Латеральний гіпоталамус і префронтальна кора в організації довільних рухів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Донецький державний медичний університет ім. М. Горького

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Латеральний гіпоталамус і префронтальна кора в організації довільних рухів

Йолтухівський Михайло Володимирович

Донецьк - 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Вінницькому державному медичному університеті ім.М.І.Пирогова МОЗ України

Науковий консультант:

Доктор медичних наук, професор

Мороз Василь Максимович, Вінницький державний медичний університет ім.М.І.Пирогова, завідувач кафедри нормальної фізіології, ректор

Офіційні опоненти:

- доктор медичних наук, професор Талалаєнко Олександр Миколайович, Донецький державний медичний університет ім.М.Горького, професор кафедри фармакології;

- доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

Василенко Дмитро Артурович, Інститут фізіології ім.О.О.Богомольця, провідний науковий співробітник;

- доктор медичних наук, професор Шандра Олексій Антонович, Одеський державний медичний університет ім.М.І.Пирогова, завідувач кафедри нормальної фізіології.

Провідна установа: Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, кафедра нормальної фізіології, м.Дніпропетровськ

Захист відбудеться 22 грудня 1999 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.600.01 у Донецькому державному медичному університеті ім.М.Горького за адресою: 340003, Донецьк, просп. Ілліча 16. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Донецького державного медичного університету ім.М.Горького за адресою: 340003, Донецьк, просп. Ілліча 16.

Автореферат розіслано 6 листопада 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Солдак І.І.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Роботу присвячено аналізу початкових механiзмів формування програми дiї, тобто механiзмів iнтегративної активностi, котра запускає бiологiчно значущi рухи. В органiзацiї та контролi швидких автоматизованих рухiв головна роль належить мозочку, хвостатому ядру i моторнiй корi [Мороз, 1983]. Кожна з цих структур має вiдношення як до програмування та iнiцiацiї, так i до контролю стереотипних рухiв, але в рiзнiй мiрi. При їх узгодженiй дiяльностi, навiть при органiзацiї та здiйсненнi стереотипних швидких рухiв, якi забезпечуються завдяки стабiльним, досить жорстким програмам i не потребують зворотної аферентацiї, слiд чекати залучення додаткових мозкових структур. Серед таких привертають увагу мозковi надсегментарнi структури вищого порядку, зокрема, префронтальна кора, асоцiативна за значенням, де зароджується задум реакцiї [Айрапетьянц, Сотниченко, 1967; Батуев, 1990; Вартанян, Пирогов, 1991; Гурфинкель, Левик, 1990; Лурия, 1966; Criado et al., 1997; Funahashi et al., 1997; Jueptner et al., 1997; Niedermeyer, 1998]. Зважаючи на бiологiчну спрямованiсть рухового акту, а саме - їжодобувне призначення, об'єктом аналiзу обрано i латеральний гiпоталамус (як ключову структуру харчового центру [Батуев, 1994; Казаков, 1995; Симонов, 1981; Судаков, 1990]). Враховано й те, що латеральний гіпоталамус входить до складу гiпоталамiчної локомоторної дiлянки, має аферентнi й еферентнi зв'язки зi спинним мозком, стовбуром, корою великих пiвкуль, мозочком [Березовский и др., 1984; Йолтуховский, 1983; Майский, 1984; Beyaert et al., 1998]. Харчова мотивацiя виступає в якості головної ланки в їжодобувнiй дiяльностi. Харчове мотивацiйне збудження будується на основi висхiдних активуючих впливiв гiпоталамiчних центрiв (перш за все - латерального гіпоталамусу) на лiмбiчну i нову кору мозку. Саме цi впливи є основою формування цiлеспрямованої поведiнки для задоволення висхiдної харчової потреби [Безуглый, 1994; Ванециан, 1993; Судаков, 1979]. Вiдомi суттєвi докази на користь того, що лiмбiчнi структури переднього мозку важливi в керуючих та мотивацiйних процесах, котрi причетнi до iнiцiацiї дiй, але мало вiдомо про нервовi механiзми, завдяки яким лiмбiчнi процеси досягають моторної системи [Korzeniewska et al., 1996; Mogenson et al., 1980; Mogenson, Yang, 1991].

Таким чином, важливість питань про формування програми руху, його ініціацію і контроль та недостатнє їх вивчення зумовлюють актуальність даної роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є фрагментом теми "Вивчити значення філогенетично різних структур кори та підкорки в забезпеченні їжодобувних поведінкових реакцій з метою уточнення механізмів організації їх рухових компонентів", котра запланована і виконується у Вінницькому державному медичному університеті ім.М.І.Пирогова (№ держреєстрації 0196U022560).

Мета дослідження - установити механізми формування задуму їжодобувних рухів за участю латерального гіпоталамусу та другого поля фронтальної кори у щурів і роль цих структур в ініціюванні та реалізації рухової програми.

Завдання дослідження:

1) Вивчити характеристики експериментальної моделі інструментального рефлексу діставання щурами їжі з годівниці.

2) Дати характеристику змін параметрів їжодобувних рухів при руйнуванні латерального гіпоталамусу.

3) Дати характеристику змін параметрів їжодобувних рухів при руйнуванні другого поля фронтальної кори.

4) Вивчити сумарну електричну активність латерального гіпоталамусу при їжодобувних рухах.

5) Вивчити імпульсну активність нейронів латерального гіпоталамусу при їжодобувних рухах.

6) Вивчити імпульсну активність нейронів другого поля фронтальної кори при їжодобувних рухах.

Наукова новизна одержаних результатів.

Вперше одержано детальну характеристику експериментальної моделі інструментального рефлексу діставання щурами їжі з годівниці. Рух діставання їжі щурами є високостереотипною інструментальною реакцією, котра попередньо програмується. На це вказують стабільність показників частоти й тривалості їжодобувних рухів, особливо часових показників початкових балістичних компонентів. Підтверджують цю думку також результати "несправжніх операцій" та впливу несприятливих факторів середовища. Встановлено стабільність та малу мінливість часових параметрів успішних рухів і закономірні їх зміни в процесі навчання. У складі сформованого рухового навика діставання щурами їжі з вузької годівниці є програмовані балістичні компоненти, параметри котрих змінити важко, а також компоненти, у формуванні й виконанні котрих суттєву роль відіграє зворотний контроль. Описані інструментальні рухові реакції є зручною моделлю довільної рухової активності для електрофiзiологiчних, поведiнкових, нейрохiмiчних та морфологiчних досліджень.

