Электрическое раздражение. Методика электрического раздражения является одним из основных способов исследования функций центральной нервной системы. В 1870 г. Фритч и Гитциг, а затем В. Я. Данилевский, В. М. Бехтерев и многие другие исследователи показали, что слабый электрический ток, приложенный к определенным участкам коры больших полушарий головного мозга, вызывает у животных различные двигательные реакции. Посредством локального раздражения можно вызвать сокращения отдельных мышечных групп и даже изолированные сокращения только одной мышцы.
После того как методика электрического раздражения была апробирована в эксперименте на животных, она была применена также и при нейрохирургических операциях у человека. С ее помощью хирург определяет функциональную роль различных участков коры мозга. Так как такие операции производятся в условиях местного обезболивания, когда оперируемый сохраняет сознание, то он может сообщить о возникающих у него при раздражении ощущениях. Оказалось, что в зависимости от локализации электродов на поверхности коры больших полушарий у человека могут возникнуть ощущения тепла, холода, укола, ползания мурашек в разных участках тела, а также света, звука, запаха. Характер ощущения — его модальность — зависит от места раздражения мозга.
Методику раздражения применяют и при исследовании функций подкорковых структур ствола мозга и спинного мозга. Раздражения производят не только в острых, но ив хронических опытах. Для этого в различные структуры мозга вживляют электроды, которые закрепляют при помощи зубного цемента в костях черепа. Подключая к электродам провода от стимулятора, можно в течение многих месяцев раздражать определенные нервные центры и изучать функциональные изменения, вызванные этим раздражением.
Для раздражения применяют тонкие электроды и близкий к пороговым величинам электрический ток для того, чтобы он действовал на ограниченный участок центральной нервной системы, в пределах нескольких кубических миллиметров. Весьма важна при этом точность подведения электрода к искомому участку мозга, что достигается с помощью стереотаксической техники (см. ниже).
Химическое раздражение. Впервые методика химического раздражения для изучения функций центральной нервной системы была применена И. М. Сеченовым в его классическом опыте, которым он доказал, что раздражение области зрительных бугров приложением кристаллика NaCl вызывает торможение спинальных рефлексов (стр. 424).
Для химического раздражения разных участков спинного и головного мозга при многих исследованиях пользуются местным воздействием различных веществ, например вызывающих судороги, наркотиков и др. Особенно широко в нейрофизиологических исследованиях применяется методика локальной стрихнизации.
Для этого на обнаженную поверхность мозга накладывают смоченный раствором стрихнина кусочек фильтровальной бумаги площадью в несколько квадратных миллиметров или вводят капельку этого раствора в подкорковые ядра или мозговой ствол. Стрихнин выключает тормозные синапсы. вследствие чего резко повышаются рефлекторные реакции в ответ на афферентные импульсы. Методика стрихнизации применялась Дюссер-де-Баронном для определения локализации сенсорных функций. При локальном отравлении коры больших полушарии или при введении раствора стрихнина в разные участки зрительных бугров обнаруживается повышенная чувствительность к прикосновению в различных областях кожной поверхности — в тех, от которых импульсы поступают к отравленным стрихнином участкам мозга.
В последние годы дли введения различных веществ в центральную нервную систему применяют способ электрофоретической микроинъекции. С этой целью в исследуемый нервный центр вводят тончавшую микропипетку, заполненную исследуемым раствором. Так как отверстие пипетки очень узкое, силы поверхностного натяжения препятствуют вытеканию раствора; поэтому для поступления вещества в ткань применяется метод электрофореза. В наружный, более широкий конец микропипетки вводят один электрод, а другой прикладывают к поверхности тела. Пропуская через электроды слабый постоянный ток, добиваются поступления в ткань вещества, раствор которого заполняет пипетку.
Если это вещество является катионом, то оно входит в ткань в том чае, когда электрод, находящийся в микропипетке, соединен с анодом. Если же это вещество является анионом, то оно входит в ткань, когда электрод внутри микропипетки соединен с катодом.
