Журнал высшей нервной деятельности имени И.П. Павлова, 2024, № 5

Российская академия наук
ЖУРНАЛ 
ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
имени
И.П. ПАВЛОВА
Том 74       № 5       2024       Сентябрь–Октябрь
Основан в январе 1951 г.
Выходит 6 раз в год 
ISSN: 0044-4677
Журнал издается под руководством 
Отделения физиологии РАН
Главный редактор
П.М. БАЛАБАН
Редакционная коллегия
Ю.И. АЛЕКСАНДРОВ, М.А. АЛЕКСАНДРОВА,
К.В. АНОХИН, И.В. БОНДАРЬ, Н.П. БОНДАРЬ, Н.В. ГУЛЯЕВА (зам. гл. редактора), 
В.А. ДУБЫНИН, Н.Н. ДЫГАЛО, В.Н. ИЕРУСАЛИМСКИЙ (отв. секретарь),
Г.Г. КНЯЗЕВ, Н.Г. ЛЕВИЦКАЯ, А.В. КУРГАНСКИЙ, А.В. ЛАТАНОВ,
Р.И. МАЧИНСКАЯ (зам. гл. редактора), А.Ю. МАЛЫШЕВ, 
О.В. МАРТЫНОВА, С.В. МЕДВЕДЕВ, Е.С. МИХАЙЛОВА, 
Д.А. НАПАЛКОВ, В.В. РАЕВСКИЙ,
Р.Н. ХАЗИПОВ, А.Е. ХРАМОВ
Редколлегия журнала выражает благодарность 
за помощь в рецензировании статей этого номера
К.В. АНОХИНУ, С.И. ГАВРИЛОВОЙ, А.Я. КАПЛАНУ, Н.А. КРУПИНОЙ,
Д.А. НАПАЛКОВУ, О.В. МАРТЫНОВОЙ, И.И. ПОЛЕТАЕВОЙ,
В.В. РАЕВСКОМУ, Р.Н. ХАЗИПОВУ
Редакция
Заведующая редакцией Н.Г. ПУДОВКИНА
Адрес редакции: 117485 Москва, ул. Бутлерова, 5а, комн. 320 
тел.: 334-84-19, 789-38-52* (перевод в тональный режим) 2086 
E-mail: zhvnd@yahoo.com
Internet: http://www.jvnd.ru
© Российская академия наук, 2024
© Редколлегия «Журнала высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова» 
(составитель), 2024

СОДЕРЖАНИЕ
Том 74, Номер 5, 2024
Обзоры и теоретические статьи
Представление пространственной информации в поле СА1
И. Е. Мысин, А. О. Васильев, С. В. Дубровин, С. Н. Скороход 
517
О механизмах патогенеза болезни Альцгеймера: особая роль переднебазального мозга 
В. Ф. Кичигина, И. Ю. Попова, Л. В. Шубина
538
Центральные нейробиологические механизмы стрессоустойчивости  
при посттравматическом стрессовом состоянии
М. В. Кондашевская, К. А. Артемьева, В. В. Алексанкина 
565
Физиология высшей нервной (когнитивной) деятельности человека
Активность мышц нижних конечностей в условиях управления нейроинтерфейсом:  
нейроинтерфейс, основанный на воображении ходьбы
Е. В. Боброва, В. В. Решетникова, А. А. Гришин, Е. А. Вершинина, И. Н. Богачёва,  
Н. А. Щербакова, М. Р. Исаев, П. Д. Бобров, Ю. П. Герасименко
591
Локальные полевые потенциалы и активность нейронов в моторных сетях  
при леводопа-индуцированной дискинезии на модели болезни Паркинсона
Е. С. Бражник, И. Е. Мысин, Н. И. Новиков
606
Физиологические механизмы поведения животных: 
восприятие внешних стимулов, двигательная активность, 
обучение и память
Влияние обогащенной среды на обучение и память в водном лабиринте Морриса у крыс  
с острым и хроническим провоспалительным стрессом
М. И. Зайченко, В. В. Сидорина, Г. А. Григорьян
621
Интервальное ингаляционное применение кислородно-гелиевой смеси  
устраняет последствия церебральной артериальной воздушной эмболии у крыс
В. А. Паликов, Н. Б. Павлов, А. М. Исмаилова, Р. Р. Амиров, И. А. Дьяченко,  
Н. А. Бороздина, А. В. Бервинова, А. Т. Логунов, А. Н. Мурашев, В. М. Баранов
632
Информация
Правила для авторов
638

CONTENTS
Vol. 74, No. 5, 2024
Reviews and theoretical articles
Representation of spatial information in the CA1 field
I. E. Mysin, A. O. Vasilev, S. V. Dubrovin, S. N. Skorokhod 
