Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)

Для цитирования:

Зевеке А. В., Полевая С. А. Очувствленная кожа: специфичность динамик пространственно­временных паттернов активности механорецепторов вместо «меченных линий» // Известия вузов. ПНД. 2011. Т. 19, вып. 6. С. 51-64. DOI: 10.18500/0869-6632-2011-19-6-51-64

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF 2011no6p051.pdf
(загрузок: 306)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Нелинейная динамика и нейронаука
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
57.016.3
DOI: 
10.18500/0869-6632-2011-19-6-51-64

Очувствленная кожа: специфичность динамик пространственно­временных паттернов активности механорецепторов вместо «меченных линий»

Авторы: 
Зевеке Александр Васильевич, Нижегородская государственная медицинская академия
Полевая Софья Александровна, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского (ННГУ)
Аннотация: 

Благодаря развитию методов регистрации динамики пространственно-временных паттернов активности в нервной системе получены фундаментальные факты, свидетельствующие об интегративной природе сенсорного кода и несостоятельности «локализационистских» теорий. В работе приведены электрофизиологические данные и модели, указывающие на интегративные механизмы кодирования информации в периферическом отделе кожного анализатора у человека и животных. Приведено описание специфических структур импульсного потока в волокнах кожного нерва для пяти основных модальностей: «прикосновения», «вибрация-дуновение», «холод», «боль», «тепло». На основе нейробиологических исследований и математического моделирования предлагается новая схема организации сенсорного канала, связанного с кожей.