Вперше проведено детальне дослідження впливу однобiчного контралатерального вiдносно працюючої кiнцiвки та двобічного руйнування латерального гіпоталамусу на показники їжодобувних рухів. Встановленi змiни в характеристиках рухiв свiдчать як про причетнiсть латерального гіпоталамусу до запуску рухової програми (втрата їжодобувного навика після деструкції латерального гіпоталамусу), так i до її ефективної реалiзацiї (зміни параметрів рухів).

Вперше встановлено при їжодобувних рухах щурів зміни в сумарній електричній активності латерального гіпоталамусу, що випереджали на 1,5-2 с початок руху; це вказує на причетність латерального гіпоталамусу до формування задуму руху.

Вперше досліджено імпульсну активність нейронів латерального гіпоталамусу у щурів в умовах вільної поведінки при здійсненні інструментального рефлексу діставання їжі з годівниці. Встановлена активація нейронів свiдчить про причетнiсть латерального гіпоталамусу не тiльки до реалiзацiї, але й до iнiцiацiї швидких балiстичних їжодобувних рухів. Вказана закономiрнiсть у нейроннiй активностi латерального гіпоталамусу до початку руху проявлялась як контралатерально, так й iпсiлатерально стосовно домiнуючої кiнцiвки. Данi електрофiзiологiчних дослiджень дозволяють розглядати призначення латерального гіпоталамусу вiдповiдно з уявленнями про його роль в якостi мотивацiйної зони, котра слугує джерелом для пiдвищення збудливостi, а потiм i забезпечення збудження структур, що є ланками системи керування їжодобувними рухами. Встановленi факти слiд розглядати також як показник залучення латерального гіпоталамусу до системи, що забезпечує повноцiнне формування та завершення даної моторної програми.

Вперше проведено детальне дослідження параметрів їжодобувних рухів у щурів при контралатеральному та двобічному видаленні другого поля фронтальної кори. Аналіз експериментального матеріалу дозволяє зробити висновок, що друге поле фронтальної кори великих півкуль у щурів причетне до формування задуму дії. Адже після двобічного руйнування відбувалася повна втрата набутого навика діставання їжі з годівниці однією з передніх кінцівок. Друге поле фронтальної кори у щурів впливає й на цілий ряд характеристик автоматизованих рухів. Це свідчить про причетність цієї ділянки кори до формування програми руху та її запуску. Тому частина щурів після контралатеральної деструкції починала діставати харчові кульки з годівниці іншою кінцівкою, котра раніше не використовувалася; тобто ідея дії зберіглася, тоді як координаційна програма руху порушувалась і формувалася знову. Друге поле фронтальної кори також контролює здійснювані рухи. Підтвердженням такого висновку є збільшення кількості спроб для успішного захоплення їжі (зниження точності рухів) після контралатерального видалення, перебудова структури руху, особливо тих його фаз (перш за все флексії пальців), котрі могли бути пов'язані з включенням зворотних зв'язків.

Вперше досліджено імпульсну активність нейронів другого поля фронтальної кори при їжодобувних рухах. Отримані результати свідчать про те, що ця ділянка кори у щурів причетна до програмування, запуску та контролю успішності виконання рухів. Випереджаюча на 1,5 с початок руху активація нейронів може розглядатись як відбиття задуму руху. Виходячи із глибини розташування таких нейронів, це можуть бути клітини внутрішнього пірамідного шару. Можна вважати, що патерн описаної імпульсної активності нейронів відбиває їх діяльність, яка включена в передпускову інтеграцію збуджень. Випереджаюче на 0,2-0,26 с початок руху активування або пригнічення активності нейронів свідчить про причетність другого поля фронтальної кори також до формування програми руху та її запуску. Причетне друге поле фронтальної кори і до контролю здійснюваних рухів. Про це свідчить пізня активація нейронів. Керування швидкими рухами вимагає залучення механізму випереджаючого контролю їх траєкторії. Функціонування петлі зворотного зв'язку спрямовано на модифікацію траєкторіі під час виконання руху. Для описуваних їжодобувних рухів щурів така модифікація можлива починаючи з етапу захоплення харчової кульки. На це вказує активація імпульсної активності нейронів, котра співпадає з початком балістичного компонента руху й триває до тих пір, поки кульку не буде захоплено. Особливо ілюстративна в цьому плані кореляція активності з кожним виконаним рухом. Такі типи відповідей зареєстровано на глибині 290-540 мкм від поверхні кори, де розташовані аферентні нейрони поверхневих шарів, відповідальних головним чином за сприйняття й опрацювання кортикопетальних сигналів.

При виконанні даної роботи розроблено ряд оригінальних пристроїв і способів, котрі забезпечили методичні можливості її виконання. Вони захищені 19 посвідченнями на раціоналізаторські пропозиції. Дві з них визнано галузевими по міністерству охорони здоров'я України.

практичне значення одержаних результатів. Робота відноситься до фундаментальних досліджень, оскільки вивчення механізмів формування задуму їжодобувних рухів, їх ініціювання та контролю успішності реалізації є провідним питанням фізіології рухів. Сформовано уявлення про взаємодію структур головного мозку на перших етапах формування задуму дії та рухової програми моторного компонента їжодобувного інструментального рефлекса у щурів. На підставі одержаних даних розширюється і вирішується ряд питань, пов'язаних з центральною організацією руху. Результати досліджень використовуються в навчальному процесі та лекційному курсі на кафедрі нормальної фізіології Вінницького державного медичного університету ім.М.І.Пирогова і можуть бути включені в лекційні курси з нейрофізіології у вузах медико-біологічного профілю. Усі матеріали роботи опубліковано.

Відпрацьована модель інструментального рефлексу діставання їжі щурами з годівниці використана при комплексному вивченні впливу на організм людини і тварин електромагнітного поля частотою 50 Гц напруженістю 75 кВ/м.

Результати роботи можуть бути використані у клінічній практиці для аналізу патогенезу рухових порушень на супраспинальному рівні.

