У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений

 





Название Нейрофизиологические характеристики покоя и активности черепах
Количество страниц 98
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Бесплатно Скачать 23024.doc 
Содержание Содержание
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение...

Глава 1 Обзор литературы...10

1.1. Поведение и принципы организации нервной

системы черепах...10

1.2. Современное представление о сне и

сноподобных состояниях...15

1.2.1.Сон как биологический ритм...15

1.2.2. Стадии сна и покоя позвоночных...18

1.2.3. Критерии и определения сна...22

1.2.4. Сон и сноподобные состояния...25

1.3. Эволюция сна позвоночных животных...28

1.4. Двигательное поведение в цикле покой-активность

и возможные подходы к управлению поведением...32

Глава 2 Материалы и методы исследования...35

2.1 .Методы исследования...35

2.2. Оборудование и операционная техника...38

2.3. Методы анализа экспериментального материала...41

Глава 3 Результаты исследования и их обсуждение...42

3.1. Цикл покой-активность черепах...42

3.1.1. Соотношение поведенческих состояний

и их распределение в течение суток...42

3.1.2. Исследование биоэлектрической активности переднего мозга черепах в цикле покой-активность...48

3.1.3. Влияние некоторых внешних и внутренних факторов на поведение черепах...62

3.1.4. Возрастные особенности организации

цикла покой-активность черепах... 70

3.2. Двигательная активность как критерий оценки состояний черепахи черепах...73

3.2.1. Элементы движения черепах...73

3.2.2. Двигательная активность в цикле

покой - активность ...74

3.2.3. Управление двигательной активностью черепах...76

Глава 4 Заключение...79

Выводы...84

Список литературы ...86

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность исследования.

В последние десятилетия всё большую актуальность приобретают поведенческие и нейрофизиологические исследования цикла «покой -активность» у холоднокровных животных. Работы в этом направлении дают возможность понять становление механизмов формирования и поддержания как состояния активности, в первую очередь его моторных и сенсорных компонентов, так и состояния покоя в ряду позвоночных животных. Изучение покоя пойкилотермных организмов имеет большое теоретическое значение, так как позволяет проследить этапы происхождения и развития сна и сноподобных состояний холоднокровных в процессе эволюции. Основной вопрос состоит в том, можно ли назвать покой земноводных и рептилий состоянием аналогичным сну высших животных, или же сон появляется лишь у теплокровных - птиц и млекопитающих. Как считается, признаками истинного сна является его деление на стадии и фазы (Фельдман, 1983; Ковальзон, 1996), этим он отличается от сноподобных состояний, в которых, согласно существующим мнениям, такое деление отсутствует.

Важным аспектом этой проблемы является вопрос о связи развития цикла покой-активность и теплокровности (Слоним, 1986), так как многие исследователи связывают возникновение сна в эволюции позвоночных и разделение его на стадии именно с появлением способности организмов регулировать температуру своего тела.

Для выяснения этого вопроса необходимы исследования биоэлектрической активности мозга на разных стадиях цикла покой-активность. Причём, важными является не только характеристики биоэлектрической активности мозга в отдельных состояниях, но и динамика составляющих при переходе из одного состояния в другое.

С эволюционной точки зрения, для исследования сна, наибольший интерес вызывают черепахи. По развитию головного мозга они наиболее близко стоят к рептилиеподобным предкам млекопитающих.

Но, в то же время, работ по изучению биоэлектрической активности мозга черепах, в общем, достаточно мало (Чораян, 1963; Белехова., 1977, 1987; Аристакесян, Карманова, 1995, 1998; Аристакесян, 1989; Чурносов, 1971; 1972; Титков, 1977; Белич, 1980; Лазарев, 1980, и т.д.), а с точки зрения изучения их цикла покой - активность, позволяющих судить о его механизмах, ещё меньше (Карманова, 1977; Лямин и др., 2001; Flanigan, 1974).

Возросший интерес к организации и механизмам поведения черепах обусловлен так же возможностью управления двигательным поведением. Эффективными методами управления являются электрическая стимуляция двигательных структур головного мозга. В перспективе, подобные исследования имеют целью создание управляемых биоробототехнических систем с целью мониторинга окружающей среды (Буриков и др., 2002; Каляев и др., 2003)

Цели и задачи исследования. Целью исследования было изучение нейрофизиологических характеристик цикла «активность - покой» черепах. В задачи исследования входило.

1. Выделение поведенческих состояний на основе исследования биоэлектрической активности переднего мозга и поведенческих критериев (спонтанная и вызванная двигательная активность).

2. Исследование соотношения поведенческих состояний в течение суток, и соотношения поведенческих состояний у черепах разного возраста.

3. Оценка поведенческих состояний черепах по показателям двигательной активности вызванной стимуляцией двигательных структур головного мозга (стриатума).

6

Научная новизна результатов исследования.

Показано, что у черепах имеется две формы активности (состояние высокой активности и состояние низкой активности) и покоя (поверхностный покой и глубокий покой), различающиеся по поведенческим и физиологическим параметрам (биоэлектрическая активность переднего мозга, электромиограмма, стереотипная поза, пороги двигательных реакций).

Выявлено изменение частотного состава биоэлектрической активности переднего мозга черепах в зависимости от поведенческого состояния. В состоянии высокой активности доминируют высокочастотные колебания (18-30 Гц). При переходе в состояние низкой активности их доля уменьшается за счёт возрастания доли колебаний в диапазонах 8-18 Гц.

В состоянии поверхностного покоя наблюдаются серии пилообразных волн, низкочастотные колебания с частотой до 4 Гц - одиночны. В состоянии глубокого покоя серии пилообразных волн отсутствуют, а доля низкочастотных волн (появляющихся сериями) увеличивается. Поведенчески поверхностный покой характеризуется периодическим подергиванием сомкнутых век с быстрыми движениями глазных яблок. По совокупности признаков (пилообразные волны, быстрые движения глаз, движения конечностей), стадия поверхностного покоя напоминает сон с быстрыми движениями глаз млекопитающих и особенно птиц.

На соотношение поведенческих состояний в течение суток влияет возраст животного. У черепах 10 лет состояние покоя занимает большую часть цикла, чем у черепах 1,5 лет.

Выявлена зависимость порогов двигательных реакций от поведенческого состояния черепахи. Наименьшие пороги в состоянии низкой активности, наибольшие - в состоянии глубокого покоя.

Впервые на черепахах показано, что электрическая стимуляция стриатума вызывает следующие формы двигательного поведения, старт, движения вправо и влево, манежные движения.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. У черепах можно выделить два состояния покоя и два состояния активности: состояние высокой активности, состояние низкой активности, поверхностный покой, глубокий покой, отличающиеся друг от друга по поведенческим и физиологическим критериям.

2. Поверхностный покой и глубокий покой черепах могут считаться предшественниками двухфазового сна высших позвоночных, с его делением на фазу с быстрыми движениями глаз и фазу без быстрых движений глаз.

3. Пороги двигательных реакций зависят от состояния, в котором черепаха находится. Наименьшие пороги характерны для состояния низкой активности. Самые высокие пороги наблюдаются в состоянии глубокого покоя. В общем, при переходе от состояния активности к состоянию покоя пороги повышаются на 45-50 %.

4. Электрическая стимуляция стриатума в состоянии поверхностного покоя или низкой активности вызывает инициацию движения с одновременным поворотом направо и налево, и манежные движения. Стимуляция в состоянии высокой активности, когда животное передвигается, вызывает перемену направления движения.

Теоретическое и практическое значение работы.

Проведённые исследования показали наличие у черепах четырёх чётко выраженных поведенческих состояний, каждое из которых имеет характерный комплекс поведенческих и нейрофизиологических признаков. Это выявило некоторые новые аспекты проявления циркадианной и ультрадианной организации цикла «активность-покой» у черепах, их зависимость от температуры, функционального состояния и возраста организма.

Полученные данные позволяют подробнее выяснить основные этапы становления цикла бодрствование сон в ряду позвоночных животных. Подробное исследование биоэлектрической активности стриатальных

8

отделов головного мозга черепахи даёт возможность проследить становление центральных механизмов формирования и поддержания этого цикла у животных разных филогенетических линий.

В практическом плане работа представляет интерес для отработки методов управления движением с целью создания биотехнических систем для мониторинга окружающей среды.

Апробация работы.

Работа выполнена в рамках темы «Разработка и исследование принципов создания биоробототехнических систем с использованием технологий многопроцессорных и нейропроцессорных структур». Исследования проводились по поручению секции прикладных проблем при Российской Академии Наук.

Материалы диссертации докладывались на конференции молодых учёных Северного Кавказа по физиологии и валеологии (Ростов-на-Дону, 2001); на школах конференциях «Сон-окно в мир бодрствования» (Москва, 2001, 2003); на 13 Юбилейной Международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 2002); на первой научной молодежной школе "Интеллектуальные роботы" (ИР-2002) научно-образовательного проекта "Интеллектуальные механотронные и робототехнические системы" (2002, Крым, Украина); на Всероссийском фестивале молодёжи «Мобильные роботы 2002» (Москва, 2002); на 2 Всероссийской школе конференции «Сон-окно в мир бодрствования» (Москва, 2003); на научно-практической конференции «Проблемы общей биологии» (г. Ростов-на-Дону, 2003 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 16 работ, из них три статьи. Структура и объём диссертации.

Диссертация изложена на 110 страницах печатного текста, иллюстрирована 3 таблицами 30 рисунками и 3 фотографиями. Работа состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, обсуждения результатов исследования, выводов, списка использованной литературы, содержащего 149 отечественных и 90 зарубежных источника.
Список литературы
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)		 1425
Скачать бесплатно 23024.doc 





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ


Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.