Медникова Ю. С.
Калабушев С.Н.

Самым изменчивым электрофизиологическим параметром в нервной системе является уровень спонтанной активности нейронов. Диапазон его регулирования, зависимый от температуры, определяет в конечном итоге разнообразие приспособительных возможностей.

В начале пермского периода довольно прохладный климат предшествовавших геологических эпох стал быстро теплеть (Чумаков, 2004). Исчезли полярные ледниковые шапки, на смену сосудистым тайнобрачным пришли голосеменные растения, с помощью семян защитивших способ размножения от жары и сухости. Температура неуклонно приближалась к отметке 28ºС, что привело к появлению первых летающих насекомых и первых рептилий. Их появление ознаменовалось более эффективным регулированием спонтанной активности в нервной системе, что потребовало возникновения структурно иных нейронов и мембран с более высокой плотностью К+ каналов.

При 28ºС наступает перегиб на кривой Аррениуса для М-холинергической реакции мозга, осуществляющей блокирование К+ каналов (Krnjević et al.,1971). Высокая скорость этого процесса при 28º с высокой степенью достоверности превышает его возможности ниже 27ºС. Это обеспечивает  при дополнительно встроенных в мембраны К+ каналах более эффективное регулирование мембранного сопротивления, снижение декремента формируемого в дендритах потока миниатюрных ВПСП (Rall et al., 1992) и расширяет диапазон изменчивости спонтанной активности.

Преимущество, возникающее при повышении температуры выше 28ºС, создает для пойкилотермных  рептилий и насекомых постоянное стремление находиться в температурной зоне от 28 до 34ºС, где скорость М-холинергической реакции почти постоянна. Роговой панцирь черепах, аккумулирующий тепло при солнечной радиации или при нахождении в экстремально теплых условиях, позволяет им расширить температурные границы обитания, а бабочки поднимаются в воздух, когда солнечные лучи нагреют их до температуры выше 28ºС.

EVOLUTIONARY END BEHAVIORAL EXPANSION OF THE RANGE OF NEURONAL SPONTANEOUS ACTIVITY OF COLD-BLOODED

1Mednikova Yu.S., 2Kalabushev S.N.

1Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology of RAS, Russia, Moscow

2Institute of functional genomics, Lomonosov Moscow State University, Russia, Moscow

0