Предложен механизм взаимозависимого функционирования обонятельной и гиппокампальной нейронных сетей. В этом функционировании существенную роль играют длительные изменения эффективности связей между нейронами из этих сетей, а также из вентральной части базальных ганглиев, фронтальных областей коры, таламических ядер реуниенс и медиодорзального. Запахи участвуют в пространственном картировании и навигации, поскольку эти два вида информации обрабатываются одновременно и взаимозависимо. Предложенный механизм формирования отображений ассоциаций “запах–объект–место” в активности нейронов из разных полей гиппокампа может лежать в основе участия запахов в определении “полей места”. Поле СА2 гиппокампа вносит важный вклад в этот процесс, способствуя запоминанию и извлечению из памяти информации, связанной с запахами и с их расположением. Благодаря гиппокампальным проекциям в обонятельные структуры, в активности нейронов пириформной коры также формируются пространственные отображения окружающей среды. Согласно предлагаемому механизму, повреждения различных звеньев анализируемых цепей, как и ослабление нейрогенеза в зубчатой извилине и обонятельной луковице, должны ухудшать обоняние и память на запахи. Это следствие согласуется с обонятельным дефицитом при различных нейродегенеративных и вирусных заболеваниях, а также при старении.
Унифицированный механизм формирования контрастных отображений разномодальных сенсорных стимулов в активности нейронов неокортекса предложен нами ранее. В основе контрастирования лежит разнонаправленный знак модификации эффективности сильных и слабых возбудительных входов к шипиковым клеткам стриатума (входной структуры базальных ганглиев) и последующая дофамин-зависимая реорганизации активности в параллельных цепях кора – базальные ганглии – таламус – кора. Окситоцин и дофамин (через Д1 рецепторы) могут улучшить контрастирование этих отображений, способствуя индукции длительной потенциации эффективность возбуждения нейронов коры, таламуса и гиппокампа, иннервирующих шипиковые клетки. Кроме того, окситоцин и дофамин могут улучшать контрастирование, способствуя увеличению отношения сигнал / шум в коре, гиппокампе и стриатуме. Предложен механизм увеличения отношения сигнал / шум, в основе которого лежит разнонаправленный знак длительной модификации эффективности моносинаптического возбудительного и дисинаптического тормозного входов, одновременно воздействующих на постсинаптический нейрон. Предлагаемые механизмы могут лежать в основе вклада окситоцина и дофамина в улучшение формирования и длительного поддержания активности в нейронных группах со сходными рецептивными полями, образующих колонки в первичной зрительной коре, тонотопическую карту в первичной слуховой коре, соматотопическую карту в соматосенсорной коре и распределенные кластеры в обонятельной пириформной коре. Эти механизмы отличаются от общепринятых механизмов формирования нейронных кластеров в коре со сходными рецептивными полями, базирующихся на афферентном и латеральном возбуждении и торможении, что не позволяет обеспечить специфичность и длительность эффектов. Понимание механизмов участия окситоцина и дофамина в обработке разномодальной сенсорной информации может быть полезным для разработки методов лечения некоторых нарушений социального поведения.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation