЭГ с использованием быстрого преобразования Фурье. При этом выделяли нормированные мощности ЭЭГ-сигналов в 5-и диапазонах частот (1.5-3.5, 3.5-7.5, 7.5-13.5, 13.5-20.5 и 20.5-30 Гц), соответствовавших §-, 0-, а-, рг, ¡32-ритмам. В результате последующей обработки полученных материалов определяли исходные спектральные характеристики бодрствования, медленноволнового и парадоксального сна, состояния обездвиженности типа каталепсии. Для каждого животного осуществляли усреднение по 50-100 эпохам в каждом из состояний цикла бодрствование-сон.

Помимо оценки временных параметров состояний цикла бодрствование-сон и спектров биоэлектрической активности мозга выполняли также анализ циклической организации бодрствования и сна, опираясь на выделение 3-х типов циклов в зависимости от представленности в каждом цикле фаз бодрствования, медленноволнового и парадоксального сна. В цикле бодрствование-сон крыс и морских свинок выделяли: 1. Простой полный цикл - состоявший из последовательно сменявших друг друга бодрствования, медленноволнового и парадоксального сна ( рис. 1,а). 2. Сложный полный цикл - состоявший из нескольких последовательно следовавших друг за другом простых циклов, причем бодрствование в данном цикле было представлено лишь фрагментом этого состояния, т.е. ни во время медленноволнового сна, ни по завершении парадоксальной фазы сна не происходило пробуждения, прерывавшего поведенческую картину сна (рис. 1, б). 3. Неполный цикл - был представлен фазами бодрствования и медленноволнового сна, причем последний либо переходил в бодрствование, либо завершался фрагментом парадоксального сна (рис. 1,в). Количественную обработку осуществляли на основании индивидуальных для каждого животного циклограмм ЦБС. Представленности каждого типа циклов усредняли отдельно для каждого животного, затем объединяли для групп животных.

После выполнения опытов по определению контрольных показателей цикла бодрствование-сон, проводили эксперименты по депривации у животных сна в течение 6-и и 12-и часов. При этом осуществляя непрерывную полиграфическую регистрацию, подбуживали животных (прикасаясь к ним стеклянной палочкой) каждый раз когда в их ЭЭГ появлялись эпизоды синхронизированной дельта-активности, что свидетельствовало о наступлении медленноволнового сна. 6-ти

часовую депривацию сна проводили с 8.00 до 14.00, 12-ти часовую - с 8.00 до 20.00. После окончания депривации полиграфическую регистрацию ЭЭГ коры и гиппокампа продолжали еще в течение 9-и и 12-и часов для получения характеристик цикла бодрствование-сон и биоэлектрической активности мозга. Продолжительность постдепривационного периода регистрации составляла 9 и 12 часов. На каждом животном проводили по три эксперимента с депривацией, данные усредняли и сравнивали с фоновыми показателями для оценки изменений. Всего выполнено 112 опытов.

Весь полученный цифровой материал обрабатывали, объединяли и усредняли для групп животных с помощью соответствующих математических методов с использованием критерия Стьюдента, при уровне достоверности р< 0, 05.

мс

ПС

\

и)

Б

В

Рис. 1. Схематическое изображение трех типов циклов, выделяемых в цикле бодрствование-сон животных: А - полный простой цикл, Б - неполный цикл, В - полный сложный цикл

III. АНАЛИЗ ЦИКЛА БОДРСТВОВАНИЕ-СОН КРЫС ЛИНИИ ВИСТ АР В НОРМЕ И ПОСЛЕ ДЕПРИВАЦИЙ СНА РАЗЛИЧНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ

3.1. ОРГАНИЗАЦИЯ ЦИКЛА БОДРСТВОВАНИЕ-СОН КРЫС ЛИНИИ

ВИСТАР В НОРМЕ.

Структура цикла бодрствование-сои лабораторной крысы не отличается от таковой большинства млекопитающих. Цикл бодрствование-сон крыс линии Вистар, включает следующие состояния: бодрствование (Б), медленноволновый сон (МС) и парадоксальный сон (ПС).

Бодрствование животных представлено активным и пассивным состояниями. Во время активного бодрствования у животных наблюдаются перебежки по камере, обнюхивание, вертикальные стойки, груминг. Для бодрствующих крыс характерна низкоамплитудная нерегулярная десинхронизированная активность с преобладанием 0- и а- колебаний во в спектрах ЭЭГ всех исследованных областей мозга. При пассивном бодрствовании в ЭЭГ животных начинают доминировать А- колебания при отсутствии высокоамплитудных А-волн. В случае отсутствия реакции внимания в ответ на шумы различного происхождения пассивное бодрствование сменяется медленноволновым сном, сопровождающемся регулярными

высокоамплитудными А-волнами. Следует отметить, что перед засыпанием животные всегда принимают позу сна и закрывают глаза. Переход от медленново л нового сна к парадоксальному происходит постепенно. При этом в

электронеокортикограмме спорадически развиваются высокоамплитудные веретена, в электрогиппокампограмме - 9 - ритм. Парадоксальный сон сопровождается всеми признаками, характерными для этой фазы сна: происходит усиление гиппокампального 0-ритма на фоне десинхронизации электронеокортикограммы, возникают спонтанные вздрагивания отдельных соматических мышц, вибрисс и т.д. По ходу парадоксального сна периодически происходит угнетение гиппокампального 0-ритма и усиление неокортикального а-ритма. Первый тип активности связывают с высоким уровнем эмоционального напряжения, второй — с его понижением (Ониани, 1980). Парадоксальная фаза сна обычно завершается либо фрагментом пробуждения в виде кратковременной десинхронизации, после которой медленноволновый сон снова восстанавливается, либо переходит в активное бодрствование.

По классификации Allison и Cicchetti (1976) лабораторную крысу относят к группе хорошо спящих животных. Действительно, суточные объемы медленноволнового и парадоксального сна у крыс высоки. Сон преобладает в дневные часы и характеризуется стабильностью и регулярностью смены его фаз, тогда как в ночные часы представленность активного бодрствования резко возрастает и происходит некоторая дезорганизация цикла бодрствование-сон. В табл.1. представлены в процентах объемы бодрствования (Б), медленноволнового сна (МС), парадоксального сна (ПС) и общего объема сна (ОС) у крыс линии Вистар в норме. Общая продолжительность регистрации цикла бодрствование-сон разбита на 3-х часовые и 12-и часовые интервалы. В начале дневного и ночного периода у животных выделяются два пика активности. В эти промежутки времени возрастает моторная активность

(усиливается исследовательская активность, груминг). Представленность медленноволнового и парадоксального сна в ночные часы в 1,5 раза ниже, чем в светлое время суток. При этом продолжительность фаз медленноволнового сна сокращается, а бодрствования - увеличивается. Продолжительность фаз парадоксального сна, а так же стадии перехода из медленноволнового сна в парадоксальный в зависимости от времени суток существенно не варьируют (табл. 2). Следует отметить, что лабораторные крысы быстро адаптируются к условиям проведения эксперимента, что также является характерным для представителей группы хорошо спящих млекопитающих. Полноценная регистрация фонового цикла бодрствование-сон возможна уже через неделю адаптации животных к условиям проведения эксперимента.

Таблица № 1. Суточные объемы бодрствования (Б), медленноволнового сна (МС), парадоксального сна (ПС) и общий объем сна (ОС) в процентах у крыс линии Вистар. За 100% взято общее время регистрации в течение соответствующих интервалов времени. Приведены данные по трехчасовым и двенадцатичасовым интервалам.

Б МС ПС ОС

3-х часовые интервалы

День

1 1 64,8± 3,6 32,3± 2,3 Л /Л I л о з:и,8 -л 1 -Л 1

2 46,0± 2,1 44,0 ±1,5 10 ± 1,9 54,0+ 2,0

3 42,0± 1,7 48,8± 1,5 9,4± 1,5 58,0± 1,9

4 46,0 +3,0 43,0± 2,6 11+ 2,5 54,1+3,3

Ночь

1 60,1+4,1 32,9 ±4,0 6 0 +1 7 ^Э ~ —*■ у— 39,0 ±4,0

2 65,2±4,9 30,8± 5,3 3,6± 2,1 34,2 ±5,2

з 68,0 ±3,2 28,0± 2,5 4,0± 1,9 31,4± 3,2

4 67,8 ±3,2 27,0± 3,8 4,3± 1,0 31,0±3,6

12-ти часовые интервалы

День 49,7±4,5 42,7 ±2,5 8,7±2,2 50,3±4,0

Ночь 65,2± 3,2 29,7± 2,3 4,4 ±0,9 33,7± 3,2

Таблица № 2. Средняя продолжительность фаз бодрствования (Б), медленноволнового сна (МС), парадоксального сна (ПС) и переходной стадии от МС к ПС (МС-»ПС) у крыс линии Вистар в дневное и ночное время суток.

Интервал Б МС МС^ПС ПС

День 5,8+2,8 4,3+1,6 0,2±0,03 2,5±0,8

Ночь 9,6±4,5 3,3+1,2 0,2+0,07 2,2±0,2

3.2. ВЛИЯНИЕ 6-ТИ И 12-ТИ ЧАСОВЫХ ДЕПРИВАЦИЙ СНА НА^У* ЦИКЛ БОДРСТВОВАНИЕ-СОН КРЫС ЛИНИИ ВИСТАР.

При анализе эффектов деприваций сна у крыс нами было обнаружено, что лишение сна приводило к значительным изменениям динамики состояний цикла бодрствование-сон не только во время постдепривационного восстановительного периода, но и уже во время самой процедуры депривации. Ниже мы приводим результаты анализа эффектов 6-ти и 12-ти часовых деприваций сна у двух групп экспериментальных животных.

3.2.1. ВЛИЯНИЕ 6-ТИ И 12-ТИ ЧАСОВЫХ ДЕПРИВАЦИЙ СНА НА ЦИКЛ БОДРСТВОВАНИЕ-СОН КРЫС ЛИНИИ ВИСТАР ВО ВРЕМЯ

ДЕПРИВАЦИИ.

Ввиду того, что в норме крысы характеризуются высокими объемами медленноволнового и парадоксального сна в дневные часы, депривацию сна производили именно в это время суток. Как уже отмечалось выше, лишение сна мы осуществляли методом мягкого подбуживания (сенсорная стимуляция). У группы крыс (1-ая группа животных) подбуживание производили каждый раз при принятии позы сна и появлении на ЭЭГ эпизодов синхронизированной А -активности - электроэнцефалографических паттернов МС, свидетельствовавших о переходе животных в данное состояние. Средняя продолжительность каждого фрагмента ЭЭГ на основании которого идентифицировали МС в среднем составляла 8±2 с. В процессе депривации

I

—@— в фоне V - - О - • в процессе

-к дс

О'

1

7

10 11 12

часы

0

Рис. 2. Частота наступления медленноволнового сна (МС) у крыс в фоне и в процессе 12-ти часовой депривации сна (ДС). По оси абсцисс - часы регистрации, по оси ординат - частота фаз МС в час.

наблюдалось резкое увеличение появления ЭЭГ-паттернов МС. В фоне у крыс регистрировали в среднем 7±1,2 фаз в час, тогда как по ходу депривации этот показатель значительно возрастал (14+1,5 фаз в час). Следует отметить, что в течение первых двух часов процедуры депривации была несколько ниже таковой в фоне, что возможно было связано с повышенным шумовым фоном и подготовительными манипуляциями экспериментатора (укрепление кабеля, подключение отводящих электродов к записывающему устройству). В течении процедуры лишения сна частота наступления МС, а следовательно и частота подбуживаний резко увеличивалась к 4-му и 10-11-м часам депривации (рис.2). За каждым подобным "пиком" частота наступления медленноволнового сна значительно снижалась. Особенно четко это явление было выражено в 5-ый и 12-ый часы депривации, когда частота проявления ЭЭГ-паттернов МС фактически соответствовала фоновым показателям. При подсчете суммарной продолжительности фрагментов МС в период лишения сна, выяснилось, что остаточный объем, сна в процессе депривации составлял в среднем 12 % (в случае 6-ти часовой) и 25 % (в случае 12-ти часовой депривации сна) от фоновой представленности МС в соответствующие промежутки времени (рис. 3). В связи со столь высокой представленностью медленноволнового сна во время депривации, мы изменили тактику подбуживаний у второй группы животных.

У другой группы крыс (2-ая группа животных) режим подбуживаний был ужесточен: подбуживания осуществляли спонтанно, стараясь максимально поддерживать их в состоянии активного бодрствования. При этом подбуживание осуществляли на фоне активного бодрствования, не давая животным возможности успокоиться и задремать. Тем не менее,

88%

7К0/ 1 ^ /О

25%

Рис. 2. Остаточный объем медленноволнового сна у крыс 1-ой группы в процессе 6-ти часовой (А) и 12-ти часовой (Б)

депривации сна.

осуществить полное исключение медленноволнового сна из цикла бодрствование-сон было практически невозможно в связи с диссоциацией поведенческих и электроэнцефалографических показателей сна, развивавшейся во время процедуры депривации. Представленность МС во время 6-ти часовой депривации у второй группы животных по-сравнению с первой была значительно ниже - 5% от фонового объема и во время 6-ти и 12% во время 12-ти часовой депривации сна.

3.2.2. ВЛИЯНИЕ 6-ТИ ЧАСОВОЙ ДЕПРИВАЦИИ СНА НА ЦИКЛ БОДРСТВОВАНИЕ-СОН КРЫС ЛИНИИ ВИСТАР.

В зависимости от режима сон-депривирующих стимуляций, 6-ти часовая депривация сна следующим образом влияла на структуру цикла бодрствование-сон и ЭЭГ-характеристики сна у крыс в постдепривационный восстановительный период:

1). У крыс первой группы (животные, которых подбуживали при появления в ЭЭГ медленноволновой активности) сразу же по прекращению депривации разворачивалось несколько циклов МС-ПС, но сон был крайне нестабилен и нерегулярен. В указанный интервал времени (рис. 5) наблюдались длительные эпизоды бодрствования (30±12 мин), во время которых животные активно передвигались по камере, исследовательская активность часто прерывалась продолжительными периодами грум и н га, стойками, частыми подходами к кормушке. По окончанию «периода гиперактивности» крысы успокаивались, «устраивались», принимали позу сна, после чего цикл-

фон ДС

Рис 4. Представленность бодрствования (Б), МС, ПС у крыс 1-ой группы в фоне и после 6-ти часовой депривации сна: А - в фоне и в течение 9-ти часов постдепривационного периода (ДС); Б - в фоне (светлые столбики) и в течение последовательных трехчасовых интервалов постдепривационного периода (темные столбики).

бодрствование-сон разворачивался без особых отклонений. В течение 9-ти часов постдепривационной регистрации происходило незначительное сокращение общей продолжительности бодрствования (45,7% в фоне, 41% после депривации) и увеличение продолжительности медленноволнового сна (45,5% в фоне, 47% после депривации). Общая продолжительность парадоксального сна возрастала (8,8% в фоне 12% после депривации) (рис. 7). При этом средняя продолжительность фаз медленноволнового сна существенно не изменялась (4,3+1,6 мин в фоне, 4,1+ 2,0 мин после депривации), а частота наступления несколько увеличивалась (6,6±0,9 в фоне, 7,5±1,1 после депривации). Средняя продолжительность фаз парадоксального сна не изменялась (2,5+0,8 в фоне 2,3±1,0 после депривации), тогда как частота наступления этого состояния возрастала (3,4±0,3 фаз ПС в час в фоне, 5,4±0,8 после депривации) (табл. 3). При анализе динамики состояний цикла бодрствование-сон в среднем в течение всего постдепривационного восстановительного периода (9 часов регистрации), изменения в объемах состояний в целом были незначительны и могло создаться впечатление, что 6-ти часовое лишение сна не приводило к феномену отдачи (рис. 4, Б). В связи с этим мы прибегли к дроблению постдепривационного периода на последовательные 3-х часовые интервалы для того, чтобы «отследить» те изменения в представленности состояний цикла бодрствование-сон, которые возможно было бы расценить как компенсаторные сдвиги, имеющие место вследствие депривации сна.

