Майoров Владимир Иванович

старший научный сотрудник
кандидат биологических наук

E-mail:

Лекции:

• «Пластичность нервной системы» (спецкурс), 5 курс каф. ВНД.

Основные направления научной работы:

1. Нейронные механизмы инструментальных условных рефлексов -произвольных движений. (Из каких структур исходит побуждение к действию? Каков механизм преобразования побуждения в действие? Где / как / кем принимается решение о выполнении действия? Существует ли «гомункулус», который принимает решение о выполнении действия или решения принимаются локально в отдельных участках головного мозга, например, в двигательной коре? Существует ли «свобода воли»?)
2. Математическое (компьютерное) моделирование нейронных процессов при выработке и воспроизведении инструментальных условных рефлексов.

1. В работе сформулирована гипотеза «двунаправленной синаптической пластичности», получившая впоследствии известность под именем «теории BCM» (по первым буквам фамилий авторов, независимо предложивших похожую схему [Bienenstock E, Cooper L, Munro P, 1982. J Neurosci 2:32– 48]) и подтвержденная многочисленными экспериментальными данными для разных типов синапсов.
2. В.И.Майоров (1987) Анализ участия гиппокампа в организации поведения животных. Журн. Высш. Нервн. Деят., 37(5): 880-887. Направление движения на местности выбирается исходя из относительного уровня активности отдельных участков когнитивной карты, который зависит от силы связей гиппокампальных «клеток места» между собой (если карта находится в гиппокампе) или с другими (если карта находится за пределами гипппокампа). Изменения эффективности связей «клеток места» подчиняются правилу двунаправленной синаптической пластичности. Знак изменения определяется величиной ретикуло-септального входа в гиппокамп, отображаемой в частоте тета-ритма. Получение пищи во время обучения (более высокая частота тета-ритма) вызывает длительную потенциацию связей и усиление «засветки» соответствующего участка на когнитивной карте; собирание пищи при обходе знакомой местности после обучения (более низкая частота тета-ритма) вызывает кратковременную депрессию и снижение «засветки».
3. В.И.Майоров, Е.И.Савченко, Б.И.Котляр (1977) Преобразование афферентного тактильного сигнала в двигательную команду в моторной коре кошки. Нейрофизиология. 9(2):115-123. В.И.Майоров, Б.И.Котляр, Е.И.Савченко (1977) Участие нейронов моторной коры кошки в афферентной реорганизации «реакции на опору». Журн. Высш. Нервн. Деят., 27(5):931-940. В результате выработки условного рефлекса постановки передней лапы на опору в ответах нейронов двигательной коры кошки, на условный сигнал появляются относительно поздние компоненты с латентным периодом около 30-50 мс, тогда как первичные ответы с латентным периодом около 10 мс остаются без изменений.
4. В.И.Майоров, Б.В.Чернышев (1994) Активность нейронов моторной коры кошки при дифференцировке между реакциями постановки на опору правой и левой лапы, выработанными на стимуляцию теменной коры разных полушарий. Журн. Высш. Нервн. Деят., 44(2):323-333. Продолжение поиска характерных изменений в реакциях нейронов двигательной коры в результате выработки инструментального условного рефлекса постановки лапы на опору. В качестве условного сигнала использовалось электрическое раздражение моносинаптического входа в двигательную кору из поля 5 теменной коры. В результате выработки УР в ответах на УС появляются относительно поздние возбудительные компоненты с ЛП около 30 мс. Статья заканчивалась словами: «Сравнительно короткий ЛП [этих реакций] делает небезнадежными дальнейшие попытки изучения локализации и организации нейронных цепей, ответственных за их генерацию».
5. В.И.Майоров, Б.В.Чернышев, А.А.Москвитин (1997) Влияние 2-амино-5-фосфопентановой кислоты (AP5) – блокатора NMDA- рецепторов глютамата – на активность нейронов двигательной коры кошки при выполнении условного рефлекса постановки лапы на опору. Журн. Высш. Нервн. Деят., 47(4):672-683.
   В.И.Майоров (2002) НМДА- зависимые и НМДА- независимые нейронные процессы в двигательной коре кошки, расторможенной бикукуллином, при выработке ивоспроизведении условного рефлекса постановки лапы на опору. 52(2):205-212.
