Роль базального крупноклеточного ядра основания конечного мозга в условнорефлекторной деятельности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Панасюк, Яна Алексеевна

• Панасюк, Яна Алексеевна
• кандидат биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Панасюк, Яна Алексеевна

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Анатомическая организация базального крупноклеточного ядра.

2.1.1. Морфологическая и медиаторная характеристика нейронов базального крупноклеточного ядра.

2.1.2. Медиаторная сенситивность нейронов базального крупноклеточного ядра.

2.1.3 Проекции базального крупноклеточного ядра.

2.1.4. Афферентные проекции к нейронам базального крупноклеточного ядра.

2.2. Электрофизиологические свойства нейронов базального крупноклеточного ядра.

2.3. Связь активности нейронов базального крупноклеточного ядра с корковой активацией.

2.4. Активность нейронов базального крупноклеточного ядра.

2.5. Участие базального крупноклеточного ядра в когнитивных процессах.

2.5.1. Нарушения когнитивных функций, связанные с разрушением базального крупноклеточного ядра.

2.5.2. Изменения нейронной активности базального крупноклеточного ядра, связанные с обучением.

2.5.3. Участие нейронов базального крупноклеточного ядра в пластичности коры головного мозга.

2.6. Нарушения центральной холинергической системы.

3. МЕТОДИКА.

3.1. Операция по вживлению и установке регистрирующих и стимулирующих электродов.

3.2. Аппаратура и регистрация.

3.3. Регистрация электроэнцефалограммы и нейронной активности при различных уровнях бодрствования кролика.

3.4. Выработка пищевого условного рефлекса с болевой коррекцией.

3.5.Формирование условнорефлекторного переключения.

3.6. Реализация парадигмы "пассивный одд-болл".

3.7.0бработка данных.

3.8. Физиологический и гистологический контроль локализации регистрирующих микроэлектродов.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Характеристика спонтанной активности нейронов базального крупноклеточного ядра.

4.2. Связь активности нейронов базального крупноклеточного ядра с электроэнцефалографической активностью коры больших полушарий мозга.

4.2.1. Корреляция частоты разряда нейронов базального крупноклеточного ядра с мощностью дельта-диапазона электроэнцефалограммы.

4.3. Активность нейронов базального крупноклеточного ядра в ответ на предъявление индифферентных звуковых стимулов.

4.3.1. Реактивность нейронов базального крупноклеточного ядра к звуковым стимулам.

4.3.2. Зависимость выраженности ответа нейронов базального крупноклеточного ядра от высоты предъявляемого стимула.

4.3.3. Зависимость выраженности Р300 от высоты предъявляемого стимула.

4.4. Суммарная активность коры головного мозга и активность нейронов базального крупноклеточного ядра при выработке классического оборонительного условного рефлекса.

4.4.1. Суммарная активность коры головного мозга при выработке классического оборонительного условного рефлекса.

4.4.2. Активность нейронов базального крупноклеточного ядра при выработке классического оборонительного условного рефлекса.

4.5. Суммарная активность коры головного мозга и активность нейронов базального крупноклеточного ядра при реализации инструментального условного рефлекса.

4.5.1. Реактивность нейронов базального крупноклеточного ядра к условному стимулу при реализации инструментального условного рефлекса.

4.5.2. Суммарная активность коры головного мозга активность нейронов базального крупноклеточного ядра при выполнении и пропуске инструментальной реакции.

4.6. Суммарная активность коры головного мозга и активность нейронов базального крупноклеточного ядра при условнорефлекторном переключении.

4.6.1. Суммарная активность коры головного мозга при условнорефлекторном переключении.

4.6.2. Активность нейронов базального крупноклеточного ядра при условнорефлекторном переключении.

4.6.3. Активность нейронов базального крупноклеточного ядра при правильном и ошибочном выполнении инструментальной реакции.

4.7. Суммарная активность коры головного мозга и активность нейронов базального крупноклеточного ядра при реализации парадигмы "пассивный одц-болли.

4.7.1. Электроэнцефалографическая активность коры больших полушарий мозга при реализации парадигмы "пассивный одц-болл".

4.7.2. Р300 при реализации парадигмы "пассивный одц-болл".

4.7.3. Фоновая активность нейронов базального крупноклеточного ядра при реализации парадигмы "пассивный одц-болл".

4.7.4. Вызванная активность нейронов базального крупноклеточного ядра при реализации парадигмы "пассивный одц-болл".

4.7.5. Сонаправленность изменений нейронной активности и амплитуды РЗ 00.

5. ОБСУЖДЕНИЕ.

6. ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль базального крупноклеточного ядра основания конечного мозга в условнорефлекторной деятельности»

Актуальность проблемы. Изучение структурных и медиаторных механизмов головного мозга, лежащих в основе условнорефлекторного обучения и связанных с ним явлений активации и внимания, представляет одно из центральных направлений современной нейрофизиологии. В контексте данной проблемы значительный интерес представляет холинергическая нейромодуляторная система основания конечного мозга, к которой принадлежит базальное крупноклеточное ядро (БКЯ), nucl. basalis magnocellularis. БКЯ (базальное ядро Мейнерта у человека) является основным источником холинергической афферентации в кору больших полушарий мозга и миндалину (Mesulam et. al., 1983). В свою очередь на нейронах БКЯ сходятся проекции от различных структур, включая проекции от ряда зон коры головного мозга, амигдалярного комплекса, гипоталамуса и из ствола мозга (Mesulam et al., 1983; Zaborszky et al., 1997; Detari et al., 1999; Gasbarri et al., 1999; Smiley et al., 1999). Источники проекций к БКЯ не являются первичными сенсорными и моторными областями, но содержат зоны конвергенции и интеграции сенсорной, моторной и висцеральной информации.