В течение первого трехчасового интервала постдепривационного периода регистрации представленность бодрствования по сравнению с фоном была

о

мс

ПС

часы

Ф О

н

00

МС

ПС Б

МС

ПС

Р У п п а 1

ДС

Г1

Р У

п п а 2

ДС

Рис. 5. Структура цикла бодрствование-сон крыс в фоне и после 6-ти часов депривации у 1-ой и 2-ой групп животных. На гипнограмме приведены фрагменты цикла бодрствование-сон продолжительностью 3 часа.

несколько повышена (42% в фоне, 50% после депривации). Общий объем медленноволнового сна был ниже фонового (48% в фоне, 39% после депривации), тогда как объем парадоксального сна фактически соответствовал фоновому (9,4% в фоне, 10% после депривации) (рис. 4). Обращает на себя внимание тот факт, что показатель отношения объема парадоксального сна к общему объему сна в этот интервал времени (20%) несколько выше такового в фоне (18%). Во второй трехчасовой интервал постдепривационного периода наблюдалось сокращение общей продолжительности бодрствования (46% в фоне, 34% после депривации), увеличение представленности как медленноволнового (43% в фоне, 51% после депривации), так и парадоксального сна (11% в фоне, 14% после депривации) (рис. 3). Следует отметить, что отношение объема парадоксального сна к общему объему сна в это время составлял 27%, что значительно превышало фоновый показатель для этого интервала времени (20%). Во время третьего трехчасового промежутка постдепривационного периода регистрации параметры циклабодрствование-сон соответствовали фоновым (рис. 4, Б).

Более четко определить характер изменений цикла бодрствование-сон после депривации сна у крыс первой группы позволил анализ циклической организации сна и бодрствования. При сравнении представленности 4-х типов циклов в среднем в течение всего 9-ти часового постдепривационного периода, отмечалось значительное увеличение представленности полных сложных циклов, тогда как представленность полных простых циклов не претерпела значительных изменений, а количество неполных циклов сокращалось (рис. 6)

%

600 500 400 300 200 100 0 -100

2-ая группа животных

1-ая группа животных

! простои полный цикл I неполный цикл I сложный полный цикл

Рис. 6. Изменение представленности трех типов циклов у крыс после 6-ти часовой депривации по сравнению с фоном (нулевая линия).

2). Динамика состояний цикла бодрствование-сон в постдепривационныйпериод у второй группы животных, (которых постоянно поддерживали в состоянии активного бодрствования), значительно отличалась от таковой крыс первой группы. Длительные периоды активного бодрствования, наблюдаемые у животных первой группы в начале простдепривационного восстановительного периода, отсутствовали у животных второй (рис. 5). Сразу же по окончании депривации наблюдалось наступление медленноволнового сна. В течение 6-ти часов постдепривационной регистрации значительно сокращалась представленность бодрствования (45,7% в фоне, 29,5% после депривации) и увеличивалась представленность медленноволнового сна (45,5% в фоне, 61% после депривации) (рис. 7, А). Общая продолжительность парадоксального сна фактически соответствовала норме (8,8% в фоне, 9,1% после депривации). Наблюдалось увеличение средней продолжительности фаз медленноволнового сна (4,3+1,6 мин в фоне, 5,0+1,2 после депривации), частота наступления этой фазы сна также возрастала (6,6±1,3 фаз в час в фоне, 10±1.1 после депривации). При этом не происходило значительного увеличение частоты наступления (3,4±0,3 фаз ПС в час в фоне, 4,6±1,2 после депривации) и средней продолжительности (2,5+0,8 мин в фоне, 1,6+0,7 после депривации) фаз парадоксального сна (табл. 3). В течение первых трех часов постдепривационного периода объем МС значительно превышал фоновый уровень (48% в фоне, 62% после депривации), тогда как объем парадоксального сна соответствовал таковому в фоне (9,4% в фоне. 10% после депривации) (рис. 7, Б). Отношение объема парадоксального сна к общему объему сна в этот интервал составляло 16%, что несколько ниже соответствующего показателя в

Й

%

100 80 Н 60 40 20

□ Б

фон ДС А

1МС

100 80 Н 60 40 Н

%

■ ПС 20

1-3 час

4-6 час

7-9 час

Рис 7. Представленность бодрствования (Б), МС, ПС у крыс 2-ой группы в фоне и после 6-ти часовой депривации сна: А - в фоне и в течение 9-ти часов постдепривационного периода (ДС); Б - в фоне (светлые столбики) и в течение последовательных трехчасовых интервалов постдепривационного периода (темные столбики).

фоне (18%). В последующий трехчасовой интервал повышенная представленость медленноволнового сна сохранялась (43% в фоне, 51% после депривации), объем парадоксального сна был несколько ниже фонового уровня (11% в фоне, 9% после депривации) (рис. 7, Б). Отношение объема парадоксального сна к общему объему сна составляло 15% (20% в фоне). Основные параметры цикла в течение последующих 3-х часов регистрации соответствовали фоновым показателям.

При анализе структурной организации цикла бодрствование-сон у крыс второй группы обращало на себя внимание резкое увеличение представленности полных сложных циклов. Количество полных простых и неполных циклов значительно сокращалось по сравнению с фоном (рис. 6).

Рис 8. Представленность бодрствования (Б), МС, ПС у крыс 1-ой группы в фоне и после 12-ти часовой депривации сна: А - в фоне и в течение 12-ти часов постдепривационного периода; Б - в фоне (светлые столбики) и в течение последовательных трехчасовых интервалов постдепривационного периода (темные столбики).

3.2.3. ВЛИЯНИЕ 12-ТИ ЧАСОВОЙ ДЕПРИВАЦИИ СНА НА ЦИКЛ БОДРСТВОВАНИЕ-СОН КРЫС ЛИНИИ ВИСТАР.

1). После 12-ти часов депривации сна у крыс первой группы происходило некоторое нарушение свойственной для животных в фоне структуры цикла бодрствование-сон: в течение первых 2-х часов постдепривационного периода МС был представлен лишь фрагментами этого состояния. Нормальное течение цикла в это время прерывалось частыми периодами бодрствования (20±4.2мин) (рис. 10), сопровождавшегося повышенной моторной активностью: животные активно передвигались по камере, отмечался частый груминг, вертикальные стойки, еда. Анализируя постдепривационный восстановительный период мы не рассматривали этот промежуток времени при исследовании динамики фаз сна, т.к. цикл бодрствование-сон животных в это интервал был в значительной степени дезорганизован. В течение последующих девяти часов регистрации постдепривационного периода имело место сокращение общей продолжительности бодрствования и рост общего объема сна (рис. 8, А). Возрастал объем медленноволнового сна (31% в фоне, 43% после депривации). При этом частота наступления медленноволнового сна возрастала (4,6±0,6 фаз в час в фоне, 6,8 ±1,3 после депривации), средняя продолжительность фаз МС также увеличивалась (3,3±1,2 мин в фоне, 5,2±2,6 - после депривации). Резко увеличивалась представленность парадоксального сна (6% в фоне, 13% после депривации). Это было обусловлено как увеличением средней продолжительности фаз ПС (2,5± 0,2 мин в фоне, 3,6±1,4 после депривации), так

Рис. 9. Представленность бодрствования (Б), МС, ПС, у крыс 2-ой группы в фоне и после 12-ти часовой депривации сна: А - в фоне и в течение 12-ти часов постдепривационного периода; Б - в фоне (светлые столбики) и в течение последовательных трехчасовых интервалов постдепривационного периода (темные столбики).

