• 1990 (Том 4)
  • 1989 (Том 3)
  • 1988 (Том 2)
  • 1987 (Том 1)

Том 30 №1

Содержание

  1. ПРОТАНОМАЛИЯ: ВОЗМОЖНОСТЬ КОМПЕНСАЦИИ И ТРЕНИРОВКИ ЦВЕТОРАЗЛИЧЕНИЯ
  2. ЗАВИСИМОСТЬ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ ОТ РЕФРАКЦИИ: РАЗНООБРАЗИЕ И НЕОДНОЗНАЧНОСТЬ ВЛИЯНИЯ
  3. ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕННЫХ И ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТИМУЛОВ НА ПАРАМЕТРЫ САККАДИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ ГЛАЗ В НОРМЕ И ПРИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
  4. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ТРЕНИРОВОК АККОМОДАЦИИ В УСЛОВИЯХ КОНТРОЛЯ КОНВЕРГЕНЦИИ У ПАЦИЕНТОВ С МИОПИЕЙ И ГИПЕРМЕТРОПИЕЙ
  5. ВЛИЯНИЕ КОГНИТИВНОЙ ЗАДАЧИ НА ПАРАМЕТРЫ ДВИЖЕНИЙ ГЛАЗ ПРИ ПРОСМОТРЕ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ СЦЕН
  6. АКУСТИЧЕСКИЕ СТВОЛОВЫЕ ВЫЗВАННЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ КАК ИНСТРУМЕНТ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ У ДЕТЕЙ С ДИССЕМИНИРОВАННЫМ ЭНЦЕФАЛОМИЕЛИТОМ
  7. ЧАСТОТНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ РЕЦЕПТОРНОГО КОМПЛЕКСА ДЖОНСТОНОВОГО ОРГАНА КОМАРОВ-ЗВОНЦОВ (CHIRONOMIDAE, DIPTERA)
  8. МУЛЬТИСЕНСОРНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В КОРКОВЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВАХ ЗРИТЕЛЬНОЙ, СЛУХОВОЙ И ВКУСОВОЙ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ ЧЕЛОВЕКА ПРИ УЧАСТИИ СВЕРХМЕДЛЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПОТЕНЦИАЛОВ

МУЛЬТИСЕНСОРНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В КОРКОВЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВАХ ЗРИТЕЛЬНОЙ, СЛУХОВОЙ И ВКУСОВОЙ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ ЧЕЛОВЕКА ПРИ УЧАСТИИ СВЕРХМЕДЛЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПОТЕНЦИАЛОВ

© 2016 г. К. С. Пугачев, И. В. Филиппов, А. А. Кребс, Е.А. Зеленцов, Е.В. Зюзин, П. М. Маслюков

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Ярославский государственный медицинский университет” Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ЯГМУ Минздрава России), 150000, г. Ярославль, ул. Революционная, д. 5
filippov@yma.ac.ru

Поступила в редакцию 03.02.2015 г.

Цель работы – выявить и проанализировать у испытуемых перестройки сверхмедленных колебаний потенциалов (СМКП) различных диапазонов над областями проекций: зрительной коры (отведение O1) при предъявлении слуховых и вкусовых стимулов; слуховой коры (отведение T3) при зрительной и вкусовой стимуляции; фронтального неокортекса (отведение Fp1) при действии зрительных и слуховых раздражителей. В исследовании приняли участие 16 добровольцев-испытуемых: восемь мужчин и восемь женщин в возрасте от 20 до 43 лет (n = 48 исследований). Записи СМКП проводили при помощи Ag/AgCl электродов, многоканального усилителя и аналогоцифрового преобразователя. Над областями проекций зрительной, слуховой коры и фронтального неокортекса в различных условиях наблюдения было выявлено присутствие спонтанных СМКП: секундного (0.5–0.1 Гц), многосекундного (0.1–0.0167 Гц) и минутного (< 0.0167 Гц) диапазонов. Обнаружены статистически значимые перестройки динамики секундного и многосекундного диапазонов над областями проекций зрительной коры при предъявлении не только зрительных, но слуховых и вкусовых стимулов; над областями проекций слуховой коры при действии слуховых, зрительных и вкусовых раздражителей; а также над областями проекций фронтального неокортекса при вкусовой и зрительной стимуляции. Полученные результаты указывают на вовлеченность секундного и многосекундного диапазонов СМКП в процессы мультисенсорной переработки аф- ферентной информации, при этом перестройки динамики данных диапазонов имеют не только модально-, но и стимулспецифичный характер.

Ключевые слова: сверхмедленные колебания потенциалов головного мозга, мультисенсорные про- цессы переработки информации, электрофизиология, физиология сенсорных систем, зрительная кора, слуховая кора, фронтальный неокортекс

Цитирование для раздела "Список литературы": Пугачев К. С., Филиппов И. В., Кребс А. А., Зеленцов Е. А., Зюзин Е. В., Маслюков П. М. Мультисенсорные процессы переработки информации в корковых представительствах зрительной, слуховой и вкусовой сенсорных систем человека при участии сверхмедленных колебаний потенциалов. Сенсорные системы. 2016. Т. 30. № 1. С. 79-95.
Цитирование для раздела "References": Pugachev K. S., Filippov I. V., Krebs A. A., Zelentsov E. A., Zyuzin E. V., Maslyukov P. M. Multisensornye protsessy pererabotki informatsii v korkovykh predstavitelstvakh zritelnoi, slukhovoi i vkusovoi sensornykh sistem cheloveka pri uchastii sverkhmedlennykh kolebanii potentsialov [Multisensory information processing in visual, auditory and gustatory sensory systems with involvement of infraslow brain potential oscillations]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2016. V. 30(1). P. 79-95 (in Russian).

Список литературы:

  • Аладжалова Н.А. Медленные электрические процессы в головном мозге. М. 1962. 240 с.
  • Аладжалова Н.А. Психофизиологические аспекты сверхмедленной ритмической активности головного мозга. М. Наука, 1979. 214 с.
  • Бибиков Н.Г., Дымов А.Б. Факторы Фано и Аллана, характеризующие процессы спонтанной импульсной активности слуховых нейронов продолговатого мозга лягушки // Сенсорные системы. 2009. Т. 23. No 3. С. 246–259.
  • Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. Таганрог. ТРТУ, 2000. 640 с.
  • Гланц С. Медико-биологическая статистика. M.: Практика, 1999. 459 с.
  • Илюхина B.A. Медленная биоэлектрическая активность головного мозга человека. Л.: Наука, 1977. 184 с.
  • Илюхина B.A. Нейрофизиология функциональных состояний человека. Л.: Наука, 1986. 173 с.
  • Илюхина B.A. Мозг человека в механизмах информационно-управляющих взаимодействий организма и среды обитания. СПб. Ин-т мозга человека РАН, 2004. 321 с.
  • Кребс А.А., Пугачев К.С., Филиппов И.В., Маслюков П.М., Зюзин Е.В. Модулирующие влияния миндалины на динамику сверхмедленных колебаний потенциалов в первичных корковых сенсорных представительствах головного мозга крыс// Ярославский педагогический вестник. 2013. Т. 3. No 2. С. 86–92.
  • Кребс A.A., Филиппов И.В., Пугачев К.С., Зюзин Е.В., Маслюков П.М. Влияния нейромодуляторных центров на сверхмедленную биоэлектрическую активность первичных корковых отделов сенсорных систем головного мозга // Сенсорные системы. 2015. Т. 29. No 2. С. 154–169.
  • Пугачев К.С., Кребс А.А., Филиппов И.В. Мультисенсорные процессы переработки информации в первичных корковых представительствах сенсорных систем головного мозга // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2012. No 4(12). С. 54–59.
  • Пугачев К.С., Кребс А.А., Филиппов И.В., Зюзин E.B. Сверхмедленные колебания потенциалов нейромодуляторных центров головного мозга и корковых отделов сенсорных систем // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2014. No 1(17). С. 51–56.
  • Урбах Ю.В. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. М. Медицина, 1975. 295 с.
  • Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С. Сверхмедленная биоэлектрическая активность структур слуховой системы головного мозга // Сенсорные системы. 2006 а. Т. 20. No 3. С. 238–244.
  • Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С. Сверхмедленная биоэлектрическая активность медиального коленчатого тела и первичной слуховой коры после их последовательной электростимуляции // Сенсорные системы. 2006 б. Т. 20. No 3. С. 245–252.
  • Филиппов И.В. Сверхмедленные колебания потенциалов латерального коленчатого тела и первичной зрительной коры как корреляты процессов переработки зрительной информации // Сенсорные системы. 2007 а. Т. 21. No 3. С. 165–173.