517
The role of the basal forebrain in the pathogenesis of Alzheimer’s disease 
V. F. Kitchigina, I. Yu. Popova, L. V. Shubina
538
Central neurophysiological mechanisms of stress resistance in post-traumatic stress disorder
M. V. Kondashevskaya, K. A. Artemyeva, V. V. Aleksankina 
565
Physiology of higher nervous (mental) activity in humans
Lower limb muscle activity during neurointerface control: neurointerface based  
on motor imagery of walking 
E. V. Bobrova, V. V. Reshetnikova, A. A. Grishin, E. A. Vershinina, I. N. Bogacheva,  
N. A. Chsherbakova, M. R. Isaev, P. D. Bobrov, Yu. P. Gerasimenko
591
Local field potentials and neural activity in motor networks in levodopa-induced dykinesia  
in a model of Parkinson’s disease
E. S. Brazhnik, I. E. Mysin, N. I. Novikov
606
Physiology of behavior: perception, locomotion, learning and memory
The influence of enriched environment on learning and memory in the Morris water maze  
in rats with acute and chronic pro-inflammatory stress
M. I. Zaichenko, V. V. Sidorina, G. A. Grigoryan
621
Interval inhalation application of an oxygen-helium mixture reverses the effects  
of cerebral arterial air embolism
V. A. Palikov, N. B. Pavlov, A. M. Ismailova, R. R. Amirov, I. A. Dyachenko, N. A. Borozdina,  
A. V. Bervinova, A. T. Logunov, A. N. Murashev, V. M. Baranov 
632
Information
Instruction to Authors
638

ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ,  2024, том 74, № 5,  с.  517–537
ОБЗОРЫ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СТАТЬИ
УДК 612.825
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ 
В ПОЛЕ СА1
© 2024 г.
И. Е. Мысин1, *, А. О. Васильев1, С. В. Дубровин2, С. Н. Скороход3
1Лаборатория cистемной организации нейронов, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 
Пущино, Россия
2ФГБОУ ВО «Уфимский университет науки и технологий», Уфа, Россия
3Санкт-Петербургский политехнический университет им. Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
*e-mail: imysin@mail.ru
Поступила в редакцию 29.03.2024 г.
После доработки: 22.07.2024 г.
Принята к публикации: 22.07.2024 г.
Информация в мозге кодируется большими популяциями нейронов – нейронными ансамблями. 
Клетки места в поле СА1 гиппокампа стали экспериментальной моделью изучения нейронных 
ансамблей мозга в силу удобства исследования. Этот обзор посвящен последним исследованиям клеток 
места в поле СА1. Мы рассматриваем принципы кодирования пространства клетками места, механизмы контроля активности клеток места, анатомические и физиологические особенности клеток 
места в разных частях поля СА1. Ключевые выводы: 1) Существует частотное и фазовое кодирование; 
2) Плотные локальные связи между пирамидными нейронами могут обеспечивать обработку информации; 3) Интернейроны участвуют в формировании как частотного, так и фазового кода клеток места; 
4) Пирамидные нейроны анатомически и функционально подразделяются на глубокие и поверхностные; 5) Вдоль дорсовентральной оси происходит обобщение пространственного и непространственного компонента информации. Поле СА1 имеет широкие возможности для обработки сигналов и может реализовать вычислительно сложную операцию в когнитивных процессах мозга.