Особистий внесок здобувача. Особистий внесок автора полягає у визначенні мети і завдань роботи, проведенні експериментальних досліджень, опрацюванні отриманих результатів, їх аналізі, формулюванні основних положень і висновків. У дисертації не використані ідеї та розробки, що належать співавторам опублікованих наукових праць.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, що включені до дисертації оприлюднено на: 14-й Обласній науковій конференції винахідників і раціоналізаторів (Вінниця, 1987); 15-му з'їзді Всесоюзного фізіологічного товариства ім.І.П.Павлова (Ленінград, 1987); Обласному семінарі-нараді "Результати госпдоговірних НДР у практику" (Вінниця, 1988); Обласній науково-практичній конференції "Молодь і науково-технічний прогрес в охорону здоров'я" (Вінниця, 1988); 6-му Міжнародному симпозіумі "Структурна і функціональна організація мозочка" (Єреван, 1988); Всесоюзному симпозіумі "Регуляція сенсомоторних функцій" (Вінниця, 1989); 4-му Всесоюзному з'їзді патофізіологів (Москва, 1989); 13-му з'їзді Українського фізіологічного товариства ім.І.П.Павлова (Харків, 1990); 3-ій Всесоюзній конференції з нейронаук (Київ, 1990); Організаційному конгресі міжнародного товариства патофізіологів (Москва, 1991); 14 з'їзді Українського фізіологічного товариства ім.І.П.Павлова (Київ, 1994); 33-му Міжнародному конгресі фізіологічних наук (Санкт-Петербург, 1997); науково-практичній конференцiї, присвяченій 100 рiччю Вiнницької обласної психоневрологiчної лiкарнi iм.О.I.Ющенка (Вiнниця, 1997); 15-й об'єднаній науковій медико-технiчній конференцiї (Київ-Вiнниця, 1997); 15-му з'їзді Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998); 1-й (установчій) конференції Українського товариства нейронаук (Київ, 1998).

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 4 главах монографії, 14 статтях у наукових журналах, трудах симпозіуму, 16 тезах у збірниках наукових праць, матеріалах з'їздів, конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, розділу "Методика і основні методи досліджень", 3 розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків і списку використаних джерел, який містить 664 джерела вітчизняних та зарубіжних публікацій. Дисертацію викладено на 259 сторінках, ілюстровано 50 рисунками та 22 таблицями.

2. Основний зміст дисертації

нейрон латеральний гіпоталамус кора

Дорослу тварину при вільному доступі до води iзолювали вiд їжi на 24 години. Після цього тварину розташовували в експериментальній камері й близько вiд отвору харчової трубки клали харчовi кульки масою 50 мг, котрi щур може легко дiстати кінцівкою, ротом або язиком. Пiсля ознайомлення тварини з ситуацiєю їжу поступово розташовували все глибше i глибше в трубцi до тих пiр, поки до неї неможливо буде дотягнутись язиком, але можна дiстати кінцівкою. Далi проводилося навчання дiставанню кульок, що розташованi в трубцi на глибинi 25 мм. Звичайно для того, щоб тварина почала чітко дiставати їжу кінцівками, необхiдно 2-5 дослiдiв тривалiстю 10-30 хв. щоденно. Спочатку деякі тварини могли використовувати обидвi кінцівки, але скоро перевага надавалась однiй з них. Після діставання 50-100 кульок тварина користується як правило тільки правою або лівою кінцівкою. Кількість правшів і лівшів у дослідженій нами групі тварин приблизно однакова.

Після початкового циклу навчання на протязі 7-14 діб у подальші дослідження відбиралися тварини, котрі здійснюють захоплення харчової кульки за одну-п'ять спроб.

Фотоелектрична реєстраця параметрів рухів у годівниці. Завдяки фотореєструючому пристрою та приладу ЭЭГП4-02 реєструвалась наявність харчової кульки й перебування передньої кінцівки в годівниці та кількість спроб для захоплення їжі (рац. пропозиції №108 від 26.05.87, № 124 від 10.06.87, № 16 від 1.02.90).

Фотореєструючий пристрій фіксується на прозорій годівниці експериментальної камери. Пристрій працює слідуючим чином. Світло лампочки активує фотоелементи, котрі вмонтовані на відстані 15 і 25 мм від входу в годівницю. Фотоелементи приєднано до операційних підсилювачів. Від операційних підсилювачів сигнали фотодатчиків надходять на схеми логічних компараторів, котрі зібрані на мікросхемі. Компаратори забезпечують формування вихідних імпульсів реєстрації рухів кінцівки тварини та розташування харчової кульки. Живлення пристрою здійснюється від автономного лужного акумулятора. Параметри вихідного сигналу лозволяють підключати пристрій до стандартної електрофізіологічної апаратури.

При розташуванні харчової кульки в годівниці над відповідним фотодатчиком, відбувається переміщення пера в каналі реєстрації приладу ЭЭГП4-02 і перо знаходиться в такому стані до захоплення їжі щуром. Другий канал реєстрації дозволяє визначати момент введення кінцівки в годівницю, час перебування кінцівки в годівниці, кількість рухів для захоплення однієї харчової кульки. За інтервалом між початком двох сусідніх рухів визначалась частота рухів.

Було визначено також часові параметри при здійсненні рухів в умовах, коли харчова кулька не перекривала дальній фотодатчик і знаходилася в годівниці на недосяжній для кінцівки відстані. Час від початку перекриття першого фотодатчика до перекриття другого відбиває кінцеву фазу розгинання кінцівки (в подальшому буде позначатись як екстензія кінцівки). Тривалість перекриття дальнього датчика в наших дослідженнях позначена як флексія пальців та кисті. У цей час щур здійснює спробу захоплення кульки шляхом згинання пальців та частково кисті. Час від відкриття дальнього до відкриття ближнього датчика відповідає початку виведення кінцівки з годівниці та позначений як ретракція кінцівки.

Відеореєстрація параметрів рухів поза годівницею. Часові параметри рухів кінцівки поза годівницею визначалися за допомогою відеомагнітофона Panasonic AG-7650 на відеозаписах у форматі S-VHS. За допомогою інструментів Matrox-Studio проведено опрацювання відеоматеріалів та на цифровому комп'ютерному апараті Xerox 5775 відтворено часову послідовність ключових кадрів рухів (рац. пропозиція № 59 від 25.11.97).

Руйнування структур головного мозку. Пiсля вироблення чiткої їжодобувної реакцiї та реєстрацiї параметрiв рухiв здiйснювали електролiтичне руйнування латерального гіпоталамусу згiдно з координатами стереотаксичного атласа [Pellegrino et al., 1979]. Cила струму складала 0,5 мА, тривалість - 15-20 с. Друге поле фронтальної кори видаляли шляхом відсмоктування згідно стереотаксичних координат [Zilles, 1985] білатерально й контралатерально кінцівці, якій надається перевага. Операційні втручання виконували в нембуталовому наркозі (40 мг/кг інтраперітонеально). Локалiзацiю мiсця деструкцiї верифiкували на серiйних зрiзах замороженого мозку.

