3.5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На предыдущих страницах настоящей главы мы рассмотрели практическое применение срезов мозга. Было отмечено, что их использование в нейрофизиологии по сравнению с традиционными исследованиями на целом организме в некоторых случаях имеет неоспоримые преимущества и позволяет получить такие сведения о деятельности мозговых нейрональных структур, о которых до использования срезов можно было только догады-ваться.

Исследование срезов позволило выявить активные свойства дендритов нейронов гиппокампа, дендритов клеток Пуркинье мозжечка, изучить кальциевые спайки в дендритах, обнаружить мВПСП, выяснить дифференциальную чувствительность структур клетки к различным веществам, осуществить успешный поиск механизмов пластических изменений и эпилептических разрядов.

Насколько закономерности, обнаруженные при исследовании на срезах можно распространить на деятельность соответствую-щих мозговых структур целого организма? Очевидно, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо доказать тождественность электрофизиологических, морфологических и биохимических характеристик нервной ткани в срезе и в мозге целого организма. В данной главе приведены некоторые доказательства тождественности электрофизиологических характеристик. Как «простые» процессы (МП, генерация ПД, синаптические потенциалы, развитие торможения и т. д.), так и «сложные» (потенциация) одинаково успешно развив'аются in vivo и in vitro.

Мы далеки от утверждения, что метод срезов единственный и наилучший среди существующих методов и что необходимо отказаться от традиционных методов исследований на целом организме. Мы убеждены в том, что только параллельные, там где это возможно, исследования могут способствовать прогрессу нейрофизиологических знаний.

Не существует строгой идентичности в приемах при работе со срезами. Это прежде всего относится к составу инкубационных сред. Количество того или иного компонента в средах значительно варьирует. Кроме того, применяются явно «обедненные» среды, в которых многие органические вещества, обнаруженные в цереброспинальной жидкости, отсутствуют (кроме глюкозы). Возможно, что отсутствие некоторых органических компонентов в среде приводит к состоянию «уставшего среза» (Schwartzkroin, Wester, 1975). Вместе с тем нельзя не видеть преимуществ «обедненных» сред в том, что именно в них можно в «чистом» виде исследовать влияние того или иного органического вещества.

До сих пор отсутствует точный количественный контроль напряжения кислорода в растворе, чтобы поддерживать характеристики жизнедеятельности срезов, близкие in vivo. Опасаясь гипоксии, исследователи непрерывно продувают карбогеном пер- фузионную жидкость, создают атмосферу над срезом, перенасы-щенную кислородом. Однако такая кислородная избыточность ' даже вредна и может приводить к разрушению мембранных 'структур.

Выделение кусочков нервной тКаии несомненно сопровождается определенными изменениями возбудимости мембраны и синапсов в эксплантантах, и от такого воздействия наиболее страдают те структуры, которые наиболее чувствительны ко всякого рода механическим воздействиям, и, видимо, далеко не все физиологические характеристики данной области мозга in vivo можно зарегистрировать in vitro.

Срез позволяет проводить многочасовые исследования, однако время, когда наступает спад его нормального функционирования, неизвестно. Между тем это необходимо знать для того, чтобы отдифференцировать нормальные реакции от патологических.

Возможность исследования на срезах длительных процессов (в течение дней, недель) позволила бы исследовать процессы обучения и памяти. В настоящее время использовать срез для таких исследований не представляется возможным.

Серьезные ограничения метода срезов, как такового, заклю-чаются в следующем. Во-первых, срез нельзя использовать для изучения поведенческих реакций, сенсорных процессов или дви-гательных актов. В нем невозможно исследовать процессы, для которых требуется интактность связей между анатомически удаленными районами мозга. Однако срез дает возможность изучения нейрофизиологических коррелятов этих явлений. Другое ограничение можно сформулировать так: ограничение видов стимуляции. Действительно, в условиях целого организма возможна широкая гамма адекватных раздражителей: зрительные, слуховые, тактильные. На срезе реальны только два вида стимуляции: электрическая и химическая. В какой степени они соответствуют действию закодированных в импульсах естественных раздражителей, предстоит выяснить.

Несмотря на все отмеченные недостатки и ограничения, метод срезов, как модельный объект, несомненно ценен в изучении сложной деятельности мозга.