Первое описание структуры ядра было сделано в конце 19-го века Теодором Мейнертом, а изучение функций ядра началось с работ М. ДеЛонга, который в 1971 г. (DeLong, 1971) описал у обезьян клетки на нижней границе бледного шара, разряд которых был связан не с движением, а с подкреплением. С тех пор многие исследователи проявили интерес к данному ядру. Была показана определяющая роль БКЯ, рассматриваемого как наиболее ростральная часть ретикулярной формации, в процессе активации коры головного мозга и цикле сон/бодрствование (Szymusiak, McGinty, 1986; Detari, Vanderwolf, 1987; Buzsaki, Gage, 1991). В настоящее время считается общепризнанным, что БКЯ принимает участие также и в когнитивных процессах, хотя специфичность этого участия все еще остается неясной.

Особый интерес исследователей к базальному ядру Мейнерта связан также с дегенеративными процессами в нем при болезни Альцгеймера (Дамулин и др., 1999). Важно, что глубина когнитивных нарушений, возникающих при болезни Альцгеймера, положительно коррелирует со степенью поражения холинергических нейронов данного ядра (Sahakian et al., 1993). Поражения базального ядра наблюдаются и при ряде других заболеваний, таких как паркинсонизм, различные деменции, хотя поражения в этих структурах являются скорее вторичными процессами (Яхно и др., 2003).

Подавляющее большинство исследований, направленных на выявление участия БКЯ в процессах обучения, памяти и внимания, были проведены либо с помощью разрушения или временного выключения ядра, либо с помощью измерения концентрации выделившегося ацетилхолина методом микродиализа (Voytko, 1996; Everitt, Robbins, 1997; Sarter, Bruno, 2000; Himmelheber et al., 2001). Оба эти метода имеют низкое временное разрешение и не позволяют провести сравнение между различными реализациями в одном эксперименте; они также не дают возможность выделить тонические и фазические механизмы участия этих структур в обучении и внимании. Тем не менее результаты этих работ указывают на критическую роль холинергических нейронов БКЯ для выработки сложных форм условных рефлексов, в то время как простые формы обучения похоже не требуют участия БКЯ.

Микроэлектродные исследования активности нейронов, в свою очередь, показали, что реакции нейронов БКЯ в основном возникают при предъявлении биологически значимых безусловных стимулов (Richardson, DeLong, 1986; Сторожук, Зинюк, 1989), при предъявлении условных стимулов (УС) после выработки условного рефлекса (УР) - как классического, так и инструментального (Rigdon, Pirch, 1986; Сторожук, Зинюк, 1989; Richardson, DeLong, 1991; Pirch, 1993; Whalen et al., 1994; Maho et al., 1995), а также в ответ на новые, неожиданные для животного стимулы, реакции на которые быстро угасают по мере их повторения (Richardson, DeLong, 1986; Santos- Benitez et al., 1995).

P. Ричардсон и M. ДеЛонг (Richardson, DeLong, 1991b) предположили, что основное участие БКЯ в простом условнорефлекторном обучении осуществляется за счет модулирующего действия ацетилхолина на нейроны коры головного мозга. Было показано, что аппликация ацетилхолина может облегчать возбудимость (вероятность ответа на приходящий стимул) и реактивность (силу ответа) кортикальных нейронов (Woody et al., 1978; Brown, 1983). Кроме того, аппликация ацетилхолина или стимуляция БКЯ, совпадающие во времени с внешним стимулом, ведут к усилению коркового нейронного ответа и вызванного потенциала на этот стимул (Кругликов и др., 1977; Копытова и др., 1979; Tremblay et al., 1990; Bakin, Weinberger, 1996).

Анализ всей совокупности полученных данных привел ряд исследователей к представлению, что активность нейронов БКЯ вероятно связана не столько с обучением и памятью, сколько с процессами внимания, позволяющими организму выделять значимые сигналы из шума и оптимально распределять ресурсы обработки информации (Voytko, 1996; Everitt, Robbins, 1997; Sarter, Bruno, 2000). Эта гипотеза объясняет нарушение выполнения различных сложных межмодальных и пространственных дифференцировок при сохранности простых форм обучения и других форм поведения (Muir et al., 1994; Chiba et al., 1995; Turchi, Sarter, 1997). Однако эксперименты, демонстрирующие непосредственную связь нейронов БКЯ с процессами активации коры больших полушарий мозга и внимания, в настоящее время отсутствуют.

Основываясь на данных научной литературы, теоретических и экспериментальных представлениях о функциях БКЯ, мы провели исследования активности нейронов при разных формах условнорефлекторной деятельности и при реализации парадигмы необычного стимула совместно с изучением ЭЭГ коры больших полушарий, а также когнитивного компонента вызванных потенциалов (ВП) - Р300.

Целью данной работы является комплексное электрофизиологическое исследование участия БКЯ в процессах активации коры головного мозга, условнорефлекторной деятельности, а также в механизмах внимания.

Задачи исследования:

1. Изучение связи активности нейронов БКЯ с активацией коры больших полушарий мозга.

2. Изучение реактивных свойств нейронов БКЯ, ЭЭГ и вызванных потенциалов коры головного мозга при предъявлении звуковых стимулов разной высоты.

3. Изучение реактивных и пластических свойств нейронов БКЯ и ВП при выработке классического оборонительного условного рефлекса.

4. Изучение реактивных и пластических свойств нейронов БКЯ и ЭЭГ при выработке и реализации инструментального пищевого условного рефлекса.

5. Изучение реактивных и пластических свойств нейронов БКЯ и ЭЭГ при выработке и реализации условнорефлекторного переключения однородных инструментальных условных рефлексов.

6. Изучение реактивных и пластических свойств нейронов БКЯ, ЭЭГ и ВП при реализации парадигмы "пассивный одд-болл" (парадигмы необычного стимула).

Научная новизна работы. Впервые исследована фоновая и вызванная активность нейронов БКЯ при выработке и реализации пищевого инструментального рефлекса и условнорефлекторного переключения (УРП) в условиях свободного поведения животных.

Впервые активность нейронов БКЯ изучена одновременно с выделением проекционных холинергических нейронов и локальных интернейронов. При этом впервые достоверно показано, что предположительно холинергические нейроны отвечают на УС возбудительной реакцией.