Ключевые слова: клетки места, нейронные ансамбли, фазовая прецессия, интернейроны, пространственная память, тета-ритм
DOI: 10.31857/S0044467724050019
ВВЕДЕНИЕ
(Malvache et al., 2016; Wilson, McNaughton, 1993), 
использование даже небольшого числа электродов 
позволяет зарегистрировать клетки места.
Клетки места обнаружены в поле СА3 гиппокампа, в зубчатой фасции, субикулуме и медиальной энторинальной коре (МЭК) (Diehl et al., 2017; 
Leutgeb et al., 2007; Mizuseki et al., 2012). Однако 
большинство исследований посвящено полю СА1 
в силу удобства его анатомического положения. 
Значительная часть поля СА1 находится параллельно поверхности черепа сверху относительно 
других частей гиппокампа (Witter et al., 2006). Это 
позволяет легче получить доступ в мозге живого 
животного.
Поле СА1 является выходным звеном в гиппокампальной сети (хотя часть сигналов переключается в субикулуме) (O’Mara, 2005). Из поля СА1 
информация идет в префронтальную и энторинальную кору (ЭК), базолатеральную миндалину, 
латеральный септум, ядра таламуса, гипоталамуса 
Клетки места – это принципиальные нейроны 
гиппокампа, кодирующие пространство у млекопитающих (Burgess, O’Keefe, 2011; Buzsáki, Moser, 
2013; Jeffery, 2011; Kazanovich, Mysin, 2018; Казанович, Мысин, 2015). Клетки места, кодирующие 
близкие места, объединяются в нейронные ансамбли (Sugar, Moser, 2019; Wilson, McNaughton, 
1993). Хотя нейроны гиппокампа могут кодировать время, запахи, новизну или образы людей 
(Eichenbaum, 2014; Quiroga et al., 2005; Vinogradova, 
2001), именно пространственная память изучается 
активнее других. Клетки места удобно исследовать 
по нескольким причинам. Во-первых, они хорошо 
регистрируются у грызунов. Во-вторых, легко одновременно наблюдать активность нейронов и положение животного в пространстве. В-третьих, около 
50% принципиальных нейронов гиппокампа проявляют свойство клеток места в одном лабиринте 
517

МЫСИН и др.
и другие области (Cenquizca, Swanson, 2007). Таким 
образом, информация, закодированная в нейронной активности поля СА1, используется другими 
отделами мозга.
Сочетание фундаментальной важности и удобства 
исследования сделало клетки места в поле СА1 модельным объектом в нейронауке, подобно дрозофиле 
в генетике или кишечной палочке в микробиологии. 
Мы рассмотрим последние данные о формировании 
и свойствах кодирования пространства в поле СА1.
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ 
И НЕПРОСТРАНСТВЕННАЯ ПАМЯТЬ
Наша статья будет преимущественно посвящена 
обзору последних исследований о тонких механизмах формирования нейронных ансамблей в поле 
СА1, кодирующих пространство. В этом разделе 
мы хотим кратко пояснить роль этого направления 
исследований в понимании работы мозга в целом.
Почти все передовые методы исследования нейрофизиологических процессов, такие как оптогенетика, кальциевый имиджинг, пэтч-кламп in vivo, 
доступны только на грызунах. Исследование непространственных аспектов памяти у грызунов сложно. Поэтому пространственная память наиболее 
доступна для изучения относительно других видов 
памяти. Как пространственная память соотносится 
с другими видами памяти? Как исследование тонких механизмов пространственной памяти приближает нас к пониманию работы мозга в целом?
Однозначного ответа на эти вопросы нет. С одной стороны, общепризнанным является факт, что 
нейроны гиппокампа кодируют последовательности во времени, например эпизоды поведенческих 
актов (Eichenbaum, 2014). Этот эффект получил название клеток времени. Клетки времени и клетки 
места – это одни и те же нейроны, их проявление 
зависит от когнитивных задач (Eichenbaum, 2014). 