  • Филиппов И.В. Перестройки сверхмедленных колебаний потенциалов в латеральном коленчатом теле и в первичной зрительной коре после их соответствующей последовательной электростимуляции // Сенсорные системы. 2007 б. Т. 21. No 4. С. 339–348.
  • Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С. Модулирующие влияния стволовых ядер на сверхмедленную биоэлектрическую активность первичной слуховой коры головного мозга // Сенсорные системы. 2007в. Т. 21. No 3. С. 237–245.
  • Филиппов И.В., Кребс A.A., Пугачев К.С. Сверхмедленные колебания потенциалов центральных представительств вкусовой системы головного мозга крыс при действии различных вкусовых стимулов // Сенсорные системы. 2008. Т. 22. No 2. С. 162–174.
  • Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С., Маслюков П.М., Зюзин Е.В. Сверхмедленная биоэлектрическая активность головного мозга человека при действии различных сенсорных стимулов // Сенсорные системы. 2013. Т. 27. No 3. С. 274–288.
  • Albrecht D., Royl G., Kaneoke Y. Very slow oscillatory activities in lateral geniculate neurons of freely moving and anaesthetized rats // Neurosci. Res. 1998. V. 32. P. 209–220.
  • Barone P. Is the primary visual cortex multisensory? Comment on “Crossmodal influences on visual perception” by Prof. Ladan Shams // Phys Life Rev. 2010. V. 7. No 3. P. 291–292.
  • Basura G.J., Koehler S.D., Shore S.E. Multi-sensory integration in brainstem and auditory cortex // Brain Res. 2012. V. 1485. P. 95–107.
  • Bizley J.K., Nodal F.R., Bajo V.M., Nelken I., King A.J.
  • Physiological and anatomical evidence for multisensory interactions in auditory cortex // Cereb Cortex. 2007. V. 17. No 9. P. 2172–2189.
  • Bizley J.K., King A.J. Visual-auditory spatial processing in auditory cortical neurons // Brain Res. 2008. V. 1242. P. 24–36.
  • Bonath B., Tyll S., Budinger E., Krauel K., Hopf J.M., Noesselt T. Task-demands and audio-visual stimulus configurations modulate neural activity in the human thalamus // Neuroimage. 2013. V. 66. P. 110–118.
  • Budinger E., Heil P., Hess A., Scheich H. Multisensory processing via early cortical stages: Connections of the primary auditory cortical field with other sensory systems // Neuroscience. 2006. V. 143. No 4. P. 1065– 1083.
  • Budinger E., Laszcz A., Lison H., Scheich H., Ohl F.W. Non-sensory cortical and subcortical connections of the primary auditory cortex in Mongolian gerbils: bottom-up and top-down rocessing of neuronal information via field AI // Brain Res. 2008. V. 1220. P. 2–32.
  • Campi K.L., Bales K.L., Grunewald R., Krubitzer L. Connections of auditory and visual cortex in the prairie vole (Microtus ochrogaster): evidence for multisensory processing in primary sensory areas // Cereb Cortex. 2010. V. 20. No 1. P. 89–108.
  • Collignon O., Voss P., Lassonde M. Cross-modal plasticity for the spatial processing of sounds in visually deprived subjects // Exp. Brain Res. 2009. V. 192. No 3. P. 343– 358.
  • Colonnese M., Khazipov R. Spontaneous activity in developing sensory circuits: Implications for resting state fMRI // Neuroimage. 2012. V. 62. No 4. P. 2212–2221.
  • Cuppini C., Ursino M., Magosso E., Rowland B.A., Stein B.E. An emergent model of multisensory integration in superior colliculus neurons // Front. Integr. Neurosci. 2010. V. 4. А. 6. Р. 1–15
  • Devrim M., Demiralp T., Kurt A., Yucesir I. Slow cortical potential shifts modulate the sensory threshold in human visual system // Neurosci. Lett. 1999. V. 270. No 1. P. 17–20.
  • Driver J., Noesselt T. Multisensory interplay reveals crossmodal influences on ‘sensory-specific’ brain regions, neural responses, and judgments // Neuron. 2008. V. 57. No 1. P. 11–23.
  • Filippov I.V. Power spectral analysis of very slow brain potential oscillations in primary visual cortex of freely moving rats during darkness and light // Neurocomputing. 2003. V. 52–54. P. 505–510.
  • Filippov I.V., Williams W.C., Frolov V.A. Very slow potential oscillations in locus coeruleus and dorsal raphe nucleus under different illumination in freely moving rats // Neurosci. Lett. 2004. V. 363. P. 89–93.
  • Filippov I.V., Frolov V.A. Very slow potentials in the lateral geniculate complex and primary visual cortex during different illumination changes in freely moving rats // Neurosci. Lett. 2005. V. 373. P. 51–56.
  • Filippov I.V. Very slow brain potential fluctuations (<0.5 Hz) in visual thalamus and striate cortex after their successive electrical stimulation in lightly anesthetized rats // Brain Res. 2005. V. 1066. P. 179–186.
  • Filippov I.V., Williams W.C., Krebs A.A., Pugachev K.S. Sound-induced changes of infraslow brain potential fluctuations in the medial geniculate nucleus and primary auditory cortex in anaesthetized rats // Brain Res. 2007. V. 1133. P. 78–86.
  • Filippov I.V., Williams W.C., Krebs A.A., Pugachev K.S. Dynamics of infraslow potentials in the primary auditory cortex: Component analysis and contribution of specific thalamic-cortical and non-specific brainstemcortical influences// Brain Res. 2008. V. 1219. P. 66–77.
  • Freudenburg Z.V., Gaona C.M., Sharma M., Bundy D.T., Breshears J.D., Pless R.B., Leuthardt E.C. Fast-scale network dynamics in human cortex have specific spectral covariance patterns // Proc Natl Acad Sci U S A. 2014. V. 111. No 12. P. 4602–4607.
  • Garcia-Lazaro J.A., Ahmed B., Schnupp J.W. Tuning to natural stimulus dynamics in primary auditory cortex // Curr. Biol. 2006. V. 16. P. 264–271.
  • Ghazanfar A.A., Lemus L. Multisensory integration: vision boosts information through suppression in auditory cortex // Curr Biol. 2010. V. 20. No 1. P. 22–23.
  • He J. Slow oscillations in non-lemniscal auditory thalamus // J. Neurosci. 2003. V. 23. P. 8281–8290.
  • Henschke J.U., Noesselt T., Scheich H., Budinger E. Possible anatomical pathways for short-latency multisensory integration processes in primary sensory cortices // Brain. Struct. Funct. 2015. V. 220. No 2. P. 955–977.
  • Hiltunen T., Kantola J., Abou Elseoud A., Lepola P., Suominen K., Starck T., Nikkinen J., Remes J., Tervonen O., Palva S., Kiviniemi V., Palva J.M. Infra-slow EEG fluctuations are correlated with resting-state network dynamics in fMRI // J. Neurosci. 2014. V. 34. No 2. P. 356–362.
  • Hishida R., Kudoh M., Shibuki K. Multimodal cortical sensory pathways revealed by sequential transcranial electrical stimulation in mice // Neurosci Res. 2014. V. 87. P. 49–55.
  • Kayser C., Petkov C.I., Augath M., Logothetis N.K. Functional imaging reveals visual modulation of specific fields in auditory cortex // J. Neurosci. 2007. V. 27. No 8. P. 1824–1835.
  • Kayser C., Petkov C.I., Logothetis N.K. Multisensory interactions in primate auditory cortex: fMRI and electrophysiology // Hear Res. 2009. V. 258. No 1–2. P. 80–88.
  • Kayser C., Petkov C.I., Logothetis N.K. Visual modulation of neurons in auditory cortex // Cereb Cortex. 2008. V. 18. No 7. P. 1560–1574.
  • King A.J., Walker K.M. Integrating information from different senses in the auditory cortex // Biol Cybern. 2012. V. 106. No 11–12. P. 617–625.
  • Lakatos P., Chen C.M., O’Connell M.N., Mills A., Schroeder C.E. Neuronal oscillations and multisensory interaction in primary auditory cortex // Neuron. 2007. V. 53. No 2. P. 279–292.
  • Leistner S., Sander T.H., Wuebbeler G., Link A., Elster C., Curio G., Trahms L., Mackert B.M. Magnitoencephalography discriminates modality-specific infraslow signals less than 0.1 Hz // Neuroreport. 2010. V. 21. No 3. P. 196–200.
  • Liang M., Mouraux A., Hu L., Iannetti G.D. Primary sensory cortices contain distinguishable spatial patterns of activity for each sense // Nat Commun. 2013. V. 4. А. 1979. Р. 1–10.
  • Martuzzi R., Murray M.M., Michel C.M., Thiran J.P., Maeder P.P., Clarke S., Meuli R.A. Multisensory interactions within human primary cortices revealed by BOLD dynamics // Cereb Cortex. 2007. V. 17. No 7. P. 1672–1679.
  • Mercier M.R., Foxe J.J., Fiebelkorn I.C., Butler J.S., Schwartz T.H., Molholm S. Auditory-driven phase reset in visual cortex: human electrocorticography reveals mechanisms of early multisensory integration // Neuroimage. 2013. V. 79. P. 19–29.
  • Monto S., Palva S., Voipio J., Palva J.M. Very slow EEG fluctuations predict the dynamics of stimulus detection and oscillation amplitudes in humans // J Neurosci. 2008. V. 28. No33. P. 8268–8272.
  • Naue N., Rach S., Strüber D., Huster R.J., Zaehle T., Körner U., Herrmann C.S. Auditory event-related response in visual cortex modulates subsequent visual responses in humans // J. Neurosci. 2011. V. 31. No 21. P. 7729–7736.
  • Ogawa Y. Firing properties of olfactory bulb neurons during sniffing in rats // Physiol. Behav. 1998. V. 64. P. 755–764.
  • Olcese U., Iurilli G., Medini P. Cellular and synaptic architecture of multisensory integration in the mouse neocortex // Neuron. 2013. V. 79. No 3. P. 579–593.
  • Pugachev K.S., Filippov I.V., Krebs A.A. Infraslow brain potential oscillations are implicated in multisensory mechanisms of information processing: evidence from intracortical field potential recordings // Abstract PCB117, Abstracts of International Union of Physiological Sciences IUPS 2013. P. 512.
  • Schroeder C.E., Foxe J. Multisensory contributions to low-level, ‘unisensory’ processing // Curr Opin Neurobiol. 2005. V. 15. No 4. P. 454–458.
  • Sieben K., Röder B., Hanganu-Opatz I.L. Oscillatory entrainment of primary somatosensory cortex encodes visual control of tactile processing // J. Neurosci. 2013. V. 33. No 13. P. 5736–5749.
  • Smiley J.F., Falchier A. Multisensory connections of monkey auditory cerebral cortex // Hear Res. 2009. V. 258. No 1–2. P. 37–46.
  • Stehberg J., Dang P.T., Frostig R.D. Unimodal primary sensory cortices are directly connected by longrange horizontal projections in the rat sensory cortex // Front Neuroanat. 2014. V. 8. 93. doi: 10.3389/ fnana.2014.00093. eCollection 2014.
  • Steriade M. Grouping of brain rhythms in corticothalamic systems // Neuroscience. 2006. V. 137. N. 4. P. 1087–1106.
  • Tallgren P., Vanhatalo S., Kaila K., Voipio J. Evaluation of commercially available electrodes and gels for recording of slow EEG potentials // Clin. Neurophysiol. 2005. V. 116. N. 4. P. 799–806.
  • Teich M.C., Heneghan C., Lowen S.B., Ozaki T., Kaplan E. Fractal character of the neural spike train in the visual system of the cat // J. Opt. Soc. Am. A. Opt. Image Sci. Vis. 1997. V. 14. N. 3. P. 529–546.
  • Thompson G.J., Pan W.J., Billings J.C., Grooms J.K., Shakil S., Jaeger D., Keilholz S.D. Phase-amplitude coupling and infraslow (<1 Hz) frequencies in the rat brain: relationship to resting state fMRI // Front Integr Neurosci. 2014 a. V.8. No 41. doi: 10.3389/fnint.2014.00041.
  • Thompson G.J., Pan W.J., Magnuson M.E., Jaeger D., Keilholz S.D. Quasi-periodic patterns (QPP): largescale dynamics in resting state fMRI that correlate with local infraslow electrical activity // Neuroimage. 2014б. V. 84. P. 1018–1031.
  • Thoss F., Bartsch B., Stebel J. Analysis of oscillation of the visual sensitivity // Vis. Res. 1998. V. 38. P. 139–142.
  • Tyll S., Budinger E., Noesselt T. Thalamic influences on multisensory integration // Commun Integr Biol. 2011. V. 4. No 4. P. 378–381.
  • Ursino M., Cuppini C., Magosso E. Neurocomputational approaches to modelling multisensory integration in the brain: A review // Neural Netw. 2014. V. 60. P. 141–165.
  • van den Brink R.L., Cohen M.X., van der Burg E., Talsma D., Vissers M.E., Slagter H.A. Subcortical, modality-specific pathways contribute to multisensory processing in Humans // Cereb Cortex. 2014. V. 24. No 8. P. 2169–2177.
  • Vanhatalo S., Voipio J., Kaila K. Full-band EEG (FbEEG): an emerging standard in electroencephalography // Clin. Neurophysiol. 2005. V. 116. P. 1–8.
  • Wallace M.T., Meredith M.A., Stein B.E. Integration of multiple sensory modalities in cat cortex // Exp Brain Res. 1992. V. 93. No 3. P. 484–488.
  • Wallace M.T., Ramachandran R., Stein B.E. A revised view of sensory cortical parcellation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004. V. 101. No 7. P. 2167–2172.