Ключевые слова: 
кожа
механорецепторы
сенсорные коды
коллективная динамика
модель
Список источников: 
  1. Черниговский В.Н. Интероцепция / Избранные труды. СПб.: Наука, 2007. С. 3.
  2. Сотников О.С. Статика и структурная кинетика живых асинаптических дендритов. СПб.: Наука, 2008. 397 с.
  3. Weddell G. The multiple innervation of sensory spots in the skin // J. Anatomy. 1941. Vol. 75. P 441.
  4. Минут-Сорохтина О.П. Физиология терморецепции. М.: Наука, 1972. 228 с.
  5. Wall P.D. Cord cells responding to touch, damage and temperature of skin // J. Neurophysiol. 1960. Vol. 23. P. 197.
  6. Jarvilehto T., Hamalainen H. Touch and thermal sensations: Psichophysical observations and unit activity in human skin nerves / Sensory Functions of the Skin of human. Proceeding of the Second International Symposium on Skin Sens. Plenum Press, 1979. P. 279.
  7. Mouraux A., Plaghki L. Cortical interactions and integration of nociceptive and non-nociceptive somatosensory inputs in humans // Neurosci. 2007. Vol. 150, № 1. P. 72.
  8. Gardner E.P., Palmer C.I., Hamalainen H.A., Warren S. Simulation of motion on the skin. V. Effect of stimulus temporal frequency on the representation of moving bar patterns in primary somatosensory cortex of monkeys // J. of Neurophysiol. 1992. Vol. 67. P. 37.
  9. Lumpkin E.A., Michael J. Mechanisms of sensory transduction in the skin // Nature. 2007. Vol. 445, № 7130. P. 858.
  10. Дуглас У., Риче Дж. Чувствительные функции безмякотных афферентных волокон нерва кожи / Нервные механизмы боли и зуда. М.: Мир, 1962. С. 39.
  11. Catton W.T., Petoe N. Mechanoreceptor adaptation: Experimental tests of the validity of the visco-elastic model theory // J. Physiol. (L.). 1965. Vol. 179, № 1. P. 45.
  12. Catton W.T. A comparison of the responses of frog skin receptors to mechanical and electrical stimulation // J. Physiol. L. 1966. Vol. 187, № 1. P. 22.
  13. Catton W.T. Mechanoreceptor function // Physiol. Rev. 1970. Vol. 50, № 3. P. 298.
  14. Catton W.T., Petoe N. A visco-elastic theory of mechanoreceptor adaptation // J. Physiol. L. 1966. Vol. 187, № 1. P. 35.
  15. Зевеке А.В. Деформация коллагена кожи при температурном воздействии // Физиол. ж. СССР. 1974. Т. 60, № 11. С. 1740.
  16. Зевеке А.В. К механизму возбуждения рецепторов кожи при температурном раздражении // Физиол. ж. СССР. 1976. T. 62, № 1. С. 91.
  17. Зевеке А.В. Кодирование сенсорной информации в периферическом отделе кожного анализатора. Автореферат дисс... докт. биол. наук. Минск, 1991. 58 с.
  18. Зевеке А.В. О теории кожной чувствительности // Сенс. сист. 2004. Т. 18, № 1.С. 21.
  19. Зевеке А.В., Антонец В.А., Малышева Г.И., Полевая С.А. Возможность синтеза дополнительного сенсорного канала в системе «человек–машина» // Сенс. сист. 1992. Т. 6, № 4. С. 100.
  20. Зевеке А.В., Антонец В.А., Малышева Г.И., Полевая С.А., Ефес Е.Д. Механизм формирования температурных ощущений / Тез. докл. XVII Съезда физиологов России. Ростов-на-Дону, 1998. С. 291.
  21. Зевеке А.В., Гладышева О.С. Изменение спектра частоты в миелинизированных афферентных волокнах Аd при раздражении механорецепторов кожи // ДАН СССР. 1969. № 189. С. 1150.
  22. Зевеке А.В., Ефес Е.Д. Характеристика афферентной импульсации рецепторов кожи при действии потока воздуха // Бюлл. экспер. биол. мед. 1976, № 9.С. 1030.
  23. Зевеке А.В., Малышева Г.И. Исследование импульсных потоков от рецепторов кожи при ее охлаждении // Нейрофизиол. 1980. Т. 12, № 4. С. 413.
  24. Зевеке А.В., Маругин А.В., Полевая С.А. Исследование кровотока методом флуометрии / Новые технологии в науке и практике: Тез. Международн. конф. Н. Новгород, 1998. С. 124.
  25. Зевеке А.В., Полевая С.А. Иллюзия тепла при охлаждении кожи человека // Рос.физиол. ж. им. И.М. Сеченова. 1996. Т. 82, № 2. С. 106.
  26. Зевеке А.В., Полевая С.А. Исследование кодирования температурной информации в периферическом отделе кожного анализатора / Тез. докл. II Съезда биофизиков России. М. 1999. Т. 3. С. 995.
  27. Зевеке А.В., Полевая С.А. Исследование системы интегративных кодов в периферическом отделе кожного анализатора / Проблемы нейрокибернетики: Матер. 13-й Международн. конф. по нейрокибернетике. Ростов-на-Дону, 2002. С. 94.
  28. Зевеке А.В., Полевая С.А. Кодирование иллюзии тепла при охлаждении кожи / Проблемы нейрокибернетики: Матер. 11-й Международн. конф. по нейрокибернетике. Ростов-на-Дону, 1995. С. 105.
  29. Зевеке А.В., Полевая С.А. Модели кодов сенсорной информации периферического отдела кожного анализатора // Сенс. сист. 1992. Т. 6, № 4. С. 79.
  30. Зевеке А.В., Полевая С.А. Роль реологических свойств кожи в формировании температурных ощущений // Сенс. сист. 2000. Т. 14, № 3. С. 34.
  31. Зевеке А.В., Полевая С.А., Антонец В.А. Исследование пространства сенсорных кодов с точки зрения оценки возможности синтеза дополнительного сенсорного канала в системе «человек–машина» // Известия вузов. Радиофизика. 1994. Т. 37, № 9. С. 1156.
  32. Зевеке А.В., Полевая С.А., Антонец В.А., Малышева Г.И. Об избыточности пространства сенсорных кодов кожного анализатора // Сенс. сист. 1992. Т. 6, № 4. С. 97.