Показано, что нейроны, проявившие отрицательную корреляцию частоты их разряда с мощностью дельта-диапазона ЭЭГ и имеющие активационный тип ответа на УС (предположительно холинергические нейроны), наиболее реактивны и пластичны при условнорефлекторной деятельности.

Впервые проанализирована активность нейронов БКЯ одновременно при двух УР, при этом показано, что подавляющее число нейронов (70%) одновременно вовлечено в реализацию обоих рефлексов.

Впервые проанализирована фоновая и вызванная активность нейронов БКЯ при пропуске инструментальных реакций и при выполнении ошибочных инструментальных реакций. При этом полученные нами результаты показывают, что если невыполнение инструментальной реакции сопровождается пониженным выделением ацетилхолина, то выполнение ошибочной реакции - наоборот, повышенным.

Впервые изучена активность нейронов базального крупноклеточного ядра при реализации парадигмы "пассивный одд-болл" (парадигмы необычного стимула) и последующей переделке значимости стимулов. Впервые нейронная активность БКЯ исследована одновременно с регистрацией позднего позитивного компонента РЗОО вызванных слуховых потенциалов в лобных и теменных проекциях коры больших полушарий.

Впервые показано, что как амплитуда нейронных ответов в БКЯ, так и латентный период и амплитуда волны РЗОО обнаруживают сходную зависимость от степени значимости и новизны стимулов. Впервые обнаружено, что после смены вероятности предъявления стимула происходит соответствующая перестройка реакций нейронов БКЯ на стимул параллельно с соответствующими изменениями амплитуды и латентности РЗОО.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Заключение диссертации по теме «Физиология», Панасюк, Яна Алексеевна

6. ВЫВОДЫ.

1. Выделены популяции нейронов базального крупноклеточного ядра (БКЯ), проявивших положительную и отрицательную корреляцию частоты разряда с уровнем активации лобной или височной коры больших полушарий. Установлен дорсо-вентральный градиент локализации в БКЯ нейронов с различной корреляцией активности с уровнем активации коры.

2. Установлено, что более 70% нейронов БКЯ реагируют на звуковые стимулы в пределах первой секунды от включения стимула с минимальным латентным периодом 20 мс. Показано, что более реактивны нейроны с отрицательной корреляцией с дельта-ритмом ЭЭГ коры, которые достоверно чаще отвечают активационным и активационно-тормозным паттерном разряда на стимул. Обнаружена зависимость амплитуды ответа нейрона БКЯ от высоты индифферентного звукового стимула.

3. Обнаружено, что амплитуда коротколатентных реакций нейронов БКЯ зависит от значимости предъявляемых стимулов и их контекста при условном рефлексе, условнорефлекторном переключении и решении дискриминативной задачи. Показано, что модификация ответа на условный звуковой стимул достоверно более выражена у клеток с активационным паттерном реакции.

4. Показано, что при решении дискриминативной задачи вероятность генерации и амплитудно-временные параметры волны РЗОО, а также вызванная активность 81% нейронов БКЯ определяются значимостью стимула.

5. Показано, что изменения фоновой и вызванной активности нейронов БКЯ в процессе условнорефлекторной деятельности и решения дискриминативной задачи коррелируют с изменениями фоновой и вызванной активации коры больших полушарий, амплитудно-временными параметрами РЗОО, а также с поведением животного.

6. Полученные данные свидетельствуют об участии нейронов БКЯ в поддержании уровня бодрствования коры больших полушарий, в активации коры при условнорефлекторной деятельности, в модуляции длиннолатентных вызванных потенциалов и, как следствие, в организации процесса, направленного на оценку значимости стимула.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований грант № 99-04-48785, № 02-04-48190 и мае №01-04-06316.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Панасюк, Яна Алексеевна, 2004 год

1. Боровиков В.П., Боровиков И.П., 1997. Statictica: Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. Информац-изд. дом Филин. Москва.

2. Гусев П. А., Мясников А. А., 1994. Значение межстимульного временного интервала в повторяющихся сочетанных предъявлениях L-глутамата и ацетилхолина для изменения реактивности корковых клеток. / Журн. высш. нерв, деят., Т. 44, № 2, 261-268.

3. Дамулин И.В., Левин О.С., Яхно Н.Н., 1999. Болезнь Альцгеймера: Клинико- МРТ-исследования. / Неврологический журнал, № 2, 20-25.

4. Копытова Ф.В., Медникова Ю.С., Русинова Е.В., 1979. Аналог условного рефлекса нейронов сенсомоторной коры при микроинъекции ацетилхолина. / Журн. высш. нерв, деят., Т. 29, № 4, 722-730.

5. Коршунов В. А., 1984. Компактный микроманипулятор для хронической экстраклеточной регистрации нейронной активности у фиксированных и свободноподвижных кроликов / Научные доклады высшей школы. Биологические науки, 8, 103-106.

6. Котляр Б.И., Зубова О.Б., Тимофеева Н.О, 1969. Электрофизиологические корреляты поведенческих реакций. / Науч. докл. высш. шк. Биол. науки., № 11, 38-56.

7. Котляр Б.И., Мясников А.А., Медведовский Б.В., 1986. Реактивность корковых нейронов к ацетилхолину у крыс. / Журн. высш. нерв, деят., Т. 36, № 1, 156-162.

8. Котляр Б.И., Тимофеева Н.О., 1970. Электроэнцефалографические корреляты условного пищевого поведения в структурах лимбической системы. / Журн. высш. нерв, деят., Т. 20, №1, 42-49

9. Котляр БИ., Тимофеева НО., 1986. Тонические механизмы условного рефлекса. / Успехи физиологических наук, 17(3), 3-21.

10. Кругликов Р.И., Коштоянц О.Х., Вальцев В.Б., 1977. О некоторых механизмах участия ацетилхолина в процессах формирования и фиксации временных связей. / Журн. высш. нерв, деят., Т. 27, № 5, 989-996.