   В.И.Майоров (2004) Появление длиннолатентных ответов на условный сигнал в коре объясняется усилением коллатеральных связей между пирамидными нейронами. Журн. Высш. Нервн. Деят., 54(3):403-408.
   В этих работах показано, что характерные реакции нейронов двигательной коры на условный сигнал генерируются за счет внутрикорковой реверберации возбуждения в результате активации NMDA- рецепторов в окончаниях возвратных коллатералей аксонов пирамидных нейронов. Как выяснилось, механизм генерации условных реакций такой же, как эпилептиформных реакций в эпилептогенной коре.
6. В.И.Майоров (2002) Компьютерная модель нейронных процессов, наблюдаемых в двигательной коре кошки при выполнении инструментального движения. Журн. Высш. Нервн. Деят., 52(4):467-478. Разработана программа на языке C++, моделирующая нейронную структуру колонки двигательной коры. Модель состоит из 512 (максимум) нейронов нескольких типов и представляет собой систему дифференциальных уравнений типа Ходжкина-Хаксли, решаемую численными методами. Модель воспроизводит и объясняет физиологические механизмы всех компонентов нейронной активности, наблюдавшихся в двигательной коре кошки при выполнении инструментального движения.
7. В.И.Майоров, А.Г.Фролов (2004) Влияние системного введения избирательных антагонистов дофаминовых рецепторов D1- и D2/D3- типа на пищевой и оборонительный (реакция избавления) условные рефлексы постановки передней лапы на опору у кошек. Журн. Высш. Нервн. Деят., 54(4):489-494.
   В.И.Майоров (2003) Блокада D1- рецепторов дофамина в двигательной коре кошки вызывает увеличение латентного периода условного рефлекса постановки передней лапы на опору. Журн. Высш. Нервн. Деят., 53(1):107-109. Показано, что локальное введение специфического антагониста D1- рецепторов дофамина SCH23390 в двигательную кору кошки доза-зависимо подавляет условный рефлекс постановки контралатеральной передней лапы на опору.
8. В.И.Майоров (2007) Реакция «фиктивной еды» при стимуляции точек самораздражения в латеральном гипоталамусе кошек. Принято считать, что стимуляция точек самораздражения в латеральном гипоталамусе (ЛГ) вызывает поиск пищи и натуральную еду. «Обнаружение [в 50-60-е годы прошлого века] того факта, что драйв и подкрепление отражают одно и то же, а не противоположные состояния, вызвало настоящий шок в психологии, эхо которого звучит и поныне» [K.Berridge]. В работе показано, что первой (по времени) реакцией на стимуляцию наиболее эффективных точек самораздражения в ЛГ кошек является «фиктивная еда» - комплекс движений в виде жевания и облизывания, который в норме запускается при попадании пищи в рот (в то время как кошка игнорирует реальную пищу). Можно предположить, что стимуляция ЛГ запускает не только периферический, но и центральный механизмы реакции на подкрепляющий стимул.
9. В.И.Майоров (2007) Реакция самостимуляции латерального гипоталамуса у кошек в условиях системной блокады D1- рецепторов. Антагонисты D1- рецепторов дофамина полностью подавляют инструментальные движения. В работе показано, что реакцию самораздражения (подъем и постановка лапы на опору для получения подкрепляющего электрического раздражения ЛГ) в условиях системной блокады D1- рецепторов еще можно запустить путем более или менее продолжительной предварительной стимуляции ЛГ. Предполагается, что в основе эффекта «затравки» лежит постепенное накопление под влиянием стимуляции экстраклеточного дофамина и конкурентное вытеснение молекул антагониста с мест связывания.
10. В.И.Майоров (2007) Активность нейронов двигательной коры кошки при выполнении условного рефлекса избавления от раздражения пищевой области среднего мозга. В среднем мозге кошек у вентролатерального края центрального серого вещества находится область «охотничьего поведения», стимуляция которой у сытой кошки вызывает реакцию нападения на мышь или хватание пищи, на которые до этого кошка не реагировала. А.Г.Фроловым была высказано неожиданное предположение, что данная – пищевая! – область должна быть источником сильной реакции избавления. Действительно, кошка быстро и легко научается выключать стимуляцию путем подъема и постановки передней лапы на опору. Выработанный рефлекс не нарушается под влиянием антагонистов D1- рецепторов. Для реакций нейронов двигательной коры характерно продолжительное возбуждение и полное отсутствие торможения.