Пiсля операцiй вивчення їжодобувних рухiв продовжували на протязi 14 дiб. Першу реєстрацію проводили на другу-третю добу. При аналізі експериментального матеріалу враховувалися результати тих дослідів, у котрих зони деструкції охоплювали не менше 80% другого поля фронтальної кори та латерального гіпоталамусу і не більше 10% сусідніх. У контрольнiй серiї експериментiв оперативнi втручання виконували в повному об'ємi за виключенням руйнування структур мозку.

Реєстрація сумарної електричної активності латерального гіпоталамусу. Для реєстрацiї сумарної електричної активностi у нембуталовому наркозі голову тварини фіксували в стереотаксичному апараті СЭЖ-4 і за допомогою бормашини БЭП-06 робили отвори в черепі. За допомогою утримувача електродів стереотаксичного апарата у відповідності з координатами атласу мозку (A +4,8, H -2,5, L 1,5) [Pellegrino et al., 1979] вводили реєструючі макроелектроди в латеральний гіпоталамус контралатерально працюючій кінцівці. Для виготовлення електродів використовували ніхромовий дріт діаметром 0,1-0,15 мм у заводській ізоляції. Два відрізки дроту з'єднували епоксидним клеєм. Їх кінчики звільнювали від ізоляції. Для експериментів відбирали електроди з опором 10-30 кОм. Після введення в мозок електрод із під'єднаним рознімачем фіксували до тім'яних кісток за допомогою позолочених гачків та стоматологічної пластмаси "Протакріл-М". Гачки слугували одночасно індиферентними електродами. Реєстрацiю сумарної електричної активностi здійснювали через 2-3 доби після операції за допомогою приладу ЭЭГП4-02.

Реєстрація імпульсної активності нейронів головного мозку в умовах вільної поведінки. Реєстрацiю імпульсної активності нейронів здiйснювали позаклiтинно скляними мiкроелектродами за допомогою створеного пристрою, котрий дозволяє стабільно реєструвати активність нейронів кори й підкоркових структур головного мозку щурів в умовах вільної поведінки. Пристрій складається з системи для руху мікроелектрода (далі - мікроманіпулятор), канюлі для фіксування на черепі мікроманіпулятора і зібраного на мікросхемах повторювача напруги - посвідчення № 1088 на галузеву рацпропозицію МОЗ УРСР від 16.04.90 р. Від повторювача напруги сигнали надходять на вхід малошумливого підсилювача постійного струму по екранованих провідниках. Підсилений сигнал надходить для подальшого підсилення й опрацювання до входу підсилювача біопотенціалів УБМ, котрий випускається серійно. З метою зменшення перешкод і вхідної ємкості повторювач установлено на рухомій площадці мікроманіпулятора й переміщується він одночасно з мікроелектродом. Повторювач і перший каскад підсилювача живляться від двохполярного джерела (автономні лужні акумулятори). Вихідний каскад підсилювача також живиться від аналогічного двохполярного джерела .

Для реєстрацiї імпульсної активності нейронів відбирали групу тварин зі стійкою попередньо виробленою руховою реакцією. У нембуталовому наркозі голову тварини фіксували в стереотаксичному апараті СЭЖ-4 і за допомогою бормашини БЭП-06 робили отвори в черепі діаметром 2,5 мм. Тверда мозкова оболонка залишалася неушкодженою. За допомогою утримувача електродів стереотаксичного апарата у відповідності з координатами атласів мозку (A +4,8, L 1,5; A 3,5, L 2,4) [Pellegrino et al., 1979; Zilles, 1985] в отвори вставляли дюралеву канюлю контралатерально працюючій кінцівці. Канюля заглиблювалася на товщину кісток черепа (до обмеження зовні завдяки наявності обідка) і фіксувалася до тім'яних кісток за допомогою позолочених гачків та стоматологічної пластмаси "Протакріл - М". Поза експериментами канюлі закривались турундами з антисептичними мазями. Канюля слугувала одночасно індиферентним електродом.

Досліди з позаклітинної реєстрацiї імпульсної активності нейронів проводили через 2-3 доби після операцій. Скляні мiкроелектроди заповнювали 4М розчином NaCl, їх опір складав 1-10 МОм. Пiд час експерименту до канюлi приєднували мiкроманiпулятор. Потім обертанням головки тросика здійснювали занурення мікроелектрода до контакту з корою (контролюється за відхиленням променя осцилографа) і появи імпульсної активності нейронів, котру реєстрували за допомогою магнiтографа НО67. Глибина занурення розраховувалась у відповідності з кроком подаючої системи (90 мкм).

Результати досліджень та їх обговорення.

Питання про спосiб та механiзми взаємодiї рiзних супраспинальних систем у процесi органiзацiї та регуляцiї довiльних рухiв вiдноситься до принципових проблем фiзiологiї центрального керування рухами. Бiльшiсть дослiджень останнього часу спрямовано на поглиблення уявлень про те, як сигнали, що надходять вiд рiзних коркових i пiдкоркових структур, об'єднуються в контролi над кiнцевими виходами з моторної кори до спинного мозку i звiдти до м'язiв. Для цiлiсного уявлення про функцiонування мозку при керуваннi рухами особливо актуальною є необхiдність установити початковi механiзми формування програми дiї. Це питання залишається ще мало вивченим.

Аналiз координацiйної дiяльностi структур головного мозку при виробленнi й реалiзацiї складних форм рухових навикiв вимагає адекватного пiдходу та методу дослiдження, котрий дозволив би, з одного боку, дослiджувати виробленi рухи, а з другого - давав би можливiсть прямого експериментального дослiдження функцiй рiзних структур ЦНС у здiйсненнi складних форм рухiв. Для цього важливо використання експериментальних пiдходiв, котрi забезпечують виконання тваринами автоматизованих рухiв з чiтким визначенням часових та просторових параметрiв i дозволяють максимально однозначно трактувати одержанi результати. Таким вимогам вiдповiдають їжодобувнi швидкi рухи щурiв. Модель цiєї манiпуляторної реакцiї в щурiв розроблено ще в 30-i роки Г.Петерсоном (цит. за [Сташкевич, Воробьёва, 1997]). Незважаючи на те, що в багатьох дослідницьких лабораторіях [Буреш и др., 1991; Варлинская, Васильева, 1994; Журавин и др., 1991; Микляева и др., 1987] використовується саме ця експериментальна модель, її детальна характеристика відсутня. Реалізація поставленої мети вимагала проведення детального аналізу рухового акту, обраного за модель. Це склало певну самостійну частину проведеного дослідження.