11. Наатанен Р., 1998. Внимание и функции мозга. М.: Из-во МГУ. 556с.

12. Рутман Э.М., 1979. Вызванные потенциалы в психологии и психофизиологии. 213 с.

13. Сторожук В.М., Зинюк Л.Э., 1989. Реакции нейронов безымянной субстанции мозга кошки при инструментальном условном рефлексе. / Нейрофизиология, Т. 21, № 6, 796-804.

14. Тимофеева Н.О., 1992. Выработка условнорефлекторного переключения однородных двигательных пищевых рефлексов с болевой коррекцией у кроликов. / Ж. Высш. нерв, деят., Т. 42, № 2, 381-383.

15. Тимофеева Н.О., Котляр Б.И., Попович Л.Д., 1982. Анализ нейронного механизма условнорефлекторного переключения. / Ж. Высш. нерв, деят., Т. 32, № s, 879-887.

16. Тимофеева Н.О., Попович Л. Д., 1984. Активность нейронов гиппокампа при переключении разнородных классических условных рефлексов. / Науч. докл. высш. шк. Биол. науки, № 2, 55-61.

17. Тимофеева Н.О., Семикопная И.И., Ивлиева Н.Ю., 1999. Нейрональные основы изменчивости индивидуального адаптивного поведения. / Усп. совр. биол, Т. 119, №3,311-320.

18. Яхно Н.Н., Дамулин И.В., Преображенская И.С., Мхитарян Э.А., 2003. Болезнь Альцгеймера и деменция с тельцами Леви: некоторые аспекты клиники, диагностики и лечения. / РМЖ, Т. 11, № 10, 567-571.

19. Acquas Е., Wilson С., Fibiger Н.С., 1996. Conditioned and unconditioned stimuli increase frontal cortical and hippocampal acetylcholine release: effects of novelty, habituation, and fear. / J Neurosci., 16(9), 3089-3096.

20. Allard Т., Clark S.A., Jenkins W.M., Merzenich M.M., 1991. Reorganization of somatosensory area 3b representations in adult owl monkeys after digital syndactyly. / J. of Neurophys., 66,1048-1058.

21. Alonso A., Faure M.P., Beaudet A., 1994. Neurotensin promotes oscillatory bursting behavior and is internalized in basal forebrain cholinergic neurons. / J. of Neurosci., 14(10), 5778-5792.

22. Alonso A., Khateb A., Fort P., Jones B.E., Mtihlethaler M., 1996. Differential oscillatory propertis of cholinergic and noncholinergic nucleus basalis neurons in guinea pig brain slice. / Eur. J. Neurosci., 8, 169-182.

23. Artola A., Singer W., 1987. Long-term potentiation and NMDA receptors in rat visual cortex. / Nature, 330(6149), 649-652.

24. Aston-Jones G., Shaver R., Dinan TG., 1985. Nucleus basalis neurons exhibit axonal branching with decreased impulse conduction velocity in rat cerebrocortex. / Brain res., 325(1-2), 271-285.

25. Bakin J.S., Weinberger N.M., 1990. Classical conditioning induces CS-specific receptive field plasticity in the auditory cortex of the guinea pig. / Brain Res., 536, 271-286.

26. Bakin J.S., Weinberger N.M., 1996. Induction of a physiological memory in the cerebral cortex by stimulation of the nucleus basalis. / Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 93, 11219-11224.

27. Belardetti F., Borgia R., Mancia M., 1977. Prosencephalic mechanisms of EcoG desynchronization in cerveau isole cat. / Electroencephal. Clin. Neurophysiol., 42, 213-225.

28. Bergson C., Mrzljak L., Smiley J.F., Pappy M., Levenson R., Goldman-Rakic P.S., 1995. Regional, cellular, and subcellular variations in the distributionof D1 and D5 dopamine receptors in primate brain. / J. of Neurosci., 15(12), 78217836.

29. Berntson GG, Shafi R, Sarter M., 2002. Specific contributions of the basal forebrain corticopetal cholinergic system to electroencephalographic activity and sleep/waking behaviour. / Eur J Neurosci., 16(12), 2453-2461.

30. Bjordahl T.S., Dimyan M.A., Weinberger N.M., 1998. Induction of long-term receptive field plasticity in the auditory cortex of the waking guinea pig by stimulation of the nucleus basalis. / Behav. Neurosci., 112, 467-479.

31. Brown D.A., 1983. Slow cholinergic excitation a mechanism for increasing neuronal excitability. / Trend Neurosci., 8, 4007-4026.

32. Bucci DJ., Holland PC., Gallagher M., 1998. Removal of cholinergic input to rat posterior parietal cortex disrupts incremental processing of conditioned stimuli. / J of Neurosci., 18(19), 8038-8046.

33. Burk J.A., Sarter M., 2001. Dissociation between the attentional functions mediated via basal forebrain cholinergic and GABAergic neurons. / Neuroscience, 105(4), 899-909.

34. Burton M.J., Mora F., Rolls E.T., 1975. Visual and taste neurons in the lateral hypotalamus and substantia innominata: modulation of responsiveness by hunger. / J. Physiol. Lond., 252, 50-51.

35. Butt A.E., Noble M.M., Rogers J.L., Rea Т.Е., 2002. Impairments in negative patterning, but not simple discrimination learning, in rats with 192 IgGsaporin lesions of the nucleus basalis magnocellularis. / Behav Neurosci., 116(2), 241-255.

36. Butt A.E., Bowman T.D., 2002. Transverse patterning reveals a dissociation of simple and configural association learning abilities in rats with 192 IgG-saporin lesions of the nucleus basalis magnocellularis. / Neurobiol. Learn. Mem., 77(2), 211-233.

37. Butt A.E., Hodge G.K., 1995. Acquisition, retention, and extinction of operant discriminations in rats with nucleus basalis magnocellularis lesions. / Behav. Neurosci., 109(4), 699-713.