и частоты наступления этого состояния (2,3+0,6 фаз ПС в час в фоне, 4,6±0,3 после депривации) (табл. 3).

При анализе динамики состояний цикла бодрствование-сон по трехчасовым интервалам времени наше внимание привлекло увеличение суммарной продолжительности парадоксального сна, объем которого в начальные часы постдепривационного периода в 3,4 раза превосходил фоновый уровень (6% в фоне, 19% после депривации) (рис. 8, Б). Отношение объема парадоксального сна к общему объему сна составляет 20% (16% в фоне). Представленность медленноволнового сна в этот интервал времени составляла 54% (33% в фоне). В ходе второго трехчасового интервала постдепривационного периода, повышенная представленность как медленноволнового сна, так и парадоксального сна сохранялась. Отношение объема парадоксального сна к общему объему сна в этот интервал времени составлял 27% (20% в фоне). Та же тенденция сохранялась и в следующие три часа регистрации. К девятому часу постдепривационного периода основные параметры цикла возвращались к норме (рис. 8, Б).

2). Распределение состояний цикла бодрствование-сон у крыс второй группы отличалось от такового у крыс первой группы. У животных второй группы не происходило нарушения структуры цикла в первые часы постдепривационного периода. Сразу же по прекращению подбуживаний разворачивался медленноволновый сон, длительные периоды гиперактивности, отсутствовали (рис. 10). Продолжительность бодрствования сокращалась (64 % в фоне, 33 % после депривации). Значительно увеличивалась представленность медленноволновой фазы сна (31 % в фоне, 57 % после депривации),

о

часы

МС

ПС

Ф

О

н

00

МС

ПС

Б п

МС

ПС ^

Рис. 10. Структура цикла бодрствование-сон крыс в фоне и после 12-ти часов депривации сна у 1-ой и животгаых. На гипнограмме приведены фрагменты цикла бодрствование-сон продолжительностью!

г

Р У п п а 1

Р У П П

а 2

2-ои групп 3 часа.

ДС

ДС

тогда как объем парадоксальной фазы сна изменялся незначительно (7 % в фоне, 10 % после депривации) (рис. 9 А). В течение постдепривационного периода регистрации значительно увеличивалась продолжительность фаз медленноволнового сна(3,3±1,2 мин в фоне, 5,9±1,3 после депривации), частота наступления МС также возрастала (4,6±0,5 фаз в час в фоне, 8,4± 0,7 после депривации) (табл. 3).

Во время первых трех часов постдепривационной регистрации цикла бодрствование-сон значительно возрастала представленность

медленноволнового сна (33 % в фоне, 55,5 % после депривации). Общий объем парадоксальной фазы соответствовал фоновому показателю (6 % в фоне, 6,5 % после депривации). Рост медленноволнового сна в течение следующих трех часов постдепривационного периода сохранялся. Представленность этой фазы сна в этот интервал времени превышала фоновую более чем в два раза (31 % в фоне, 65 % после депривации) (рис. 9, Б). Представленность парадоксального сна составляла 10% от продолжительности записи ( в фоне 4%). Общий объем сна в 6-9 часы постдепривационного периода также превышал фоновый уровень, хотя и был несколько ниже, чем в предыдущий 3-х часовой интервал. Динамика состояний цикла бодрствование-сон к девятому часу записи отражала возвращение основных параметров к норме (рис. 9, Б).

Анализ циклической организации сна у крыс обеих групп после 12-ти часовой депривации сна обнаружил у всех животных сходные тенденции в представленности трех типов циклов сна. В частности, значительно увеличивалась представленность сложных полных циклов, а количество незавершенных сокращалось (рис. 11).

Похожие диссертационные работы по специальности «Физиология», 03.00.13 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Физиология», Элиава, Марина Ираклиевна

выводы

1. 6-ти и 12-ти часовая депривация сна приводит к однонаправленным изменениям структуры цикла бодрствование-сон у крыс и морских свинок в постдепривационный период: у животных снижается фрагментированность сна и возрастает количество полных циклов сна с полноценной представленностью фаз МС и ПС.

2. Во время процедуры депривации у крыс и у морских свинок резко увеличивается количество переходов в МС, что делает практически невозможным полное исключение данного состояния из цикла бодрствование-сон животных. Остаточный объем МС у крыс составляет 12% во время 6-ти и 25% во время 12-ти часовой депривации сна. У морских свинок этот показатель равен 6% и 15% соответственно.

3. У крыс, в цикле бодрствование-сон которых во время депривации сохраняется МС в значительных объемах, эффект 6-ти и 12-ти часовой депривации выражается в преимущественном возрастании суммарной продолжительности ПС в постдепривационный период (в 2 и 3 раза соответственно). При этом представленность волн дельта-диапазона в ЭЭГ в МС уменьшается, а представленность волн тета-диапазона в ЭЭГ ПС - возрастает.

4. У группы крыс, в цикле бодрствование-сон которых во время 6-ти и 12-ти часовой депривации имеет место практически полная замена МС активным бодрствованием, в постдепривационный период, в основном, увеличивается суммарная продолжительность МС (на 16% и 28% соответственно). При этом, в спектрах ЭЭГ в МС возрастает количество дельта- колебаний.

5. У морских свинок после 6-ти и 12-ти часовой депривации сна возрастает суммарная продолжительность МС. Отдача МС сопровождается увеличением представленности дельта-колебаний на ЭЭГ во время этой фазы сна. Отдачи ПС не наблюдается.

6. В норме в цикле бодрствование-сон у морских свинок на основании ЭЭГ- и поведенческих показателей идентифицировано естественно возникающее состояние обездвиженности типа каталепсии. Данное состояние занимает в среднем 4,5 % времени регистрации. После депривации состояние обездвиженности типа каталепсии практически исчезает из цикла бодрствование-сон животных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные нами исследования показали, что после депривации сна у крыс и морских свинок происходят однонаправленные изменения структуры цикла бодрствование-сон, что выражается в снижении фрагментарности сна за счет консолидации отдельных фаз MC и ПС в продолжительные периоды, не прерываемые пробуждениями. Не исключено, что такого рода консолидация отдельных фрагментов и фаз MC и ПС в полные циклы происходит вследствие усиления деятельности синхронизирующих систем мозга (Dement, 1972, Ониани, 1985, Borbely, 1990, Карманова, Оганесян, 1994). Исходя из этого можно заключить, что депривация сна не приводит к дезорганизации (распаду) цикла бодрствование-сон, а наоборот, консолидирует его.

Следует отметить, что в опытах по депривации сна, в которых у животных в цикле бодрствование-сон сохранялся значительный объем MC, эффект депривации выражался, преимущественно, в увеличении общей продолжительности ПС в течение постдепривационного периода. В экспериментах же с замещением MC состоянием активного (поведенческого) бодрствования, напротив, постдепривационный период, в основном, был представлен MC.

Рядом исследователей было установлено (Putkonen, Putkonen, 1971, Ониани и др., 1985, Ониани и др., 1988, Ватаев, 1997), что эффект отдачи ПС снижается при экспериментальной активации головного мозга. Отсутствие отдачи ПС описано также и в случае замещения этой фазы сна фрагментами поведенческого бодрствования (Ониани и др., 1984). Указанный эффект может быть объяснен тем, что работа механизмов активного бодрствования замещает функционирование системы ПС. Исходя из этого и сравнивая применявшиеся в наших экспериментах 2 режима депривации сна, можно предположить, что при сохранении в процессе депривации значительного объема МС, степень активации мозга не достигает того уровня, при котором происходит замещение ПС. В связи с этим наблюдается увеличение общего времени ПС в постдепривационный период.