На сучасному етапi нейрофiзiологи дотримуються думки, що в органiзацiї рухових програм визначаючу роль виконують мозковi структури, функцiонально об'єднанi в систему: асоцiативна кора (як iнiцiатор задуму дiї) - базальнi ядра i мозочок (зберiгають руховi програми, пiдбирають адекватну модель та iнiцiюють запуск) - моторна кора (забезпечує вiдбiр м'язiв для реалiзацiї програми автоматизованих рухiв i керування ними пiсля одержання iнформацiї про органiзацiю такої через розташованi нижче стовбуровi та спинальнi руховi центри) [Мороз, 1983; Эвартс, 1984; Moroz, Bures, 1981, 1982]. Однак перелiк мозкових утворень, якi причетнi до здiйснення рухiв, є значно бiльшим i повинен бути зумовлений конкретнiстю даної програми.

Однією з задач, що вимагає свого вирішення, є встановлення закономірностей залучення додаткових мозкових структур до початкових етапів формування рухових програм. У зв'язку з цим метою роботи було встановити механізми формування задуму їжодобувних рухів у щурів за участю латерального гіпоталамусу та другого поля фронтальної кори і участь цих структур в ініціюванні та реалізації рухової програми.

Досягнення поставленої мети здійснювалося шляхом вивчення характеристик експериментальної моделі інструментального рефлексу діставання щурами їжі з годівниці, змін параметрів їжодобувних рухів при руйнуванні латерального гіпоталамусу і другого поля фронтальної кори, сумарної електричної активності латерального гіпоталамусу та імпульсної активності нейронів латерального гіпоталамусу і другого поля фронтальної кори при рухах.

Закономірності становлення показників їжодобувних рухів вивчено в 69 інтактних щурів. У цих тварин зареєстровано та проаналізовано 9233 рухів у годівниці при захопленні 6652 харчових кульок. У процесі вироблення їжодобувного навика прослідковувалася чітка динаміка в змінах кількості рухів кінцівки для успішного захоплення їжі в напрямку змешення зі стабілізацією на третю-четверту добу. Середня кількість рухів усіх тренованих тварин складала 2,38±0,007 спроб. При цьому частота рухів складала 5,11±0,03/с. Треновані тварини на протязі щодобового 10-хвилинного експеримента добували в середньому 90 харчових кульок. При захопленні перших тридцяти харчових кульок відбувалося зменшення кількості спроб від 2,51±0,03 до 2,38±0,02. Далі до 60-ї кульки наставала стабілізація. При захопленні останніх трьох десятків кульок кількість рухів підлягала значним коливанням - від 2,19±0,04 до 2,63±0,04 спроб. Разом з тим, частоті здійснюваних рухів притаманні менші коливання. Особливо стабільними були ці параметри при захопленні перших 60 харчових кульок.

Тривалість рухів (час перебування кінцівки в годівниці) у процесі вироблення їжодобувного навика також підлягала закономірним змінам. Вона зростала зі стабілізацією на четверту добу. Такі зміни можуть бути зумовлені формуванням до цього часу чітких рухів, зменшенням їх кількості для здійснення захоплення їжі та зростанням таким чином частки захоплень за один рух. Успішні ж захоплення триваліші. Так, при середній тривалості одного руху в навчених тварин ця величина складала 96,98±0,27 мс, при захопленні їжі за один рух - 168,9±2,3 мс та не мала тенденцій до закономірних змін у процесі навчання. Тривалість їжодобувних рухів на протязі одного експериментального дня спочатку змінюється мало, а при захопленні останніх 40 харчових кульок зменшується, що зумовлено зменшенням точності рухів і як наслідок - зростанням кількості спроб для успішного захоплення їжі.

Було визначено також часові параметри при здійсненні руху навченими тваринами без захоплення їжі. Кінцева фаза розгинання кінцівки (екстензія кінцівки) складала 7,0±0,04 мс. Тривалість перекриття дальнього датчика (флексія пальців) складала 53,3±0,16 мс. У цей час тварина здійснювала спробу захоплення кульки шляхом згинання пальців та частково кисті. Час від відкриття дальнього до відкриття ближнього датчика (відповідає початку витягування кінцівки - ретракції кінцівки) складав 34,8±0,11 мс.

При відеореєстрації було проаналізовано структуру рухового акту навчених тварин з урахуванням рухів поза годівницею. В його складі виділено слідуючі фази: 1) піднімання кінцівки від підлоги, швидке розгинання в ліктьовому суглобі та підведення до входу в годівницю, на що потрібно 228,9±11,1 - 298,7±18,8 мс; при початковому розташуванні кінцівки в піднятому положенні від початку руху до підведення кінцівки до входу в годівницю необхідно 130,7±4,2 - 280±23,5 мс; 2) рух у годівниці та захоплення їжі - 82,2±4,1 мс; 3) згинання в ліктьовому суглобі та виведення кінцівки з годівниці - 252,4±45,3 мс. Таким чином, при максимально тривалому русі (у випадку початку руху від підлоги експериментальної камери та успішному захопленні харчової кульки за одну спробу) його тривалість складає приблизно 630 мс. При невдалій першій спробі (харчова кулька не захоплена) друга починається від входу в годівницю, і у такому випадку тривалість руху складає 196 мс (при частоті рухів 5,11±0,03/с). У дослідженні більш детально проаналізовано часові параметри рухів в середині годівниці, де вони визначались за допомогою фотодатчиків.

Отриманий експериментальний матеріал свідчить про те, що інструментальні рухові реакції діставання щурами їжі з вузької годівниці є зручною моделлю довільної рухової активності для електрофiзiологiчних, поведiнкових, нейрохiмiчних та морфологiчних досліджень.

Отже, отримані нами результати [Йолтуховский, 1997] та дані літератури свідчать про те, що рух діставання їжі щурами є високостереотипною інструментальною реакцією, котра попередньо програмується й патерн її змінити важко. На це вказує стабільність показників частоти й тривалості їжодобувних рухів, особливо часових показників початкових балістичних компонентів. Підтверджують цю думку також результати, отримані як у процесi оперантного навчання [Zhuravin, Bures, 1986, 1989], так і у проведених нами серіях "несправжніх операцій".

Виконання описаних їжодобувних рухів залежить вiд утворення та використання координованих рухiв, котрі головним чином залежать вiд опрацювання кiнестетичних та соместетичних стимулiв. R.A.Schmidt [1975, 1988] зауважував, що при iнiцiацiї рухової програми всi деталi, в усякому разi перших 200 мс руху, визначенi. Отримані нами результати узгоджуються з вказівками на те, що при регуляції швидких рухів час є контрольованим параметром, а не просто залежною перемінною [Schmidt et al., 1988].