Нейроны гиппокампа могут кодировать подкрепление, особенно клетки вентрального гиппокампа (Jarzebowski et al., 2022). Новые и неожиданные 
стимулы всех модальностей вызывают реакцию 
нейронов гиппокампа (Vinogradova, 2001). У людей 
обнаружены гиппокампальные нейроны, реагирующие на образы популярного политика или любимой 
актрисы (Quiroga et al., 2005).
С другой стороны, многочисленные исследования на грызунах показывают, что нейроны 
поля СА3, латеральной и медиальной энторинальной коры кодируют разные аспекты информации 
(рис. 1). Нейроны поля СА3 и медиальной энторинальной коры имеют сильную привязку к положению животного в пространстве и слабо модулируются другими факторами, например получением 
награды (Duvelle et al., 2019; Issa et al. 2024). Нейроны латеральной энторинальной коры, напротив, 
имеют слабую корреляцию с положением животного в пространстве и кодируют непространственные аспекты информации: получение награды (Issa 
et al., 2024), предметы (вне зависимости от расположения) (Tsao et al., 2013), запахи (Sugar, Moser, 
2019). Таким образом, пространственная и непространственная память имеют частично различные 
механизмы, однако в некоторых областях мозга 
пространственные и непространственные аспекты 
памяти смешиваются.
Интересная гипотеза высказана в работе 
Э. Мозера и Бужаки. Авторы предполагают, что 
пространственная память – эволюционно первая 
форма памяти. Семантическая и эпизодическая 
формы памяти возникли на основе пространственной памяти, используя механизмы и нейронные сети последней (Buzsáki, Moser, 2013). В частности, Мозер и Бужаки опираются на данные 
на людях, полученные с помощью фМРТ и ПЭТ. 
Размышления о будущем, воспоминание о прошлом, понимание точки зрения других и навигация часто отражают работу одной и той же сети 
мозга. Эти способности проявляются в примерно 
одинаковом возрасте и имеют общую функциональную анатомию, включающую лобную и срединно-височную системы, которые традиционно 
связаны с планированием, эпизодической памятью 
и стандартными (пассивными) когнитивными состояниями (Buckner, Carroll, 2007). Если эта гипотеза верна, то результаты по механизмам пространственной памяти возможно будет обобщить 
и понять другие аспекты работы мозга.
В заключение данного раздела отметим, что 
пространственная память представляется в мозге 
в аллостерических и эгоцентрических координатах. Кодирование пространства в эгоцентрических 
координатах показано в вентромедиальном стриатуме (Hinman et al., 2019), париетальной (Wilber 
et al., 2014), постринальной (LaChance et al., 2019) 
и ретросплинеарной коре (Alexander et al., 2020).
Нейроны гиппокампа и медиальной энторинальной коры кодируют пространство в преимущественно аллостерических координатах, т.е. активность 
нейронов в большей степени связана с точным положением животного в лабиринте (Buzsáki, Moser, 
2013; Wang et al., 2018).
В недавней работе была представлена оценка 
для поля СА1 у мышей. Было показано, что около 
13% пирамидных клеток проявляют свойства эгоцентрического кодирования. При этом 43% нейронов проявляли свойства классических клеток 
места, т.е. кодировали пространство в аллостерических координатах (Zhang et al., 2024). Вероятно, 
что пирамидные нейроны поля СА1 наследовали 
эгоцентрические представления от нейронов латеральной энторинальной коры. Нейроны ЛЭК 
могут кодировать направление головы животного 
на объект в лабиринте (Wang et al., 2018).
ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
том 74
№ 5
2024

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ В ПОЛЕ СА1 
519
ЛЭК
МЭК
СА1
1
1
1
0
0
1
2
3
0
0
1
2
3
0
0
1
2
3
2000
4000
3500
1750
3500
3000
1500
3000
2500
1250
2500
2000
1000
2000
1500
750
1500
1000
Номер нейрона
500
1000
500
250
500
0
0
0
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
2
3
Положение животного, м
Рис. 1. Активность нейронов латеральной (ЛЭК), медиальной (МЭК) энторинальной коры и поля СА1 при предъявлении 
награды. Мыши с фиксированной головой перемещаются по линейной дорожке в виртуальной реальности для получения 
награды за воду. Пространственно модулированные нейроны отсортированы по тому, где их активность достигла максимума. Каждая строка нижней серии графиков представляет собой возбуждение одного нейрона, нормализованное до его 
максимального значения. Верхняя серия графиков – гистограммы мест, где нейроны достигали максимального возбуждения. Черная полоса на всех графиках – место, в котором мышь получала награду. Данные из статьи (Issa et al., 2024).
Fig. 1. Activity of neurons of the lateral (LEС), medial (MEС) entorhinal cortex and the CA1 field upon presentation of a reward. 
Mice with a fixed head move along a linear track in virtual reality to receive a reward for water. Spatially modulated neurons are sorted by where their activity has reached its maximum. Each row of the lower series of graphs represents the excitation of one neuron, 
normalized to its maximum value. The upper series of graphs are histograms of the places where the neurons reached maximum 
excitation. The black bar on all charts is the place where the mouse received the reward. Data from the article (Issa et al., 2024).
Многие авторы подчеркивают, что карты пространства, представленные в гиппокампальной 
формации, кодируются в аллоцентрической системе, однако моторные действия представлены 
в эгоцентрической системе. При передаче сигнала 
из гиппокампа происходит изменение форматов 
представления информации.
ЧАСТОТНОЕ И ФАЗОВОЕ КОДИРОВАНИЕ
Средняя частота разрядов пирамидных нейронов составляет около 0.5 импульсов в секунду. При 
забегании животного в поле места нейрона частота 
его разрядов увеличивается в среднем до 5 импульсов в секунду (рис. 2) (Mizuseki et al., 2012; Oliva 
et al., 2016). Поле места чаще всего имеет форму гауссианы со стандартным отклонением около 8 см, 
полный размер полей места составляет около 50 см 
(Mizuseki et al., 2012; Oliva et al., 2016). В нескольких исследованиях сообщалось, что форма полей 
места несимметрична и имеет тенденцию к вытягиванию в ту сторону, с которой животное забегает 
в поле места (Mehta et al., 2000, 1997). Однако большинство авторов пишут о симметричной форме 
полей места (Frank et al., 2004; Mizuseki et al., 2012; 
Oliva et al., 2016). Эффект увеличения частоты разрядов нейронов в поле места называют частотным 
кодированием.
При нахождении животного в поле места 
не только увеличивается частота разрядов клеток 
места, но и меняется характер привязки их активности к фазе тета-ритма. Пирамидные нейроны 
поля СА1 вне их поля места разряжаются редкими импульсами преимущественно на минимуме 
тета-волны (Mizuseki et al., 2009; Somogyi et al., 
2014). Во время пробегания животным поля места 
фаза разрядов клеток места смещается с восходящей фазы тета-ритма через минимум на нисходящую фазу, т.е. межимпульсный интервал немного 
меньше периода тета-цикла (рис. 2). Это явление 
получило название фазовой прецессии (Burgess, 
O’Keefe, 2011; O’Keefe, Recce, 1993). Эффект фазовой прецессии проявляется у 30–50% клеток места 
(Guardamagna et al., 2023; Zutshi et al., 2022). Фаза 
тета-ритма, в которой происходит разряд клетки 
места, точнее предсказывает положение животного, чем средняя частота разрядов нейрона (Huxter 
et al., 2003). Этот эффект получил название фазового кодирования.
ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
том 74
№ 5
2024

МЫСИН и др.
8
Условный тета-ритм
Глубокие нейроны
6
4
2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
8
Условный тета-ритм
Поверхностные нейроны
6
4
Частота разрядов, имп./сек.