Обращает на себя внимание тот факт, что в том случае, когда эффект депривации выражался в увеличении общей продолжительности ПС в постдепривационый период, в спектрах ЭЭГ в фазе МС имело место уменьшение (по сравнению с фоном) представленности волн дельта-диапазона, а в фазе ПС на ЭЭГ гиппокампа возрастала представленность волн тета-диапазона. Известно ^епаёе, МсСоптнск, 8е]по\У5к1, 1993), что увеличение представленности волн дельта-диапазона во время МС отражает усиление работы синхронизирующих систем мозга, в частности таламических ядер, поскольку усиление таламо-кортикальной синхронизации наблюдается каждый раз при сокращении периферической сенсорной импульсации во время перехода от бодрствования ко сну и при последующем углублении МС, когда дельта-волны в ЭЭГ доминируют - т.е. при снижении уровня функционирования активирующих систем мозга. Парадоксальный сон, напротив, состояние, характеризующееся высокой возбудимостью ЦНС (Ониани, 1983, Ониани, 1988). В формировании электрической активности мозга во время этой фазы сна, а также в периоды активного бодрствования, ведущую роль играет задняя область гипоталамуса (,1оиуе1:, 1967; Ониани и др., 1974а, Ониани и др., 19746), которая оказывает мощное активирующее влияние на новую кору, что выражается в подавлении медленных ритмов ЭЭГ (81епас1е, 1993). Считается, что усиление во время ПС и бодрствования гиппокампального тета-ритма, указывает на активацию ретикуло-гипоталамо-септо-гиппокампальной системы (Ониани и др., 1976), приводящей к тоническому возбуждению коры и мотивационных структур мозга. Не исключено, что значительное увеличение частоты и продолжительности фаз ПС в наших опытах у крыс 1-ой группы после депривации, связано с усилением деятельности активирующей системы мозга. Возможно, некоторое уменьшение представленности волн дельта-диапазона в ЭЭГ МС в постдепривационный период объясняется именно этим.

Объективным подтверждением данного предположения может служить динамика состояний цикла бодрствование-сон у крыс, МС у которых во время депривации был максимально замещен состоянием активного бодрствования. У этих животных увеличение общей продолжительности сна в течение постдепривационного периода происходило за счет МС. Не исключено, что повышенная активность системы бодрствования при этой модели депривации предотвращает накопление потребности в ПС и приводит к усилению работы механизмов медленноволнового сна. При этом, по-видимому, усиливается работа синхронизирующих систем мозга, что влечет за собой превалирование в коре медленноволновой активности.

У морских свинок после депривации сна происходит редукция состояния обездвиженности типа каталепсии. Это вполне объяснимо, если учесть, что лишение сна приводит к усилению функционирования таламо-кортикальной синхронизирующей системы (Ониани и др., 1985). По-видимому, активная работа механизмов МС вытесняет из цикла бодрствование-сон животных проявления каталепсии, как древней формы деятельности гипногенных структур мозга. В целом, динамику МС и ПС после 6-ти и 12-ти часовых деприваций сна у морских свинок мы объясняем по аналогии с перестройками структуры цикла бодрствование-сон у крыс после лишения последних сна. Ввиду того, что морские свинки в норме спят мало, то 6-ти часовое лишение сна у них протекает с меньшим объемом остаточного МС. Дополнительно процедуру депривации облегчает и высокая реактивность этих животных на внешние раздражители. По-видимому, у морских свинок во время 6-ти часовой депривации сна не происходит накопления потребности в ПС в следствие максимального замещения МС состоянием активного бодрствования. 12-ти часовая депривация сна приводит к более значительному дефициту сна: уже по ходу депривации, потребность во сне у животных настолько возрастает, что частота МС резко увеличивается и объем остаточного МС достигает значительной величины. Возможно, в процессе депривации происходит и аккумуляция потребности в ПС, что приводит к значительному увеличению представленности ПС в постдепривационный период.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Элиава, Марина Ираклиевна, 1999 год

ЛИТЕРАТУРА

Agnew Н.. Webb w.. Williams R. The effects of stage four sleep deprivation. Elecroenceph. Clin. Neurophysiol., 1964, v. 17, № 1, p. 68-70.

Agnew H„ Webb W.„ Williams R. Comparison of stage four and 1 REM sleep

deprivation. Percept. Motor. Skills, 1967, v.24, p. 851-858.

Allison T„ Van Twwer H. The evolution of sleep. Natural History, 1970, v.79, № 2, p 56-65.

Allison Т.. Cicchetti D. Sleep in mammals: ecological and constitutional correlates. Science, 1976, v. 194, p. 732-734.

Amici R.„ Zamboni G., Perez E., et al. Pattern of desyncronized sleep during deprivation and recovery induced in the rat by changes in ambient temperature. J. Sleep Res.. 1994, № 3, p. 250-256.

Aserinsky E., Kleitman M. Regularly occurring periods of eye motility and concomitant phenomenon during sleep. Science, 1953, № 3062, p. 273-274.

Batini C., Moruzzi C., Palestini M. et al. Persistent patterns of wakefulness in the pretrigeminal midpontine preparation. Science. 1958. V. 128, p. 30-32.

Batini C., Moruzzi C.. Palestini M. et al. Effects of complete pontine transection on the sleep-wakefulness rhythm: The midpontine pretrigeminal preparation. Arch. Ital. Biol. 1958, v. 97, p. 1-12.

Beersma P., Dijk P., Blok. C., Everhardus I. REM sleep deprivation during 5 hours leads to an immediate REM sleep rebound and to supression of non-REM sleep intensity. Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1990, v. 76 (2), p. 114-122.

Benington J., Heller H. Rem sleep timing is controlled homeostatically by accumulation of Rem sleep propensity in non-Rem sleep. Am. J. Physiol. 1994a, v.226, № 35, p. R1992-R2000.

Benington J.. Heller H. Does the function of REM sleep concern non-REM sleep or waking? Prog. Neurobiol. 1994b, v. 44, № 5, p. 433-449.

Berger H. Uber des Elektroencephalogram des Menschen. Arch. Psychiat. U. Nervenkrank, 1929, v. 87, p. 527-570.

Berger R.„ Oswald I. Effect of sleep deprivation on behavioral subsequent sleep and dreaming. J. Ment. Sci., 1962, v. 108, p. 457.

Berger H. Uber das Elektrenkephalogramm des Menchen. J. Psychol. Neurol., 1930, v. 40, p. 160-179.

Bert J., Kripke P., Rhodes J. Electroencephalogram of the mature chimpanzee - 24 hr. Recordings. Elecroenceph. Clin. Neuruphysiol, 1970, v. 23, p. 368-373.

Bergmann B.. Kushida C„ Everson C., et al. Sleep deprivation in the rat: II. Methodology. Sleep. 1989, v. 12, № 1, p. 5-12.

Bes F., Jobert M., Muller C-L., Schulz H. The diurnal distribution of sleep propensity: experimental data about the interaction of the propensities for slow-wave sleep and REM sleep. J. Sleep. Res., 1996, v. 5, p.90-98.

Bonvallet M.. Allen M. Prolonged spontaneous and evoked reticular activation following discrete bulbar lesions. Elecroenceph. Clin. Neurophysiol. 1963, v. 15, p. 969-988.

Borbely A., Neuhaus H. Sleep deprivation: effects on sleep in the rat. J. Comp. Physiol. 1977, v. 133, p. 71-87.

Borbely A. How can slow wave sleep best be measured? In: M.H. Chase and T. Roth (Eds.). Slow Wave Sleep: Its Measurement and Functional significance. UCLA Brain Inform. Service/ Brain Research Institute, Los Angeles, 1990,

p. 21-22.

Bremer F. Cerveau «isole» et physiologie du sommeil. C. R. Soc. Biol. Paris, 1935, v. 118, p. 1235.

Bremer F. Nouvelles recherches sur le mecanisme du sommeil. C. R. Soc. Biol.,

Paris, 1936, №3, p.460-464.