Стереотипність рухів, якщо вони навіть невдалі, підтверджується також в експериментах зі зміною рухової програми в нових умовах [Власенко, 1993].

Мало змінюються параметри цих рухів навіть при дії несприятливих факторів середовища [Viyevsky et al., 1991]. Вивчено в попередньо натренованих тварин вплив електромагнітного поля частотою 50 Гц напруженістю 75 кВ/м при його дії по 4 години щоденно на протязі 14 діб. Отримані результати вказують на відсутність змін у параметрах їжодобувних рухів, котрі свідчили б про порушення в центральних ланцюгах програмування, запуску та реалізації руху.

Не зважаючи на стереотипність та велику швидкість їжодобувних рухів щурів, слід враховувати можливість модифікації траєкторії руху за рахунок петлі зворотного зв'язку. Для їжодобувних рухів щурів така модифікація можлива, починаючи з етапу захоплення харчової кульки. Це пояснюється отриманими в наших дослідженнях даними про стабільність та малу мінливість часових параметрів успішних рухів і закономірні їх зміни в процесі навчання при більшій частці невдалих спроб. Траєкторія розгинання передніх кінцівок приблизно однакова як у випадку вдалої спроби, так і при безуспішній [Saling, Mihalik, 1990]. Хід же слідуючих етапів діставання їжі свідчить про відмінності рухів при вдалих і невдалих спробах. Тому при середній тривалості рухів 97 мс, у випадку успішного захоплення їжі за один рух його тривалість складає 169 мс. При виникненні помилки здійснюється додаткове регулювання для її зменшення аж до нуля. У процесі навчання амплітуда, сила та інші параметри редукуються, надлишкові елементи руху зникають, його траєкторія оптимізується. Надлишкова м'язова коактивація замінюється максимальним використанням балістичних та інерційних сил. Тварина намагається виконати мінімальну роботу для досягнення ефекту. На участь периферичних зворотнiх зв'язкiв у регуляцiї рухiв вказує варiабiльнiсть фаз захоплення їжi та згинання передплiччя. Вирiшальна роль у виконаннi усього цiлеспрямованого акту належить захопленню їжi.

Таким чином, у складі сформованого рухового навика діставання щурами їжі з вузької годівниці є програмовані балістичні компоненти, параметри котрих змінити важко, а також компоненти, у формуванні й виконанні котрих суттєву роль відіграє зворотний контроль.

До здійснення їжодобувних рухів щурів причетні численні структури ЦНС. Серед таких привертають увагу мозковi надсегментарнi структури вищого порядку, зокрема, префронтальна кора, асоцiативна за значенням, де зароджується задум реакцiї [Гурфинкель, Левик, 1990; Лурия, 1966; Criado et al., 1997; Funahashi et al., 1997; Jueptner et al., 1997; Niedermeyer, 1998; Tanji, Mushiake, 1996; Rizzolatti et al., 1996].

Зважаючи на бiологiчну спрямованiсть рухового акту, а саме - їжодобувне призначення, об'єктом аналiзу обрано i латеральний гiпоталамус як ключову структуру харчового центру. Враховано й те, що цей відділ проміжного мозку входить до складу гiпоталамiчної локомоторної дiлянки, має аферентнi й еферентнi зв'язки зi спинним мозком, стовбуром, корою великих пiвкуль, мозочком [Березовский, Кебкало, 1991; Йолтуховский, 1984; Майский, 1983; Beyaert et al., 1998]. Харчова мотивацiя виступає в ролi головної ланки в їжодобувнiй дiяльностi. Мотивацiйне збудження будується на основi висхiдних активуючих впливiв гiпоталамiчних центрiв (перш за все - латерального гіпоталамусу) на лiмбiчну i нову кору мозку. Саме цi впливи є основою формування цiлеспрямованої поведiнки для задоволення висхiдної харчової потреби [Безуглый, 1994; Ванециан, 1993; Судаков, 1990]. Домiнуюча мотивацiя суттєво змiнює iнтегративнi властивостi нейронiв сенсомоторної кори мозку, особливо їх чутливiсть до нейромедiаторiв та нейропептидiв [Судаков, 1988]. Вiдомi суттєвi докази про те, що лiмбiчнi структури переднього мозку важливi в iнiцiацiї дiй, але мало вiдомо про нервовi механiзми, завдяки яким їх впливи розповсюджуються на моторну систему [Mogenson et al., 1980].

Реєстрацiя імпульсної активності нейронів рiзних дiлянок кори мавп в процесi навчання простiй руховiй реакцiї кистю на зоровий стимул показала, що формування асоцiативних зв'язкiв мiж стимулом i рухом супроводжується збiльшенням активностi префронтальної, премоторної та престрiарної кори обох пiвкуль, а вироблення швидкостi й точностi часового патерну руху пов'язане із залученням корково-мозочкової взаємодiї [Sasaki, 1989]. До такої взаємодiї й повинен бути причетним латеральний гіпоталамус.

У зв'язку з викладеним вище, нами було проведено дослідження участі латерального гіпоталамусу та другого поля фронтальної кори у програмуванні, iнiцiюванні та реалiзацiї рухів шляхом руйнування вказаних структур ЦНС та реєстрацiї імпульсної активності нейронів з використанням експериментальної моделі інструментального їжодобувного рефлексу у щурів.

Крiм даних про морфологiчнi й функцiональнi зв'язки латерального гіпоталамусу зi структурами, причетними до керування рухами, на цей час встановлено, що латеральний гіпоталамус впливає на характер рухiв тварин, а при рухах змiнюється активнiсть його нейронiв [Давыдова, Григорьян, 1991, 1992; Черкес, 1988; Шевченко, 1987; Aou et al., 1987, 1991; Blake Donna, Gladfelter, 1986; Gross, Sinnamon, 1986; Fukuda et al., 1986; Gladfelter, Salles Shahid, 1980; Hernandez-Messa et al., 1986; Marshal, 1978; Ono et al.,1986; 1993; Sinnamon et al., 1984; Takaki et al., 1990; Wiener et al., 1980; Willis, 1987; Wolgin et al., 1980].

З метою встановлення причетностi латерального гіпоталамусу до iнiцiювання та реалiзацiї програми швидких балiстичних їжодобувних рухiв виконано дослiди на 150 дорослих бiлих щурах-самцях. Проведено вивчення змiн кiлькостi спроб, що здiйснюють тварини для захоплення кожної харчової кульки й тривалостi рухiв при контралатеральному відносно працюючої кінцівки та двобічному руйнуванні латерального гіпоталамусу.

