Эволюционно-генетические аспекты поведения: избранные труды - Крушинский Леонид Викторович - Страница 67

В развитии судорожного комплекса экспериментальной эпилепсии у крыс выступают основные компоненты феногенетического процесса, выделенного Н. В. Тимофеевым-Ресовским (1930): проявление, выражение и специфичность.

Важнейшим этапом в проводимой нами работе была селекция крыс линии КМ на затяжное возбуждение, которое продолжается после выключения звука в течении 20–30 мин. Когда путем селекции была выведена линия крыс с затяжным возбуждением, у них обнаружилась значительная гетерогения в реакции на применяемые звуковые раздражители. Эта гетерогения поведения выражалась в появлении фазовых состояний нервной системы. В норме реакция организма на внешний раздражитель подчиняется закону силовых отношений: в ответ на сильное раздражение возникает сильная реакция, на слабый — слабая. При резком возбуждении мозга закон силовых отношений перестает действовать и появляются новые отношения между раздражителями и ответной реакцией организма (Крушинский и др., 1952).

А — увеличение импульсации на звук при полутороминутной экспозиции; Б, В — силовые; Г, Д — парадоксальные отношения

И. П. Павлов, обнаружив это явление на собаках, назвал его запредельным торможением и рассматривал в качестве защитной реакции нервной системы. Крупный отечественный психиатр В. Л. Осипов посредством запредельного торможения объяснял симптомокомплекс ряда тяжелых психических заболеваний человека, в том числе шизофрении (Ленц, 1925).

Полученная на крысах генетическая модель запредельного торможения открыла практически неограниченные возможности в изучении закономерностей развития перевозбуждения мозга и тех защитных механизмов, которые используются нервной системой против его вредоносного действия. Феногенетическое описание запредельного торможения на поведенческом уровне у крыс подтвердилось при изучении суммарной и импульсной активности нейронов продолговатого мозга (Семиохина, Цурита, 1974) (рис. 1). Можно предположить, что все многообразие фаз запредельного торможения, полученное на генетической модели, сводится к простым количественным изменениям взаимоотношения между процессами возбуждения и торможения во времени.

Нами была высказана гипотеза, что многообразие фаз запредельного торможения может быть объяснено при допущении, что возбуждение по мере действия стимулирующего раздражителя нарастает в линейной зависимости от времени, а торможение, индуцируемое возбуждением, — по экспоненте (рис. 3). Возбудимость мозга, которая определяет все многообразие обнаруженных фаз запредельного торможения, выступает как разность уровней возбуждения и торможения. Проверка предполагаемых взаимоотношений между возбуждением и торможением была осуществлена при помощи построения математической модели Г. В. Савиновым (1962). Технически построенная модель была осуществлена на электронной машине.

Стадии: I — силовая; II — уравнительная; III — парадоксальная; IV — затяжное возбуждение; V — инвертированная

На блоке усилителя набрана нелинейная характеристика, которая соответствует кривой изменения возбудимости во времени (см. рис. 3). На осциллограмме, полученной на модели (рис. 2), описанная схема воспроизводит зарегистрированные в опыте на животных взаимоотношения между раздражителем и ответной реакцией организма. Полученные данные с построением математической модели изменения функционального состояния системы по времени хорошо объясняют гетерогению проявления и выражения нормальных и патологических реакций поведения в фенотипе и находятся в соответствии с высказанной рабочей гипотезой.

Нет необходимости говорить здесь о биологическом значении описанной системы саморегуляции. Она, несомненно, весьма целесообразна. Пока эта система работает сбалансированно, опасности для жизни организма практически нет. Однако когда эта сбалансированность нарушается, резкое возбуждение мозга может привести к летальному исходу. В наших опытах это достигалось в тех случаях, когда после звуковой экспозиции делался перерыв. В этом случае 12 %подопытных животных гибнут от острых нарушений кровообращения. Почти у всех погибших особей наблюдаются тяжелые кровоизлияния в мозг (Крушинский, Флесс, Молодкина, 1952; Крушинский, Пушкарская, Молодкина, 1953). Если перед началом звуковой экспозиции повысить возбудимость нервной системы введением кофеина или тироксина, летальные исходы значительно учащаются (Крушинский, Доброхотова, 1957) (табл. 1). И наоборот, если звуковую экспозицию проводить в камере с повышенным содержанием СO2, который снижает возбудимость, летальных исходов не бывает (Крушинский и др., 1960). На этом примере хорошо видно, какое значение имеет повышенная возбудимость для течения патологического процесса: она является тем фоном, на котором проявляются самые различные патологии, связанные с функциональным состоянием нервной системы.

Экспериментальное изучение каких-либо генетических или физиологических проявлений талантливости в модельных опытах на животных невозможно. Однако животные, так же как и человек, обладают элементарной рассудочной деятельностью, уровень развития которой является важнейшим компонентом талантливости.

Наша лаборатория в течение 25 лет изучает объективными физиологогенетическими методами биологические основы рассудка в экспериментах на животных. Предпосылкой для проведения таких исследований послужило то, что нам удалось определить наиболее существенные черты рассудочной деятельности. Мы считаем, что поведенческий акт может быть оценен как рассудочный, если он выполняется адекватно в новой обстановке в результате оперирования эмпирически уловленными законами, связывающими явления и предметы внешнего мира.

Нам удалось выделить три формы поведения, которые выполняются как человеком, так и животными на основе оперирования эмпирически уловленными законами природы: первая связана со способностью к экстраполяции (Крушинский, 1958); вторая — с оперированием пространственными отношениями между геометрическими фигурами (Крушинский, 1968); третья — с определением закономерности перемещения объекта в пространстве (Крушинский, Попова, 1978).

В результате проведенных исследований удалось изучить отдельных представителей всех классов позвоночных животных, от рыб до обезьян и дельфинов, и начать исследования на людях.

Исследование показало несомненную роль генотипических факторов в полиморфизме по рассудочной деятельности. Об этом говорят исследования, проведенные на крысах (Крушинский, 1977а). При сравнении лабораторных крыс с пасюками и гибридами, несущими долю генотипа пасюков, наблюдаются ясные различия в успехе решения предъявляемого теста и развитие неврозов после правильного решения задачи.

Удобным объектом для изучения генетики поведения являются мыши различных инбредных линий. Нашей лабораторией совместно с отделом эмбриологии ИЭМ АМН СССР было проведено исследование на мышах нормального кариотипа и мышах, несущих в своем кариотипе робертсоновские транслокации (Крушинский и др., 1976). Оказалось, что у мышей разных линий доля особей, правильно решивших задачу, недостоверно отличается от 50 %-ного (случайного) уровня. Однако мыши, гомозиготные по транслокации Т1 ИЭМ (Rb/8,17/T1 ИЭМ), в достоверном большинстве случаев решают задачу на экстраполяцию правильно как при первом, так и при многократных предъявлениях.