Влияние перерезки ствола мозга лягушки на позу и характер ее движений
В стволе головного мозга сосредоточены основные ядра и проводящие пути, обеспечивающие нервный контроль двигательных актов и важнейших гомеостатических функций организма.
Промежуточный мозг можно разделить на пять отделов, которые в той или иной степени взаимосвязаны: зрительный бугор, таламус, забугорная область, подбугорная область, надбугорная область и субталамическая область.
Зрительные бугры состоят из нескольких ядерных областей с различными функциями. Они служат местом переключения для сенсорной информации, идущей к коре головного мозга.
В ростральных отделах зрительных бугров находятся промежуточные вентральные ядра, через которые проходят импульсы, идущие от мозжечка в моторную зону коры. Эти структуры оказывают модифицирующее влияние на двигательный стимул, посылаемый к мышцам, так что импульсы, приходящие в нижележащие отделы мозга, вызывают организованный ответ.
На уровне среднего мозга располагается ряд образований, участвующих в организации сложных координированных реакций, возникающих в ответ на внешние воздействия – световое или звуковое. Это обусловлено конвергенцией зрительных и слуховых входов на нейронах тектальной области. Формирующиеся в этом отделе текто - и руброспинальные тракты, а также медиальный продольный пучок, иннервируя интер- и мотонейроны спинного мозга, обеспечивают участие скелетных мышц в реакциях, вызванных различными стимулами.
Для работы необходимы: марлевая салфетка, набор препаровальных инструментов, раствор Рингера для холоднокровных животных.
Объект исследования – лягушка.
Проведение работы. Наблюдают за движениями лягушки, ее естественной позой (голова и туловище расположены по продольной оси, передние лапки согнуты, задние разогнуты, конечности симметричны). Раздражают заднюю лапку лягушки пинцетом и наблюдают за содружественностью и симметричностью движений лапок лягушки при сложном двигательном акте – прыжке.
Лягушку фиксируют, заворачивая туловище и лапки в марлевую салфетку. Делают два расходящихся косых разреза от точки, расположенной позади ноздрей до линии перехода головы в туловище. Откидывают кожный лоскут и обнажают черепную коробку. Под костями черепа контурируют (определяются) структуры головного мозга лягушки (рис. 110). Находят конечный мозг и зрительные бугры. Делают разрез ствола головного мозга лягушки с правой стороны на уровне зрительных бугров. Кожным лоскутом закрывают поверхность операционной раны.
Л
Рис. 110. Головной
мозг лягушки:
1 – большие
полушария мозга; 2 – зрительные
бугры; 3 – место перерезки
зрительного бугра
Результаты работы и их оформление. Опишите позу и характер движений лягушки до и после операции (тонус конечностей, симметричность их положения и участия в двигательном акте, траекторию движения). Схематично зарисуйте операционное поле, укажите основные структуры головного мозга лягушки, обозначьте место разреза ствола головного мозга. Сделайте выводы о значении инактивированных структур головного мозга лягушки в регуляции тонуса мышц и реализации сложных локомоторных актов.
Р а б о т а 17
АНАЛИЗ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО
ПОВЕДЕНИЯ ЖИВОТНОГО ПРИ РАЗДРАЖЕНИИ
ГИПОТАЛАМИЧЕСКИХ ЯДЕР
В ХРОНИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Гипоталамус является высшим центром регуляции вегетативных функций организма и участвует в формировании многих эмоциональных реакций человека и животных. Электрическая коагуляция определенных гипоталамических областей, а также их стимуляция вызывают комплексные изменения или нарушения деятельности различных систем организма. Так, например, при стимуляции вентромедиального ядра гипоталамуса можно наблюдать отказ от пищи даже голодного животного, тогда как разрушение этого ядра вызывает усиленное потребление пищи. Раздражая паравентрикулярное ядро гипоталамуса, можно вызвать неутолимую жажду. При стимуляции определенных гипоталамических областей возникают многие проявления таких эмоциальных реакций, как страх, ярость и т. п.