Bremer F. Preoptic hypnogenic focus and mesencephalic reticular formation. Brain Res. 1970. v. 21, p. 132-134. Bes & Jobert 1996

Brunner P., Dijk P., Tobler I., Borbely A. Effect of partial sleep deprivation on sleep stages and EEG power spectra: evidence for non-REM and REM sleep homeostasis. Electroenceph. Clin. Neurophysiol., 1990, v. 75, p. 492-499.

Campbell S., Tobler I. Animal Sleep: A Revuew of Sleep Puration Across Phylogeny. Neurusci. and Biobehav. Rev., 1984, v.8, p. 269-300.

Cavaness W., Correl J. Surface and debth recording during natural sleep in the monkey. Electroenceph. Clin. Neuophysiol. 1963, v.15, № 1, p. 151-152.

Coenen A., van Luijtelaar E. Stress induced by tree procedures of deprivation of paradoxical sleep. Physiol. Behav., 1985, v. 35, № 4, p. 501-504.

Conteras P., Steriade M. Cellular basis of Eeg slow rhythms: a study of dynamic corticothalamic relationships. J. Neurosci. 1995, 15 ( Pt 2), p. 604-622.

Conteras P., Steriade M. Spindle oscillation in cats: the role of corticothalamic feedback in a thalamically generated rhythm. J. Physiol. (Lond.), 1996, 1, 490 (Pt l),p. 159-179.

Corsi-Cabera M., Ponce-Pe-Leon M., Juares J., and Ramos J. Effect of paradoxical sleep deprivation and stress on the waking EEG of the rat. Physiol. Behav. 1994,

v. 55, №6, p. 1021-1027.

Paan S., Barnes B. Warming for sleep? Ground Squirrels sleep during arousals from hibernation. Neurosci. Lett., 1991, v. 128, № 2, p. 265-268.

Peboer T.. Franken P., Tobler I. Sleep and cortical temperature in Pjungarian hamster under baseline conditions and after sleep deprivation. J. Comp. Physiol. 1994, v. 174(2), p. 145-155.

Pell P. Lower brain stem mechanisms and sleep induction. International Congress of physiological Sciences. Munich. 1971, p. 29-30.

Pement W. The effect of dream deprivation. Science, 1960, v. 131,3 3415, p. 1705-1707.

Pement W. Sleep deprivation and the organization of the behavioral states. In: Sleep and maturing nervous system. ClementeC. P., Purpura P. P., Mayer F.E. (eds.). Acad. Press, New York, 1972, p. 219-261.

Pement W. The effect of dream deprivation. Science 1960. V. 131, № 3415, p. 1705-1707.

Dement W. The occerrance of low voltage, fast electroencephalogramm patterns during behavioral sleep in the cat. Elecroenceph. Clin. Neuruphysiol.,1958., v. 10, p. 291-296.

Dement W.„ Greenberg R. Changes in total amount of stage four sleep as a function of partial sleep deprivation. Electroenceph. Clin. Neuriphysiol, 1966 v. 20, p. 523

Derbyshire A., Rempel B„ Forbes A., Lambart E. The effects of anaesthetics on action potentiales in the cerebral cortex of the cat. Amer. J. Physiol., 1936, v. 116, № 5, p. 577-596.

Detari L., Kukorelli T.„ Hajnik T. Long-term sleep deprivation by hypothalamic stimulation in cats. J. Neurosci. Methods. V. 49, № 3, p. 225-230.

Dijk P., Beersma D. Effects of SWS deprivation on subsequent EEG power density and spontaneous sleep duration. Electroenceph. Clin. Neurophysiol., 1989, v. 79, p. 312-320.

Endo T.„ Schwierin b., Borbely A.. Tobler I. Reciprocal interactions berween EEG slow-wave activity in non-REM sleep and REM sleep in the rat. Sleep Research, 1995, 24 A, p. 431.

Endo T.„ Schwierin B„ Borbely A., Tobler I. Selective and total sleep deprivation:

effect on the sleep EEG in the rat. Psychiatry Res. 1997, v. 66, Ms 2-3, p. 97-110.

Evarts E. Activity of neurons in visual cortex of he cat during sleep with low voltage, fast EEG activity. J. Neurophysiol., 1962, v. 25, №6, p.812-816.

Rechtshaffen A., Gilliand M., Bergman B„ Winter J. Physiological Correlates Of Prolonged Sleep Peprivation in Rats. Science, 1983, v. 221, № 4606, p. 182-184.

Everson C.. Gilliand M- Kushida C.. Pilcher J. Fang V., Refetoff S.. Bergmann., Rechtshaffen A. Sleep deprivation in the rat: IX Recovery. Sleep. 1989, v. 12(1), p. 60-67.

Feinberg I., Campbell I. Total sleep deprivation in the rat transiently abolishes the delta amplitude response to darkness: Implications for the mechanism of the « negative delta rebound». J. Neurophysiol 1993, v.70, №6, p. 2695-2699.

Feinberg I., Floyd T., March J. Acute deprivation of the terminal 3,5 hours of sleep does not increase delta electroencephalograms in recovery sleep. Sleep, 1991, v. 14, p. 316-319.

Flanigan W. Behavioral states and electroencephalograms of reptiles. In: The slee ping brain. Los Angeles, 1972, p. 14-18.

Franken P., Dijk P., Tobler I., et al. Sleep deprivation in rats: effects on EEG power spectra, vigilance states, and cortical temperature. Am. J. Physiol., 1991, v. 261, №1(2), p. R198-R208.

Franken P. REM sleep regulation in the rat. Sleep Research, 1995,24 A, p. 433.

Friedman L., Bergmann B., Reschaffen A. Effects of sleep deprivation on sleepiness, sleep intensity, and subsequent sleep in the rat. Sleep, 1979, v. 1, № 4, p.369-361.

Grahnstedt S., Ursin R. Platform sleep deprivation affects deep slow wave sleep in addition to REM sleep. Behav. Brain Res., 1985, v. 18, № 3, p. 233-239.

Green I.. Arduini A. Hippocampal electrical activity in arousal. J. Neurophysiol., 1954, v. 17, p. 533.

Hartmann E. The functions of sleep. New Haven: Yale University Press, 1973.

Hess R., Koella W... Akert K. Cortical and subcortical recordings in natural and artificially induced sleep in cats. Elecroenceph. Clin. Neuruphysiol.,1953, v.5, № l,p. 75-90.

Hobson J. Electrographic correlates of behaviour in the frog with special reference to sleep. Electroenceph. Clin. Neurophysiol., 1967, v.22, p. 113-121.

Hobson J., Goin P., Goin C. Electrographic correlates of behavior in tree frogs. Nature, 1968, v. 220, p. 386-387.

Home J. Mammalian sleep function with particular reference to man. In: A. Mayes (Ed.), Sleep mechanisms and functions in humans and animals - an evolutionary perspective. 1983, Birkshire, England: Van Nostrand Reinhold, p. 262-312.

Jackson J.H. On evolution and dissolution of the nervous system. (1884). In: Hierarchies in Neurology/ A reappraisal of a Jacksonian concept. London; Berlin: Spring- Velag, 1989, 183 p.

Jouvet M. Telencephalic and rhombencephalic sleep in the cat. In: The nature of sleep. G.F.W. Woltenholme, M.O'Connor (eds.), London, Churchill, 1961,

p. 188-206.

Jouvet M. Recherches sur les structures nerveuses et le mechanismes responsables des différentes phases du sommeil physuioloique. Arch. Ital. Biol., 1962. v. 100,

p. 125.

Jouvet M. The rhombencephalic phase of sleep. Progr. Brain. Res., 1963, v.l, p.406-424.

Jouvet M. Behavioral and EEG effects of paradocsical sleep deprivation in the cat. Proc. Int. Congr. Of Physiol. Sci., Tokyo, 1965, №87, p. 344-353.

Jouvet M. The neurophysiology of the states of sleep. Physiol. Rev., 1967, v. 47, № 2, p. 117-177.