38. Buzsaki G., Bickford RG., Ponomareff G., Thai LJ., Mandel R., Gage FH., 1988. Nucleus basalis and thalamic control of neocortical activity in the freely moving rat. / J of Neurosci., 8, 4007-4026.

39. Carnes K.M., Fuller T.A., Price J.L., 1990. Sources of presumptive glutamatergic/aspartatergic afferents to the magnocellular basal forebrain in the rat. / J Сотр. Neurol., 302(4), 824-852.

40. Chang H.T., Tian Q., Herron P., 1995. GABAergic axons in the ventral forebrain of the rat: an electron microscopic study. / Neuroscience., 68(1), 207220.

41. Chen L.W., Wei L.C., Liu H.L., Ding Y.Q., Zhang H., Rao Z.R., Ju G., Chan Y.S., 2001. Cholinergic neurons expressing neuromedin К receptor (NK3) in the basal forebrain of the rat: a double immunofluorescence study. / Neuroscience, 103(2), 413-422.

42. Chen L.W., Wei L.C., Liu H.L., Qiu Y„ Chan Y.S., 2001. Cholinergic neurons expressing substance P receptor (NK(1)) in the basal forebrain of the rat: a double immunocytochemical study. / Brain Res., 904(1), 161-166.

43. Chen Z., Shen Y.J., 2002. Effects of brain histamine on memory deficit induced by nucleus basalis-lesion in rat. / Acta Pharmacol. Sin., 23(1), 66-70.

44. Chernyshev B.V., Weinberger N.M., 1998. Acoustic frequency tuning of neurons in the basal forebrain of the waking guinea pig. / Brain Res., 793, 79-94.

45. Chiba A.A., Bucci D.J., Holland P.C., Gallagher M., 1995. Basal forebrain cholinergic lesions disrupt increments but not decrements in conditioned stimulus processing. / J. ofNeurosci., 15(11), 7315-7322.

46. Chiba A.A., Bushnell P.J., Oshiro W.M., Gallagher M., 1999. Selective removal of cholinergic neurons in the basal forebrain alters cued target detection. / Neuroreport, 10(14), 3119-3123.

47. Coull J.T., 1998. Neural correlates of attention and arousal: insights from electrophysiology, functional neuroimaging and psychofarmacology. / Progress in Neurobiology, 51, 343-361.

48. Cullinan W.E., Zaborszky L., 1991. Organization of ascending hypothalamic projections to the rostral forebrain with special reference to the innervation of cholinergic projection neurons. / J сотр. neurol., 306(4), 631-667.

49. Davies P., Maloney A.J.F., 1976. Selective loss of central cholinergic neurons in Alzheimer's Disease. / Lancet, 1403-1413.

50. DeLong M.R., 1971. Activity of pallidal neurons during movement. / J. of Neurophys., 34(3), 414-427.

51. Detari L., Rasmusson D., Semba K., 1999. The role of basal forebrain neurons in tonic and phasic activation of the cerebral cortex. / In: Progress in neurobiology, 58, 249-277.

52. Divac I., 1975. Magnocellular nuclei of the basal forebrain projection to neocortex, brain stem, and olfactory bulb. Review of some functional correlates. / Brain res., 93(3), 385-398.

53. Dringenberg H.C., Vanderwolf C.H., 1997. Neocortical activation: modulation by multiple pathways acting on central cholinergic and serotonergic systems. / Exp. Brain Res., 116, 160-174.

54. Dringenberg H.C, Olmstead M.C., 2003. Integrated contributions of basal forebrain and thalamus to neocortical activation elicited by pedunculopontine tegmental stimulation in urethane-anesthetized rats. / Neuroscience, 119(3), 839853.

55. Dubois В., Mayo W., Agid Y., Le Moal M., Simon H., 1985. Profound disturbances of spontaneous and learned behaviors following lesions of the nucleus basalis magnocellularis in the rat. / Brain Res., 338(2), 249-258.

56. Everitt B.J., Robbins T.W., 1997. Central cholinergic systems and cognition. / Annu. Rev. Psychol., 48, 649-84.

57. Fadel J., Sarter M., Bruno JP., 2001. Basal forebrain glutamatergic modulation of cortical acetylcholine release. / Synapse, 39, 201-212.

58. Farkas R.H., Nakajima S., Nakajima Y., 1994. Neurotensin excites basal forebrain cholinergic neurons: Ionic and signal-transduction mechanisms. / Proc. natl. Acad. Sci., 91, 2853-2857.

59. Fifkova E., Marsala J., 1967. Stereotaxic atlases for the cat, rabbit and rat. / Electrophysiological Methods in Biological Research. / Eds Bures J., Petran M. N. Y.: Acad. Press., c. 731.

60. Fort P., Khateb A., Serafin M., Muhlethaler M., Jones B.E., 1998. Pharmacological characterization and differentiation of non-cholinergic nucleus basalis neurons in vitro. / Neuroreport, 9(1), 61-65.

61. Francesconi W., Muller C.M., Singer W., 1988. Cholinergic mechanisms in the reticular control of transmission in the cat lateral geniculate nucleus. / J. of Neurophys., 59(6), 1690-1718.

62. Freund T.F, Meskenaite V., 1992. gamma-Aminobutyric acid-containing basal forebrain neurons innervate inhibitory interneurons in the neocortex. / Proc Natl Acad Sci U S A, 89(2), 738-742.

63. Galani R., Lehmann O., Bolmont Т., Aloy E., Bertrand F., Lazarus C., Jeltsch H., Cassel J.C., 2002. Selective immunolesions of CH4 cholinergic neurons do not disrupt spatial memory in rats. / Physiol Behav., 76(1), 75-90.

64. Gasbarri A., Sulli A., Pacitti C., McGaugh J.L., 1999. Serotonergic input to cholinergic neurons in the substantia innominata and nucleus basalis magnocellularis in the rat. / Neuroscience, 91(3), 1129-1142.

65. Gaykema RP., Zaborszky L., 1996. Direct catecholaminergic-cholinergic interactions in the basal forebrain. II. Substantia nigra-ventral tegmental area projections to cholinergic neurons. / J сотр. neurol., 374(4), 555-577.