Вплив однобiчного контралатерального руйнування латерального гіпоталамусу вивчено на 15 щурах. Одна тварина у пiсляоперацiйний перiод втратила набутий їжодобувний рух, ще у однієї робоча кінцівка з лiвої помінялась на праву, двi тварини почали дiставати їжу двома кiнцiвками. У решти тварин вiдбулося вiрогiдне зростання кiлькостi рухiв для успiшного захоплення їжі. У натренованих вiдiбраних тварин цiєї групи (6-й день передоперацiйного тренування) кiлькiсть рухiв складала 2,29±0,03. Цей показник при усередненнi за всi пiсляоперацiйнi днi зрiс до 2,55±0,007 (Р<0,05). В окремi днi (напр. 3-є пiсляоперацiйне тренування) мiг складати 2,96±0,09 (Р<0,001). Вiдбулося також зменшення тривалостi перебування кінцівки в годiвницi вiд 112,3±1,3 мс до 92,7±2,7 - 100,3±2,67 мс (Р<0,001).

При двобiчному руйнуваннi латерального гіпоталамусу три тварини з десяти припинили їжодобувну поведiнку, а у решти вiдбулося зростання кiлькостi спроб для успiшного захоплення їжi до 2,53±0,007 (в окремi днi до 2,88±0,12) (Р<0,001) та зменшення часу перебування кінцівки в годiвницi до 92,9±4,3 - 99,7±2,9 мс (Р<0,001). Особливо вираженим було зменшення часу перебування кінцівки в годівниці при успішному захопленні за один рух - до 84,3±5,7 мс при 199,9±9,9 мс у доопераційний період. Вплинуло також пошкодження латерального гіпоталамусу і на параметри рухів при аналізі їх на протязі експериментального дня. Параметри стали нестабільними, втратили характерну для інтактних тварин закономірність зменшення кількості спроб та зростання тривалості перебування кінцівки в годівниці.

Встановленi змiни в характеристиках рухiв можуть свiдчити як про причетнiсть латерального гіпоталамусу до запуску рухової програми (втрата їжодобувного навика після деструкції), так i до її ефективної реалiзацiї (зміни параметрів рухів).

У наших експериментах з руйнуванням підтверджено також загальноприйняті погляди про причетність латерального гіпоталамусу до формування їжодобувної поведінки - у післяопераційний період (особливо при двобічній деструкції) до 30% тварин припиняли діставати їжу з годівниці.

Додатковi данi про значення латерального гіпоталамусу у забезпеченнi рухової програми було отримано за допомогою електрофiзiологiчних дослiджень.

Сумарна електрична активність (електрогiпоталамограма) була зареєстрована в різних функціональних станах тварин та при виконанні їжодобувних рухів. При рухах у складі електро-гiпоталамограми встановлено складні зміни. Уже за 1,6-2 с до моменту фотоелектричної реєстрації руху відбувалося пригнічення високоамплітудних (200-300 мкВ) хвиль, котрі характерні для стану неспання.

Передувало також фотоелектричній реєстрації початку руху на 295,6±48,7 мс пригнiчення хвиль фону (4-9/с), при пiдсиленнi коливань частотою 30/с. Цей проміжок часу фактично співпадає з відеозареєстрованим початком руху. Вказана реакцiя припинялася під час останніх фаз руху й замiнювалася вiдновленням (або пiдсиленням) повiльнохвильового компонента електро-гiпоталамограми.

Зміни в сумарній електричній активності, що випереджали на 1,5-2 с початок руху, вказують на причетність латерального гіпоталамусу до формування задуму руху. Активація в складі електрогiпоталамограми співпадає в часі та має незначне (до 0,5 с) випередження розвитку "потенціалу готовності", котрий починається приблизно за 1-1,5 с до початку будь-якого руху, що виконується як за зовнішнім (пусковим) сигналом, так і без нього (довільно) [Kornhuber, Deecke, 1964, 1965; Gilden et al., 1966; Vaughan et al., 1968, 1970]. Наші результати свідчать про те, що відомі проекцiї латерального гіпоталамусу на моторну кору залученi до iнiцiацiї їжодобування [Мороз и др., 1989, 1990; Йолтухівський та ін., 1994; Йолтухівський, 1997, 1998]. Такі висновки підтверджені дослідами зі стимуляцією латерального гіпоталамусу у мавп [Aou et al., 1988] та собак [Давыдова, Григорьян, 1991] .

В умовах вiльної поведiнки позаклiтинно зареєстровано активнiсть 49 нейронiв латерального гіпоталамусу. У станi спокiйного неспання імпульсна активність нейронів характери-зувалася частотою 7,2±0,4 імп./с. За 0,1-1,0 с до вiдеозареєстрованого початку руху iмпульсна активнiсть 34 нейронів (69,4%) зростала до 48,0±2,5 імп./с. Зміни у нейроннiй активностi до початку руху проявлялись як контралатерально, так й iпсiлатерально відносно домiнуючої кiнцiвки.

Зміни в імпульсній активності нейронів, що випереджали на 1 с початок руху, також вказують на причетність латерального гіпоталамусу до формування задуму руху. Випереджаючу на 0,1-0,4 с початок руху активацiю латерального гіпоталамусу можна розглядати як показник процесiв, котрi передують надсиланню команди до руху моторною корою, тобто залучення латерального гіпоталамусу до iнiцiацiї та безпосереднього запуску рухової програми. При пошкодженні латерального гіпоталамусу відбувалося порушення цих процесів і частина тварин вимушена була формувати нову координаційну програму рухів і діставати їжу іншою кінцівкою або двома.

Таким чином, отриманий експериментальний матерiал та данi лiтератури дозволяють стверджувати, що сигнали від мотиваційних центрів передаються до моторної системи. Ця iнформацiя необхiдна для iнiцiацiї їжодобування. Данi електрофiзiологiчних дослiджень дозволяють розглядати призначення латерального гіпоталамусу вiдповiдно з уявленнями про його роль в якостi мотивацiйної зони, котра слугує джерелом для пiдвищення збудливостi, а потiм i забезпечення збудження структур, що є ланками системи керування їжодобувними рухами. Встановленi факти слiд розглядати також як показник залучення латерального гіпоталамусу до системи, що забезпечує повноцiнне формування та завершення даної моторної програми.

Для вивчення причетності другого поля фронтальної кори до керування рухами взято в експеримент 269 щурів. У підготовчий період задовільних результатів (успішне захоплення харчової кульки за 1-5 спроб) досягли 116 тварин. Їх використовували в подальших експериментах.

