Главная страница Карта сайта Контактная информация Закрытый раздел для сотрудников и студентов кафедры Старая версия сайта






Нейробиологические и информационные основы поведения и деятельности сенсорных систем


Руководитель: д.б.н., проф. А.В.Латанов

Научный руководитель: д.б.н., проф. В.Б.Полянский

Творческий коллектив:


​Латанов Александр Васильевич
заведующий Кафедрой высшей нервной деятельности
профессор
доктор биологических наук

Евтихин Дмитрий Владимирович
доцент
кандидат биологических наук
учебный секретарь кафедры

​Полянский Владимир Борисович
доктор биологических наук
зав. лабораторией физиологии сенсорных систем и управления поведением животных
заместитель заведующего кафедрой

Описание направления

Как звук изменяет ответ на свет в зрительной коре кролика

Многие исследования работы мозга проводятся на животных. Полученные при этом результаты могут быть использованы для понимания принципов переработки зрительной информации у людей.

Кролик – широко используемое лабораторное животное. Он относится к сумеречным видам, и активен, в основном, вечером и ночью при очень слабом освещении. В таких условиях разнообразные звуки могут сигнализировать об опасности или о каком-то важном для животного событии.

В природе звуки редко совпадают по времени с появлением зрительных стимулов. Поэтому важно определить тот временно́й интервал, внутри которого сказывается влияние звука на восприятие возникающего зрительного стимула, такого, как, например, появление опасного животного, вспышка молнии, освещение препятствия и пр. В своей работе мы ориентировались на прежние собственные исследования и работы других авторов, показавших, что звук при синхронном сочетании со светом усиливает зрительные реакции в ответ на слабые интенсивности света (Полянский и др., 2012, 2014; Kayser, Logothetis, 2007; Jaekl, 2014).

Интересно, что данные о «временном окне», в котором происходит взаимодействие и интеграция звука и света, выполнены почти исключительно в психофизических экспериментах на людях. Психофизиологи установили (Benjamins et al., 2008; Fujisaki, Nishida, 2010; Senkowski et al., 2013), что диапазон интервалов между звуком и светом, при которых звуковые и световые стимулы сливаются в единый образ, составляет от -200 до +200 мс.

Мы решили проверить эти данные на ответах одиночных нейронов зрительной коры кролика на свет при добавлении к нему звука при их временных отставлениях друг от друга в диапазоне от -750 до +150 мс (всего 15 интервалов). Кролик находился в бодрствующем состоянии, без наркоза и искусственного дыхания. Спайковые разряды отводились от коры вольфрамовыми микроэлектродами с помощью микроманипулятора.

В результате проведенных опытов на 34 нейронах были выявлены две группы нейронов. Для первой группы (n=16) было показано значимое влияние (p<0.05) звука на on-ответ нейронов в широком диапазоне интервалов (-150, -40, -20, 0, +20, +50, +100 мс). Для нейронов второй группы (n=18) звук практически не влиял на световой ответ. Мы предполагаем, что в зрительной коре имеются нейроны, специализированные на межмодальное взаимодействие в определенных временны́х диапазонах.

В работе также показано, что влияние звука на off-ответы нейронов на свет менее выражено как по числу интервалов, так и по степени облегчения ответов. Опыты также выявили, что наиболее стабильными для влияния звука оказались интервалы -150, -40 и 0 мс. Они, видимо, играют особую роль в межмодальном взаимодействии у кролика.

Наша работа выявила сходство временны́х интервалов модуляции звуком ответов на свет в опытах на кролике и в психофизических опытах. В обоих случаях окно взаимодействия света и звука находится в диапазоне от -150 до +150 мс, что говорит о сходстве базовых механизмов переработки информации у человека и животных

Работа выполняется при поддержке гранта РФФИ "Взаимодействие и интеграция различных модальностей во времени в зрительной системе кролика" № 13-04-00061.

Основные публикации

1. 2014 Звук влияет на различение слабых интенсивностей света в зрительной коре кролика

  • Полянский В.Б., Алымкулов Д.Э., Евтихин Д.В., Чернышев Б.В.
  • в журнале Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова, том 64, № 5, с. 531-541 DOI

2. 2015 Как звук модулирует ответы на свет при разных временных интервалах между различными модальностями

  • Полянский В.Б., Алымкулов Д.Э., Евтихин Д.В., Чернышев Б.В.
  • в журнале Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова, том 65

3. 2012 Специфическая модуляция звуком ответов нейронов первичной зрительной коры кролика на световые стимулы различных интенсивностей

  • Полянский В.Б., Алымкулов Д.Э., Евтихин Д.В., Чернышев Б.В.
  • в журнале Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова, том 62, № 4, с. 440-452

4. 2013 Specific modulations by sound of primary visual cortex neuron responses to light stimuli of different intensities in rabbits

  • Polyanskii V.B., Alymkulov D.E., Evtikhin D.V., Chernyshev B.V.
  • в журнале Neuroscience and Behavioral Physiology, 43(9): 1058-1067.

5. 2008 Coding of Luminance and Color Differences on Neurons in the Rabbit's Visual System.

  • Evtikhin D.V., Polianskii V.B., Alymkulov D.E., Sokolov E.N.
  • в журнале Spanish Journal of Physiology, изд-во Univesidad Complutense de Madrid, т. 11, № 2, с. 349-362.




версия для печати






© 2017 Кафедра
Высшей нервной деятельности МГУ

Старая версия сайта



Почтовый адрес:
119234, Россия, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12,
Биологический факультет МГУ.

Телефон: +7 (495) 939-28-37,
Факс: +7 (495) 939-28-37,
заведующий кафедрой профессор Латанов Александр Васильевич

E-mail: info@neurobiology.ru



2015, сделано в