66. Ghashghaei H.T., Barbas H., 2001. Neural interaction between the basal forebrain and functionally distinct prefrontal cortices in the rhesus monkey. / Neuroscience, 103(3), 593-614.

67. Givens В., Olton D.S., 1994. Local modulation of basal forebrain: Effects on working and reference memory. / J of Neurosci., 14(6), 3578-3587.

68. Gorry J.D., 1963. Studies on the comparative anatomy of the ganglion basale of Meynert. / Acta Anat., 55, 51-104.

69. Gritti I., Mainville L., Jones B.E., 1993. Codistribution of GABA- with acetylcholine-synthesizing neurons in the basal forebrain of the rat. / J сотр. neurol., 329(4), 438-457.

70. Irle E., Markowitsch H.J., 1984. Basal forebrain efferents reach the whole cerebral cortex of the cat. / Brain res., 12(5) 493-512.

71. Khateb A., Fort P., Alonso A., Jones B.E., Muhlethaler M., 1993. Pharmacological and immunohistochemical evidence for serotonergic modulation of cholinergic nucleus basalis neurons. / Eur. J Neurosci., 5(5), 541-547.

72. Khateb A., Fort P., Pegna A., Jones B.E., Muhlethaler M., 1995. Cholinergic nucleus basalis neurons are exited by histamine in vitro. / Neuroscience, 69(2), 495-506.

73. Khateb A., Fort P., Serafin M., Jones B.E., Muhlethaler M., 1995. Rhythmical bursts induced by NMDA in guinea-pig cholinergic nucleus basalis neurons in vitro. / J Physiol., 487(3), 623-638.

74. Khateb A., Fort P., Williams S., Serafin M., Jones B.E., Muhlethaler M., 1997. Modulation of cholinergic nucleus basalis neurons by acetylcholine and N-metyl-D-aspartate. / Neuroscience, 81(1), 47-55.

75. Kilgard M.P., Merzenich M.M., 1998. Cortical map reorganization enabled by nucleus basalis activity. / Science, 279(5357), 1714-1718.

76. Kolmac C., Mitrofanis J., 1999. Organization of the basal forebrain projection to the thalamus in rats. / Neuros. letters, 272, 151-154.

77. Krnjevic K., Phillis J.W., 1963. Acetylcholine-sensitive cells in the cerebral cortex. / J. Physiol., 166(2), 296-327.

78. Kayama Y., Sumitomo I., Ogawa Т., 1986. Does the ascending cholinergic projection inhibit or excite neurons in the rat thalamic reticular nucleus? / J of Neurophys., 56(5), 1310-1320.

79. Lamour Y., Dutar P., Rascol O., Jobert A., 1986. Basal forebrain neurons projecting to the rat frontoparietal cortex: electrophysiological and pharmacological properties. / Brain Res., 362(1), 122-131.

80. Leanza G., Muir J., Nilsson O.G., Wiley R.G., Dunnett S.B., Bjorklund A., 1996. Selective immunolesioning of the basal forebrain cholinergic system disrupts short-term memory in rats. / Eur J Neurosci., 8(7), 1535-1544.

81. Lehmann J., Nagy J., Atmadja S., Fibiger H.C., 1980. The nucleus basalis magnocellularis: the origin of a cholinergic projection to the neocortex of the rat. / Neuroscience, 5, 1161-1174.

82. Maho С., Hars В., Edeline J.-M., Hennnevin E., 1995. Conditioned Changes in the basal forebrain: Relations with learning-induced cortical plasticity./ Psychobiology, 23(1), 10-25.

83. Manfridi A., Brambilla D., Mancia M., 1999. Stimulation of NMD A and AMPA receptors in the rat nucleus basalis of Meynert affects sleep. / Am J Physiol., 277, 1488-1492.

84. Manfridi A., Brambilla D., Mancia M., 2001. Sleep is differently modulated by basal forebrain GABAa and GABAb receptors. / Am J Physiol., 281,170-175.

85. Masuda R., Fucuda M., Ono Т., Endo S., 1997. Neuronal Responses at the Sight of Objects in Monkey Basal Forebrain Subregions during Operant Visual Tasks. / Neurobiol. of learning and memory, 67,181-196.

86. McCallum W.C., 1980. Some sensory and cognitive aspects of ERPs: a review. // Kornhuber H.H. & Deecke L. (Eds.). Motivation, Motor and Sensory

87. Processes in the Human Brain. Progress in Brain Research. Amsterdam: Elsevier., 54, p. 261.

88. Mesulam M.M., Mufson E.J., Wainer B.H., Levey A.I., 1983. Central cholinergic pathways in the rat: An overview based on an alternative nomenclature (Chl-Ch6)./Neurosci., 10(4), 1185-1201.

89. Mesulam M.M., Mufson EJ., 1984. Neuronal input into the nucleus basalis of the substantia innominata (Ch4) in the rhesus monkey. / Brain, 107(1), 253-274.

90. Metherate R., Tremblay N., Dykes R.W., 1988. The effects of acetylcholine on response properties of cat somatosensory cortical neurons. / J of Neurophys., 59(4), 1231-1252.

91. Miasnikov A.A., McLin D 3rd, Weinberger N.M., 2001. Muscarinic dependence of nucleus basalis induced conditioned receptive field plasticity. / Neuroreport., 12(7), 1537-1542.

92. Momiyama Т., Sim J.A., Brown D.A., 1996. Dopamine Dl-like recetor-mediated presynaptic inhibition of excitatory transmission onto rat magnocellular basal forebrain neurons. / J Physiol., 495(Pt 1), 97-106.

93. Muir J.L., Everitt B.J., Robbins T.W., 1994. AMPA-induced exitotoxic lesions of the basal forebrain: a significant role for the cortical cholinergic system in attentional function. / J Neurosci., 14(4), 2313-2326.