Для работы необходимы: стереотаксический прибор, стимулятор, подкорковые электроды для вживления, набор хирургических инструментов и материалов, стиракрил (норакрил, протакрил и т. п.), нембутал.
Объект исследования – кошка.
Проведение работы. Наркотизируют кошку раствором нембутала (40 мг/кг). Готовят электроды для вживления в гипоталамус. Для этого берут две пары изолированных и сплетенных электродов. Расстояние между парами электродов составляет 4 мм. Закрепляют панельку в электрододержателе и определяют нулевую точку для одного из электродов. Рассчитывают необходимую глубину погружения электродов так, чтобы один из них оказался в области переднего гипоталамуса, другой – заднего.
Животное фиксируют в стереотаксисе. Обнажают череп в области теменной кости, удаляя лоскут кожи диаметром 20 мм. Тщательно снимают надкостницу и подсушивают череп животного. Обеспечивают гемостаз. Намечают места для отверстий в черепе и просверливают их фрезой от бормашины диаметром 1,5–2 мм. Вводят электроды и фиксируют панельку на черепе с помощью стиракрила. После застывания стиракрила снимают электрододержатель и извлекают животное из стереотаксиса. Края раны засыпают сухим стрептоцидом. Животному делают внутримышечную инъекцию 200 000 ЕД пенициллина и укладывают на мягкую подстилку. На следующий день, когда животное полностью выходит из наркоза, приступают к стимуляции гипоталамуса. Меняя режим стимулирующего тока, добиваются появления реакции, подобной эмоции ярости и страха.
Результаты работы и их оформление. Зарисуйте схему эксперимента и запишите последовательность всех операций. Тщательно проследите реакцию животного и опишите ее. Обратите внимание на пилоэрекцию, изменение диаметра зрачков и т. д. Проанализируйте полученные данные и сделайте соответствующие выводы.
Р а б о т а 18
ХРОНИЧЕСКИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ НА ЖИВОТНЫХ
С ВЖИВЛЕННЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ.
ОПЫТЫ ДЖ. ОЛДСА ПО САМОРАЗДРАЖЕНИЮ
ЖИВОТНЫХ
В опытах с самораздражением, методику которых разработал Дж. Олдс (1956), животное само может наносить себе раздражение через вживленные электроды. Эти опыты поднимают такие теоретические проблемы, как формирование эмоций, механизм возникновения ощущений, вопросы дифференцировки различного рода воздействий на категории «приятных», «нейтральных» и «неприятных». Кроме того, эта методика открывает новые возможности в изучении физиологии стволовых структур. Сочетание ее с методом условных рефлексов уже принесло некоторые успехи. Наряду с этим методику самораздражения применяют для исследования влияния на поведенческие реакции и проявление эмоций ряда фармакологических веществ, относимых к группе психофармакологических соединений.
Для работы необходима специальная установка.
Объект исследования – крыса.
Проведение работы. Вживление электродов даже точно в те зоны, которые описывает Олдс (рис. 111), необязательно со-
Рис. 111. Упрощенная схема опыта с самораздражением
через вживленные электроды (А, Б)
провождается ожидаемым эффектом. Как отмечает сам автор, около 60% всех электродов при раздражении являются эмоционально нейтральными – животное не производит самораздражения, но и не избегает его, 5% электродов оказываются эмоционально отрицательными, а остальные 35% – эмоционально положительными. Когда электрод находится в соответствующей активной точке, животное с явным удовольствием производит самораздражение. На рис. 111 приведена упрощенная схема методики самораздражения и вид животного, готового нажать рычаг. Характерна его поза в период самораздражения.
Результаты работы и их оформление. Зарисуйте схему установки и схему расположения вживленных электродов. Проанализируйте полученные результаты и сделайте соответствующие выводы.
Р а б о т а 19