Jouvet M., Vimont P., Delorme F., Jouvet M. Etude la deprivation selective de la phase paradoxal de sommeil chez le chat. C.R. Soc. Biol., Paris, 1964, v.158, № 4, p. 756-759.

Kamphuisen H.. Kemp В., Kramer С., et al. Long-term sleep deprivation as a game. The wear and tear of wakefulness. Clin. Neurol. Neurosurg. Suppl. 94, 1992, p. S96-S99.

Karmanova I., Khimutetskava P., Churnosov E. Pecularities of the peradoxical stage of sleep in hens. J. Evol. Biochem. Physiol., 1970,

Klein M., Michel F„ Jouvet M. Etude polygraphique du sommeil chez les oiseaux. С. Soc. Biol., 1964, v. 158, p. 99-103.

Konig J., Klippel R- The Rat Brain: A Stereotaxic Atlas of the Forebrain and Lower Prats of the Brain Stem. 1963, Williams and Wilkins, Baltimore.

Kovalzon V., Tsibulskv V. Rem sleep deprivation without stress in rats. In: Sleep 1978. Sleep onset, Pathology, Coma, Hypersomnia, Neurophysiol., Pharmacol., Methodol., Psychol., Psychiat. 4th Europ.Congr.Sleep Res., L. Popoviciu, B. Asgian, G. Badiu (eds.), Karger, Basel, 1980, p. 411-414.

Kovalzon V., Tsibulskv V. Rem sleep deprivation, stress and emotional behavior in rats. Behav. Brain Res., 1984, v. 14, № 3, p. 235-245.

Lavie P. Ultrashort sleep-wake cycle: timing of REM sleep. Evidence for sleep-dependent and sleep-independent components of the REM cycle. Sleep, 1987, v. 10, №1, p. 62-68.

Luparello T. Stereotaxic Atlas of the Forebrain of Guinea Pig. 1967, The Wiliams and Wilkins Company Baltimore.

Magnes L.„ Moruzzi G., Pompeiano I. Syncronozation of EEG produced by low-freqency electrical stimulation of the region of the solitary tract. Arch. Ital. Biology, 1961, v. 99, p. 33.

McGinty d., Sterman M. Sleep supression after basal forebrain lesions in the cat. Science. 1968. V. 160, p. 1253-1255.

McGinty D. Sleep in amphibians. In: The Sleeping brain. (Proc. Symp. I Int. Congr. Belgium, June 1971). Los Angeles, 1972, p. 7-10.

Moruzzi G. Sleep and instinctive behaviour. Arch. Ital. Biol., 1969, v. 107, № 2, p. 175-216.

Moruzzi G. Neural mechanisms of sleep-waking cycle. Basic sleep mechanisms. Eds. Petre-Quadens., J. Senlad., New York, 1974.

Moruzzi G. The sleep-waking cycle. Ergeben. Physiol., 1972, v.64, p. 175-216.

Moruzzi G.. Magoun H. Brain stem reticular formation and activation of the EEG. Elecroenceph. Clin. Neuruphysiol., 1949, v.l, № 4, p. 455-473.

Needham Ch. W., Dila C.J. Syncrinizing and sesynchronizing systems of the old brain. Brain Research, 1968, v. 11, p. 285.

Nichols E. A study of the spontaneaus activity of the guinea-pig. J. comp. Physiol., 1922, v. 2, p. 303-330.

Pellet J., Beraud G., Paillard J. Un problème controverse: l'insomnie du Cobaye. Rev. Neurol., Pans, № 115, p. 535-537.

Pellet J., Beraud G. Organisation nycthemerale de la veille et du sommeil ches le cobaye ( Cavia porcellusO Physiol. Behav., № 2, 131-137.

Pellet J., Beraud G. Organisation nycthemerale de la vieille et du sommeil chez le Cobaye ( Cavia porcellus). Comparisons interspecifiques avec le Rat et le Chat. Physiol. Behav., 1970, № 2, p. 131-137.

Ranson S. Somnolence caused by hypothalamic lesions in ,onkey. Arch. Neurol. Psychiat., 1939, v. 41, p. 1.

Rehtshaffen A., Kales A. A manual of standardized terminology, techniques and

scoring system for sleep stages of human subjects. Bethesda; Maryland, 1968.

Rossi G., Minobe, K., Candia, O. An experimental study of the hypnogenic mechanisms of the brain stem. Arch. Ital. Biol., 1963, v. 101, p. 470-492.

Sakai K. Central mechanisms of paradoxical sleep. Arch. Ital. Biol., 1988, v. 126, № 4, p. 239-257.

Siegel J., Gordon T. Paradoxical sleep: deprivation in the cat. Science. 1965, v. 148, №. 3672, p. 978-980.

Siegel J. Mechanisms of sleep control. J. Clin-Neurophysiol., 1990, v.7, № 1, p. 4965.

Snyder F. The new biology of dreaming. Arch. Gen Psychiat., 1963. v.8, № 4, p. 381.

Steriade M. The exitatory-inhibitory response sequence in thalamic and neocortical cells: State related changes and regulatory systems. Dynamic aspects of neocortical function. Eds. G. Edelman et al. New York. 1984. P. 123-126.

Steriade M. Sleep oscillations and their blokage by activating systems. J. psychiatry-Nurosci., 1994, v. 19, № 5, p. 354-358.

Steriade M. Ascending control of thalamic and cortical responsivenes. Int. Rev. Neurobiol. 1970. V.12, p, 87-144.

Sterman M., demente C. Forebrain mechanisms of the onset of sleep. Basal sleep mechanisms. Eds. O. Petre-Quadens, J. Schlag. New York; London; Acad. Press, 1974, p. 83-99.

Svorad d.. Karmanova I. Syncronizing mechanisms in release of the rhombencephalic

phase of sleep. Nature, 1966, v. 212, №5063, p. 713-714.

Tauber E.„ Roffward H.„ Weitzman E. Eye movements and electroencephalogram activity during sleep in diurnal lizard. Nature, 1966, v. 212, № 5070, p. 1612-1613.

Tauber E., Roias-Ramirez., Hernandez-Peon R. Electrophysiological and behavioral correlates of wakefulness and sleep in the lizard, Otenosaura pectinata. Electroenceph. Clin. Neurophysiol., v. 24, № 5, p. 424-433.

Tauber E. Phylogeny of sleep. In E.D. Weitzman (Ed.), Advances in sleep research, 1974, v. 1, p. 133-172.

Tobler I. Evolution of the Sleep Process: A Phylogenetic Approach. Experimental Brain Research., Suppl 8, Springer-Verlag Berlin- Heidelberg 1984, p.208-225.

Tobler I., Scherschlicht R. Sleep and EEG slow-wawe activity in the domestic cat: effect of sleep deprivation. Behav. Brain. Res. 1990, v.37, № 2, p. 109-118.

Tobler I., Borbely A. The effect of 3h and 6h sleep deprivation on sleep and EEG spectra of the rat. Behav. Brain. Res. 1990. V. 36, p. 73-78.

Tobler I., Franken P., Jaggi K. Vigilance states, EEG spectra and cortical temperature in the guinea pig. Am. J. Physiol., 1993, v. 264, № 6(2),

p. R1125-1132.

Trachel L.. Tobler I.. Borbely A. Am. J. Physiol 1986, v.251, № 6(2), p. R1037-R1044.

Traves P., Malonev T.„ Means ML March J. and Feinberg I. Acute deprivation of the terminal four hours of sleep does not increase delta electroencephalograms; A replication. Sleep, 1991, v. 14, p. 320-324.

Ursin R. The two stages of slow wave sleep in the cat and their relationship to REM sleep. Brain. Res., 1968. V.ll, № 2, p. 347-356.

Valatx J-L. Regulation of the sleep-wake cycle: a new theory. Sleep Research 1995,24 A, p. 93.

Vasilescu E. Sleep and wakefulness in the tortoise (Emus orbicularis). Rev. Roum. Biol. (Ser. Zool.), 1970, v. 15, p. 177-179.

Williams H.„ Hammack J., Daly R„ et al. Responses to auditory stimulation, sleep loss and the EEG stages of sleep. Elecroenceph. Clin. Neurophysiol., 1964, v.16,

р.269-279.

Walsh J., Hartman Р., Scheitzer Р. Slow-wave sleep deprivation and waking function. J. Sleep. Res. , 1994, v. 3, p. 16-25.

Аристакесян E.A., Карманова И.Г. Эффекты 6-ти часовой депривации протосна (первичного сна) у травяной лягушки Rana Temporaria. 1998, т. 34, №4, с. 509-514.

Гветадзе Л.Б. Влияние электрического повреждения и раздражения заднего гипоталамуса на цикл бодрствование-сон у ошек. Матр. Конф. Молодых ученых Ин-та физиол. АН ГССР, Тбилиси, 1978, с. 18-20.

Гветадзе Л.Б. Влияние электрического повреждения преоптической области на цикл бодрствование-сон. Изд. АН ГССР, Серия Биолог., I, 1975, с. 391.

Карманова И.Г. Фотогенная каталепсия. М.; Л.: Наука, 1964,251с.

Карманова И.Г. Эволюция сна. Этапы формирования цикла «бодрствование-сон» в ряду позвоночных. Л.: Наука, 1977, 175с.

Карманова И.Г., Оганесян Г. А. Физиология и патология цикла бодрствование-сон. Эволюционные аспекты. С-петербург, Наука, 1994, 198с.

Карманова И.Г., Белехова М.Г., Чурносов Е.В. Поведенческое и электрографическое выражение естественного сна и бодрствования у рептилий. Физиол. журн. СССР, 1987, т. 294, № 1, с. 6-22.

Карманова И.Г., Лазарев С.Г. Новые данные о нейрофизиологии сна рыб и амфибий ( к генезу МС и ПС теплокровных). ДАН СССР, 1979, т. 245, № 3, с. 757-760.

Карманова И.Г., Хомутецкая O.E., Чурносов Е.В. Особенности парадоксальной стадии сна у кур. Журн. Эвол. Биохим. И физиол. 1970, т. 6, № 3, с. 320-328.

Карманова И.Г. Новое об особенностях сна и об организации цикла бодрствование-сон холоднокровных позвоночных. Ж. Эвол. Биох. Ф изиол., 1996, т. 32, №4, с. 511-535.

Карманова И.Г. Генез и функциональное значение переходной гипнотической фазы цикла бодрствование-сон. Материалы XI Международного совещания по эволюционной физиологии. СПб., 1996,

с. 93-94.

Карманова И.Г, Разумов В.М., Яхно H.H. Разработка принципов эволюционно-диссолюционного анализа дезинтеграции цикла бодрствование-сон. ( К вопросу о диссолюции цикла бодрствование-сон у больных нарколепсией). Журнал эвол. биохимии и физиол., 1987, т. 23, № 1, с. 133-142.

Карманова И.Г., Богословский М.М., Пискарева Т.В. Внутрисуточная и нейрофизиологическая характеристика цикла бодрствование-сон у белых крыс. Физиологический журнал СССР, 1987, т. 73, № 5, с. 515-601.

Карманова И.Г. Эволюционный аспект проблемы естественного сна, зимней спячки и сноподобных состояний. В сб. «Механизмы зимней спячки», Наука, ин-т биолог, физики, г. Пущино, 1987, с. 5-16.

Карманова И.Г., Оганесян Г.А, Шустин В.А., Корзенев A.B., Арестова М.В. Эволюционно-диссолюционный анализ цикла бодрствование-сон при

болезни Жиля де ля Туретта. Журнал эвол. биохимии и физиол., 1996, т. 32, № 4, с. 478-487.

Ковальзон В.М. О некоторых особенностях электрической активности головного мозга белых крыс в условиях свободного поведения. Бюлл. Эксперимент, биол. и мед., 1971, т. 73, № 3, с. 13-18.

Ковальзон В.М. Эволюционные и экологические аспекты сна. Усп. Совр. Биологии, 1976, № 81, вып. 3, с. 379-397.

Ковальзон В.М., Цибульский В.Л Депривация «быстрого» сна раздражением ретикулярной формации у крыс. Физиол. журн. СССР, 1978, т. 64, № 8, с. 1082-1088.

Колпаков В.Г. Кататония у животных: генетика, нейрофизиология, нейрохимия. Новосибирск: Наука, 1990, 167 с.

Коридзе М.Г., Мгалоблишвили М.М., Кавкасидзе М.Г. Влияние эпилептиформных разрядов на структуру и соотношение различных фаз сна. Нейрофизиология эмоций и цикла бодрствование-сон. Тбилиси, Мецниереба, 1976, с. 63-80.

Лазарев С. Г. Депривация сна у рептилии (Testudo horsfieldi) - сравнительно-физиологический аспект. ДАН СССР. 1981, т. 261, с. 1492-1495.

Латаш Л.П., Шлык Г Г., Дьякова С.Д. Полиграфическое исследование сна собаки. Физиол. журн. СССР, 1975, т. 61, с. 878-887.

Милейковский Б.Ю., Карманова И.Г. Нейрофизиология и анализ феномена каталепсии. Российский Физиолог. Журнал им. И.М.Сеченова. 1997, т. 83,

Ониани Т.Н., Коридзе М.Г., Кавкасидзе М.Г., Гветадзе Л.В. Влияние электрического раздражения структур среднего и промежуточного мозга на динамику различных фаз сна и их соотношение // Нейрофизиология эмоций и цикла бодрствование-сон. Тбилиси: Мецниереба, 1976, с. 220.

Ониани Т.Н., Коридзе М.Г., Абзианидзе Э.В. О нейрофизиологических механизмах отсроченных реакций. Физиол. Ж. СССР, 1969, т. 55, с. 657.

Ониани Т.Н. Интегративная функция лимбической системы. Тбилиси: Мецниереба, 1983, 240 с.

Ониани Т.Н., Чиджавадзе Э.О., Майсурадзе Л.М. Влияние частичной депривации медленноволнового сна на структуру цикла бодрствование-сон. Физиол. журн. СССР, 1984, т. 70, № 8, с. 1142-1148.

Ониани Т.Н., Лорткипанидзе Н.Д., Майсурадзе Л.М. Нейрофизиологический анализ депривации парадоксального сна. Мат. Нучн. Конф. «Актуальные вопросы физиологии и патоогии сна». М.Ж 1 ММИ, 1985, с.64.

Ониани Т.Н., Лорткипанидзе Н.Д., Майсурадзе Л.М. Экспериментальный нализ депривации парадоксального сна. Мат. Всесоюзн. Конф. Посвященной 100-летию И.С. Бериташвили, Тбилиси, Мецниереба, 1985, с. 134-135.

Ониани Т., Дарчия Н., Гвилия И., Кочладзе М. Нейрофизиологический, нейроэтологический и нейропсихологичесий анализ структуры цикла бодрствование-сон. В сб. тезисов поев. 60-ти летию создания физиологического общества Грузии. 1995, с. 148-149.

Ониани Т., Элиава М., Дарчия Н., Гвилия И. Влияние адаптации к условиям проведния эксперимента на цикл бодрствование-сон морских свинок. Сообщ. АН Грузии, 1994, т. 150, № 3, с. 54-59.

Разумов В.М. Клиноко-физиологическое исследование нарушений цикла бодрствование-сон при нарколепсии (эволюционный подход): Дисс. ... канд. мед. наук., 1986, 163 с.

Титков Е.С. Особенности суточной периодики бодрствования и покоя у карликового сомика Ictalurus nebulosus // Журн. Эвол. биохим. и физиол., 1976, т. 12, №4. с. 335-340.

Чурносов ЕВ. Сравнительное электрофизиологическое исследование естественного сна и бодрствования у рептилий и птиц. Автореф. Канд. дис., Л., 1972, с. 26.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.