94. Muir J.L., Everitt B.J., Robbins T.W., 1995. Reversal of visual attention following lesions of the cholinergic basal forebrain by physostigmine and nicotine but not by the 5-HT3 receptor antagonist, ondansetron. / Psychopharmacology, 118(1), 82-92.

95. Mukhametov L.M., Rizzolatti G., Tratardi V., 1970. Spontaneous activity of neurons of nucleus reticularis thalami in freely moving cats. / J. Physiol., 210(3), 651-667.

96. Nakajima Y., Nakajima S., Obata K., Carlson C.G., Yamaguchi K., 1985. Dissociated cell culture of cholinergic neurons from nucleus basalis of Meynert and other basal forebrain nuclei. / Proc. Natl. Acad. Sci., 82(18), 6325-6329.

97. Nakamura S., Ishihara Т., 1990. Task-dependent memory loss and recovery following unilateral nucleus basalis lesion: behavioral and neurochemical correlation. / Behav. Brain Res., 39(2), 113-122.

98. O'Connor T.A., Starr A., 1985. Intracranial potentials correlated with an event- related potential, P300, in the cat. / Brain Research, 339(1), 27-38.

99. O'connell A., Earley В., Leonard B.E., 1994. Phencyclidine prevents spatial navigation and passive avoidance deficits an ibotenate lesioned rats. / Neuropharmacology, 33(9), 1095-1101.

100. Pang K., Tepper J.M., Zaborszky L., 1998. Morphological and electrophysiological characteristics of noncholinergic basal forebrain neurons. / J сотр. Neurol., 394(2), 186-204.

101. Pare D., Smith Y., 1994. GABAergic projection from the intercalated cell masses of the amygdale to the basal forebrain in cats. / J сотр. Neurol., 344(1), 33-49.

102. Pascual Т., Gonzalez J.L., 1995. A protective effect of lithium on rat behaviour altered by ibotenic acid lesions of the basal forebrain cholinergic system. / Brain Res., 695(2), 289-292.

103. Perry E., Walker M., Grace J., Perry R., 1999. Acetylcholine in mind: a neurotransmitter correlate of consciousness? / Trends Neurosci., 22, 273-280.

104. Perry Т., Hodges H., Gray J.A., 2001. Behavioral, histological and immunocytochemical consequences following 192 IgG-saporin immunolesions of the basal forebrain cholinergic system. / Brain Res. Bull., 54, 1, 29-48.

105. Pirch J.H., 1993. Basal Forebrain and Frontal Cortex Neuron Responses During Visual Discrimination in the Rat. / Brain Res. Bull., 31, 73-83.

106. Popovic N., Popovic M., Jovanova-Nesic K., Bokonjic D., Kostic VS., sternic N., Rakic L., 2002. Effect of neural transplantation on depressive behavior in rats with lesioned nucleus basalis magnocellularis. / Int. J Neurosci., 112(1), 105-115.

107. Power A.E., McGaugh J.L., 2002. Phthalic acid amygdalopetal lesion of the nucleus basalis magnocellularis induces reversible memory deficits in rats. / Neurobiol Lear. Mem., 77(3), 372-388.

108. Price J.L., Stern R., 1983. Individual cells in the nucleus basalis—diagonal band complex have\restricted axonal projections to the cerebral cortex in the rat. / Brain res., 269(2), 352-356.

109. Recanzone G.H., Schreiner C.E., Merzenich M.M., 1993. Plasticity in the frequency representation of primary auditory cortex following discrimination training in adult owl monkeys. / J of Neurosci., 13(1), 87-103.

110. Richardson R.T., DeLong M.R., 1990. Context-dependent responses of primate nucleus basalis neurons in a go/no-go task. / J. Neurosci., 10(8), 25282540.

111. Richardson R.T., DeLong M.R., 1991a. Electrophysiological studies of the functions of the nucleus basalis in primates. / Adv. Exp. Med. Biol. 295, 233-252.

112. Rigdon G.C., Pirch J.H., 1986. Nucleus basalis involvement in conditioned neuronal responses in the rat frontal cortex. J. Neurosci., 6, 2535-2542.

113. Risbrough V., Bontempi В., Menzaghi F., 2002. Selective immunolesioning of the basal forebrain cholinergic neurons in rats: effect on attention using the 5-choice serial reaction time task. / Psychopharmacology, 164(1), 71-81.

114. Rosenblad С., Nilsson O.G., 1993. Basal Forebrain Grafts in the Rat Neocortex Restore in vivo Acetylcholine Release and Respond to Behavioural Activation. / Neurosci., 55(2), 353-362.

115. Russchen F.T., Amaral D.G., Price J.L., 1985. The afferent connections of the substantia innominata in the monkey, Macaca fascicularis. / J сотр. Neurol., 242(1), 1-27.

116. Santos-Benitez H., Magarinos-Ascone C.M., Garcia-Austt E., 1995. Nucleus Basalis of Meynert Cell Responses in Awake Monkeys. / Brain Res. Bull., 37(5), 507-511.

117. Saper C.B., 1984. Organization of cerebral cortical afferent systems in the rat. II. Magnocellular basal nucleus. / J. сотр. Neurol., 222, 313-342.

118. Sarter M., Bruno J.P., 2000. Cortical cholinergic inputs mediating arousal, attentional processing and dreaming: different afferent regulation of the basal forebrain by telencephalic and brainstem afferents. / Neuroscience, 95(4), 933-952.

119. Semba K., Reiner P.B., McGeer E.G., Fibiger H.C., 1988. Brainstem afferents to the magnocellular basal forebrain studied by axonal transport, immunohistochemistry, and electrophysiology in the rat. / J сотр. neurol., 267(3), 433-453.

120. Smiley J.F., Mesulam M.-M., 1999. Cholinergic neuron of the nucleus basalis of Meynert receive cholinergic, catecholaminergic and gabaergic synapses:an electron microscopic investigation in the monkey. / Neuroscience, 88(1), 241255.

121. Smiley J.F., Subramanian M., Mesulam M.-M., 1999. Monoaminergic-cholinergic interactions in the primate basal forebrain. / Neurosci., 93(3), 817-829.