Після двобічного руйнування другого поля фронтальної кори у 10 щурів відбулася повна втрата набутого навика діставання їжі з годівниці однією з передніх кінцівок. Разом з тим тварини поїдали харчові кульки, які були розташовані на підлозі експериментальної камери, принюхувалися до годівниці, намагалися дістати їжу язиком. Інші рухові навики не були порушені. Відбулося зростання агресивності щурів.

Внаслідок руйнування кори контралатеральної півкулі відбувалися складні зміни в їжодобувних рухах. 6 із 12 (50%) щурів поміняли працюючу кінцівку й почали діставати їжу іншою - тією кінцівкою, котра в підготовчий період не використовувалася. Саме у цих тварин відбулися найсуттєвіші зміни в параметрах рухів. При цьому достовірно (Р<0,001) збільшилася від 2,33±0,13 до 5,87±0,11 кількість спроб для успішного захоплення їжі за всі післяопераційні дні при ще більших цифрах в окремі з них. У тих випадках, коли в післяопераційний період працююча кінцівка не змінювалася, теж збільшилася кількість спроб від 2,8±0,08 до 4,28±0,07 (Р<0,001).

При аналізі характеру рухів на протязі експериментального дня встановлено, що зміни торкнулися не тільки загального збільшення кількості спроб, але й порушилася властива для інтактних тварин закономірність, коли при захопленні перших тридцяти харчових кульок відбувається зменшення кількості спроб зі стабілізацією до 60-ї кульки й лише при захопленні останніх трьох десятків кульок кількість рухів підлягає значним коливанням. У тварин, котрі після однобічного видалення другого поля фронтальної кори поміняли працюючу кінцівку, кількість рухів для захоплення харчової кульки залишалася збільшеною на протязі кожного з днів спостереження в післяопераційний період. У щурів, котрі не змінювали працюючу кінцівку, результати відрізнялися тим, що з 10-ї доби контролю при захопленні 40-50-ї харчової кульки кількість рухів стає такою ж, як і до операції. Однак, на слідуючий експериментальний день щури знову виконували велику кількість швидких неточних рухів.

При аналізі часу перебування кінцівки в годівниці встановлено суттєве його скорочення. У тварин, котрі поміняли працюючу кінцівку й почали діставати їжу іншою - від 86,5±1,9 мс до 46,0±0,36 мс за всі післяопераційні дні, а в окремі з них до 43,8±0,83 мс (Р<0,001). Коли ж в післяопераційний період працююча кінцівка не змінювалася, час перебування кінцівки в годівниці також зменшився від 67,8±1,01 мс до 49,8±0,37 мс (Р<0,001). Скорочення тривалості відбулося головним чином за рахунок часу флексії пальців та кисті. У випадку зміни працюючої кінцівки - від 45,6±3,7 мс до 17,7±4,9 - 25,9±2,2 мс. Без зміни працюючої кінцівки - від 56,8±1,9 мс до 21,7±1,8 - 38,2±2,2 мс. Найменше змінювалися показники екстензії кінцівки, що вказує на велику їх запрограмованість та стабільність, особливо у випадках, коли після деструкції працююча кінцівка залишалася тією ж.

Менше за все серед вивчених показників рухів змінювалася їх частота. Стабільність частоти встановлено як в інтактних щурів, так і при контралатеральному видаленні другого поля фронтальної кори, особливо у випадках використання тієї ж кінцівки, що й до операції.

Таким чином, аналіз результатів руйнування другого поля фронтальної кори дозволяє зробити висновок, що ця ділянка у щурів причетна до формування задуму дії. Адже після двобічного руйнування відбувалася повна втрата набутого навика діставання їжі з годівниці однією з передніх кінцівок. Тобто наступала втрата розуміння цілеспрямованої поведінки, і запуск успішних їжодобувних рухів ставав неможливим. Отримані результати узгоджуються з висновками про те, що в організації рухів фронтальною корою задіяні дві складових: пам'ять та моторне коло явищ, тобто підготовка руху [Alexander et al., 1986; Fuster, 1993].

Друге поле фронтальної кори у щурів впливає й на цілий ряд характеристик автоматизованих рухів. Це свідчить про причетність цієї ділянки кори до формування програми руху та її запуску. Тому частина щурів починала діставати харчові кульки з годівниці іншою кінцівкою, котра раніше не використовувалася; тобто ідея дії зберіглася, тоді як координаційна програма руху порушувалась і формувалася знову.

Друге поле фронтальної кори також контролює здійснювані рухи. Підтвердженням такого висновку є збільшення кількості спроб для успішного захоплення їжі (зниження точності рухів) після контралатерального видалення, перебудова структури руху, особливо тих його фаз (перш за все флексії пальців), котрі могли бути пов'язані з залученням зворотніх зв'язків.

Результати реєстрації нейронної активності другого поля фронтальної кори в умовах вільної поведінки також свідчать про те, що ця ділянка кори у щурів причетна до програмування, запуску та контролю успішності виконання їжодобувних рухів.

Випереджаюча на 1,5 с початок руху активація нейронів другого поля фронтальної кори може розглядатись як відбиття задуму руху. Таке випередження активності співпадає в часі з розвитком "потенціалу готовності", котрий віддзеркалює процеси, що передують посиланню програми руху моторною корою. Джерелом "потенціалу готовності" є збуджуючі постсинаптичні потенціали на апікальних дендритах пірамідних нейронів кори [Birbaumer et al., 1990]. Враховуючи глибину розташування зареєстрованих у наших експериментах нейронів з випереджаючим на 1-1,5 с активуванням, це можуть бути клітини внутрішнього пірамідного шару. Ці ж нейрони є головним джерелом еферентних волокон кори. Серед нервових клітин кори великою конвергентною ємкістю володіють нейрони саме асоціативних ділянок. Можна вважати, що патерн описаної імпульсної активності нейронів другого поля фронтальної кори відбиває їх діяльність, котра включена в передпускову інтеграцію збуджень.

Випереджаюче на 0,2-0,26 с початок руху активування або пригнічення імпульсної активності нейронів свідчить про причетність другого поля фронтальної кори також до формування програми руху та її запуску, а також може свідчити про активування "словника рухiв", що закодований на рiвнi окремих нейронiв і зберiгає слiди вироблених рухiв рiзного ступеня складностi [Rizzolatti et al., 1990]. Організує рух асоціативна кора шляхом надсилання інформації через неоцеребеллюм і базальні ганглії або через прямі зв'язки з моторною корою [Evarts, Thach, 1969; Schmidt et al., 1974; Sherman et al., 1996].