  33. Зевеке А.В., Хаютин В.М. Определение частот афферентных импульсов в целом нервном стволе // Физиол. ж. СССР. 1966. Т. 52, № 3. С. 258.
  34. Зевеке А.В., Шапошников В.Л. Существуют ли специализированные холодовые рецепторы кожи? // Бюлл. экспер. биол. мед. 1979. № 10. С. 398.
  35. Камолых И.С., Полевая С.А., Воденеев В.А. Влияние температурного состояния кожи на структуру афферентной активности в волокнах кожного нерва // Вестн. ННГУ им. Н.И. Лобачевского. Нижний Новгород, Изд-во ННГУ. 2007. № 4. С. 75.
  36. Баринова О.В., Зевеке А.В., Малышева Г.И. Фоновая активность рецепторов с миелиновыми волокнами волосистой кожи кошки // Сенсорные системы. 2000. Т. 14, № 3.С. 185.
  37. Гладышева О.С. Влияние температуры на спектры частот в миелинизированных афферентных Аb волокнах при раздражении механорецепторов кожи // Бюлл. экспер. биол. мед. 1970, № 12. С. 13.
  38. Малышева Г.И. Ноцицептивные реакции на действие механических раздражителей. // Бюлл. экспер. биол. мед. 1974. Т. 77. С. 11.
  39. Малышева Г.И., Зевеке А.В. Некоторые характеристики афферентного потока при повреждающих воздействиях на кожу // Нейрофизиол. 1976. № 9. С. 168.
  40. Малышева Г.И., Зевеке А.В., Голубев В.Н. О периферическом коде температурной информации // Сенс. сист. 1993. Т. 7, № 1. С. 13.
  41. Минут-Сорохтина О.П. Двойственность периферической холодовой рецепции // Физиол. ж. СССР. 1974. Т. 56, № 6. С. 886.
  42. Полевая С.А. Интегративные принципы кодирования и распознавания сенсорной информации. Особенности осознания световых и звуковых сигналов в стрессовой ситуации // Вестн. НГУ. 2008. Т. 2. С. 106.
  43. Полевая С.А., Еремин Е.В., Антонец В.А. Алгоритм кодирования и распознавания температурной информации в кожном анализаторе / Научная сессия МИФИ-2004. VI Всероссийск. научно-техническая конф. «Нейроинформатика – 2004»: Сб. научн. тр. / М.: МИФИ. 2004. Ч. 2. С. 115.
  44. Полевая С.А., Еремин Е.В., Зевеке А.В. Алгоритм формирования температурных ощущений // Сенс. сист. 2001. Т. 15, № 3. С. 229.
  45. Гаврилов Л.Р., Гершуни Г.В., Ильинский О.Б., Сиротюк М.Г., Цирульников Е.М., Щеканов Е.Е. Действие фокусированного ультразвука на поверхностные и глубинные структуры руки человека / Тканевая рецепция. Л.: Наука, 1974. С. 33.
  46. Гаврилов Л.Р., Цирульников Е.М. Фокусированный ультразвук в физиологии и медицине. Л.: Наука, 1980. 179 с.
  47. Цирульников Е.М. Постстимульная кожная боль // Ж. эволюц. биохим. физиол. 1990. № 2. С. 267.
  48. Цирульников Е.М. О специализированном аппарате температурной рецепции у человека // Ж. эволюц. биохим. физиол. 1975. Т. 11, № 5. С. 479.
  49. Енин А.Д., Цирульников Е.М., Потехина И.Л., Гаврилов Л.Р. Температурная зависимость рецепторных структур и температурная рецепция // Ж. эволюц. биохим. физиол. 1992. Т. 28, № 3. С. 353.
  50. Енин А.Д., Цирульников Е.М., Потехина И.Л. Функциональные характеристики рецепторных структур кожи животных и человека. // Ж. эволюц. биохим.физиол. 1989. Т. 25, № 4. С. 412.
  51. Green B.G. Thermo-tactile Interaction: E?ects of touch on thermal localization // Sensory function of the skin of Humans / Eds. D.R. Kenshalo. N.Y.-London: Plenumpress, 1979. P. 407.
  52. Регирер С.А., Руткевич И.М., Усик П.И. Механика полимеров. М., 1975. С. 585.
  53. Соколов В.Е. Кожный покров млекопитающих. М.: Наука, 1973. 488 с.
  54. Федорова В.Н., Маевский Е.И., Маевская М.Е., Обрубов С.А., Фаустова Е.Е. Механические модели, имитирующие некоторые свойства кожи / Тез. III Всероссийск. конф. по биомеханике. Нижний Новгород, 1996. С. 82.
  55. Chambers M., Iggo A. Slowly-adapting cutaneous mechanoreceptors // J. Physiol.L. 1968. Vol.198, № 2. P. 80.
  56. Малышева Г.И., Зевеке А.В. Некоторые характеристики афферентного потока при повреждающих воздействиях на кожу // Нейрофизиол. 1976, № 9. С. 168.
  57. Иванов К.П. Основы энергетики организма. Л.: Наука, 1990. С. 214.
  58. Perl N.R. Is pain a specifc sensation // J. Psych. Res. 1971. Vol. 8. P. 273.
  59. Хаютин В.М. Сосудодвигательные рефлексы. М.: Наука, 1964. 376 с.
  60. Зевеке А.В., Полевая С.А. Роль реологических свойств кожи в формировании температурных ощущений // Сенсорные системы. 2000. Т. 14, № 3. С. 34.
  61. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров. М.: Высш. шк., 1966. 316 c.
  62. Воронков В.Н. Исследование механических свойств кожи человека в норме и при патологических состояниях. Дисс... канд. биол. наук. Москва, 1993. 159 с.
  63. Tapper D.N. Input-output relationships of a skin tactile sensory unit of the cat // Trans. N.-Y. Acad. Sci. 1964. Vol. 26. P. 697.
  64. Ильинский О.Б. Физиология механорецепторов / Физиология сенсорных систем. Л.: Наука, 1975. Т. 3. 560 с.
  65. Сомьен Дж. Кодирование сенсорной информации в нервной системе млекопитающих. М.: Мир, 1975. 416 с.
Поступила в редакцию: 
12.07.2011
Принята к публикации: 
12.07.2011
Опубликована: 
29.02.2012
Краткое содержание:
Иконка PDF a2011no6p051.pdf
(загрузок: 87)
  • 1835 просмотров