122. Smiley J.F., Levey A.I., Mesulam M.M., 1999. ml Muscarinic receptor immunolocalization in cholinergic of the monkey basal forebrain and striatum. / Neuroscience, 90(3), 803-814.

123. Szerb J.C., 1967. Cortical acetylcholine release and electroencephalographic arousal. / J. Physiol., 192(2), 329-343.

124. Szymusiak R., 1995. Magnocellular nuclei of the basal forebrain: substrates of sleep and arousal regulation. / Sleep, 18(6), 478-500.

125. Szymusiak R., McGinty D.J., 1986. Sleep-related neuronal discharge in the basal forebrain of cats. / Brain Res., 370, 82-92.

126. Tremblay N., Warren R.A., Dykes R., 1990. Electrophysiological studies of acetylcholine and the role of the basal forebrain in the somatosensory cortex of the cat: II. Cortical neurons excited by somatic stimuli. / J of Neurophys., 64(4), 12121222.

127. Turchi J., Sarter M., 1997. Cortical acetylcholine and processing capacity: effects of cortical cholinergic deafferentation on crossmodal divided attention in rats. / Cog. Brain Res., 6, 147-158.

128. Vanderwolf C.H., Stewart D.J., 1986. Joint cholinergic-serotonergic control of neocortical and hippocampal electrical activity in relation to behavior: effects of scopolamine, ditran, trifluoperazine and amphetamine. / Physiol Behav, 38, 57-65.

129. Voytko M.L., 1996. Cognitive functions of the basal forebrain cholinergic system in monkey: memory or attention. / Behav. Brain Res., 75, 13-25.

130. Walker L.C., Koliatsos V.E., Kitt C.A., Richardson R.T., Rokaeus A., Price D.L., 1989. Peptidergic neurons in the basal forebrain magnocelluler complex of the rhesus monkey. / J сотр. neurol., 280(2), 272-282.

131. Wang Y., Nakashima K., Shiriaishi Y., Kawai Y., Ohama E., Takahashi k., 1997. P300-like potential dissapears in rabbits with lesions in the nucleus basalis of Meynert. / Exp. Brain Res., 114, 288-292.

132. Weinberger N.M., 1998. Physiological memory in primary auditory cortex: characteristics and mechanisms. / Neurobiol. Learn. Mem., 70 226-251.

133. Wellman C.L., Pelleymounter M.A., 1999. Differential effects of nucleus basalis lesions in young adult and aging rats. / Neurobiol Aging, 20(4), 381-393.

134. Wenk G.L., Rtokaeus A., 1988. Basal forebrain lesions differentially alter galanin levels and acetylcholine receptors in the hippocampus and neocortex. / Brain Res., 460, 17-21.

135. Wenk G.L., Stoehr J.D., Quintana G., Mobley S., Wiley R.G., 1994. Behavioral, biochemical, histological, and electrophysiological effects of 192 IgG-saporin injections into the basal forebrain of rats. / J Neurosci., 14(10), 5986-5995.

136. Whalen P.J., Kapp B.S., Pascoe J.P., 1994. Neuronal activity within the nucleus basalis and conditioned neocortical electroencephalographic activation. / J of Neurosci., 14(3), 1623-1633.

137. Whitehouse P.J., Price D.L., Struble R.G., Clark A.W., DeLong M.R., 1982. Alzheimer's disease and senile dementia :Loss of neuronsin the basal forebrain. / Science 215, 1237-1239.

138. Wilson W.J., Cook J.A., 1995. Perseverative errors and reversal of a visual discrimination following basal forebrain lesions in the rat. / Acta Neurobiol Exp., 55(4), 295-299.

139. Woody C.D., Swartz B.E., Gruen E., 1978. Effects of acetylcholine and cyclic GMP on input resistance of cortical neurons in awake cats. / Brain Res., 158, 373-395.

140. Wrenn C.C., Wiley R.G., 1998. The behavioral functions of the Cholinergic Basal Forebrain: Lessons from 192 IgG-Saporin. / Int. J. Devi Neurosci. 16, No. 78, 595-602.

141. Zaborszky L., Cullinan W.E., 1992. Projections from the nucleus accumbens to cholinergic neurons of the ventral pallidum: a correlated light and electron microscopic double-immunolabeling study in rat. / Brain Res., 570(1-2), 92-101.

142. Zaborszky L., Cullinan W.E., 1996. Direct catecholaminergic-cholinergic interactions in the basal forebrain. I. Dopamine-beta-hydroxylase- and tyrosine hydroxylase input to cholinergic neurons. / J сотр. neurol., 374(4), 535-554.

143. Zaborszky L., Duque A., 2000. Local synaptic connections of basal forebrain neurons. / Beh. brain res. 115, 143-158.

144. Zaborszky L., Gaykema R.P., Swanson D.J., Cullinan W.E., 1997. Cortical input to the basal forebrain. / Neuroscience, 79(4), 1051-1078.

145. Zaborszky L., Heimer L., Eckenstein F., Leranth C., 1986. GABAergic input to cholinergic forebrain neurons: an ultrastructural study using retrograde tracing of HRP and double immunolabeling. / J Сотр. Neurol., 250(3), 282-295.

146. Zaborszky L., Leranth C., Heimer L., 1984. Ultrastructural evidence of amygdalofugal axons terminating on cholinergic cells of the rostral forebrain. / Neurosci. Lett., 52(3), 219-225.

147. Zhang Y.Q., Mei J., Lu S.G., Zhao Z.Q., 2002. Age-related alterations in responses of nucleus basalis magnocellularis neurons to peripheral nociceptive stimuli. / Brain Res., 948(1-2), 47-55.

148. Zhang Z.J., Berbos T.G., Wrenn C.C., Wiley R.G., 1996. Loss of nucleus basalis magnocellularis, but not septal, cholinergic neurons correlates with passive avoidance impairment in rats treated with 192-saporin. / Neurosci Lett., 203(3), 214-218.