2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Расстояние, см
Рис. 2. Пример идеализированной активности клеток места с эффектом фазовой прецессии. Показана зависимость 
средней частоты разрядов глубоких и поверхностных пирамидных нейронов от положения животного в пространстве. Показана привязка пирамидных нейронов к фазе тета-ритма вне поля места. На представленных графиках 
для глубоких и поверхностных нейронов отличаются наклон и начальная фаза прецессии: для глубоких нейронов 
наклон 15 0/см, начальная фаза 2700, для поверхностных нейронов наклон 8 0/см, начальная фаза 2100. Аппроксимация активности клеток места произведена на основе экспериментальных данных (Sharif et al., 2021) и (Oliva 
et al., 2016). Отметим, что параметры фазовой прецессии сильно варьируют при выполнении разных когнитивных 
тестов, приведенные параметры следует рассматривать лишь как пример одного из возможных вариантов.
Fig. 2. An example of the idealized activity of place cells with the effect of phase precession. The dependence of the mean 
firing rate of deep and superficial pyramidal neurons on the position of the animal in space is shown. The binding of pyramidal neurons to the theta rhythm phase outside the field of location is shown. In the presented plots, the slope and the initial 
phase of precession differ for deep and surface neurons: for deep neurons, the slope is 15 0/cm, the initial phase is 2700, for 
surface neurons, the slope is 8 0/cm, the initial phase is 2100. The approximation of the activity of the place cells was made 
on the basis of experimental data (Sherif et al., 2021) and (Oliva et al., 2016). Note that the parameters of phase precession 
vary greatly when performing different cognitive tests, these parameters should be considered only as an example of one of the 
possible options.
В последующих разделах мы обсудим последние данные о возникновении, особенностях и роли 
этих видов кодирования.
Роль возбуждающих входов в кодировании 
информации в поле СА1
Частотный и фазовый код могут существовать 
отдельно. Известны несколько примеров фазового кодирования без частотного вне гиппокампа – 
в вентральном стриатуме и латеральной септальной области. Нейроны этих областей разряжались с постоянной частотой во время навигации 
животного в лабиринте, однако в каждом месте 
разряды приходились на свою фазу тета-ритма, 
регистрируемого в поле СА1 (Meer, Redish, 2011; 
Tingley, Buzsáki, 2018).
Поле CA1 получает пространственную информацию из поля СА3 и МЭК. Проведено множество 
исследований того, как происходит объединение 
ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
том 74
№ 5
2024

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ В ПОЛЕ СА1 
521
этих потоков информации. Доминирующее представление состоит в том, что возбуждение клетки 
места при забегании животного в поле места обеспечивается входом от ЭК, а при выбегании главная роль в поддержании импульсной активности 
переходит к входу от поля СА3 (Fernández-Ruiz 
et al., 2017; Lasztóczi, Klausberger, 2016). Эта гипотеза поддерживается несколькими категориями 
данных.
Первая категория данных заключается во временной динамике гамма-ритмов. В поле СА1 выделяют три гамма-ритма: медленный (25–45 Гц), 
средний (55–80 Гц) и быстрый (90–120 Гц) 
(Belluscio et al., 2012; Colgin, 2016a; Csicsvari et al., 
2003). Каждый гамма-ритм имеет свои механизмы 
и поведенческие корреляты (Buzsáki, Wang, 2012; 
Colgin, 2015; Mysin, Shubina, 2022). В частности, 
медленный гамма-ритм генерируется в поле СА1 
благодаря входу из поля СА3, а источником среднего гамма-ритма является вход из МЭК (Colgin, 
2016b, 2015; Schomburg et al., 2014). При беге животного в лабиринте часто наблюдают сначала серию 
вспышек среднего гамма-ритма, а затем медленного 
гамма-ритма (Fernández-Ruiz et al., 2017; Lasztóczi, 
Klausberger, 2016). Более того, клетки места демонстрируют динамику привязки к фазе гамма-ритмов. 
При забегании животного в поле места пирамидные нейроны сильнее привязаны к фазе среднего 
гамма-ритма, а при выбегании из поля места разряды клеток места демонстрируют привязку к фазе 
медленного гамма-ритма (Fernández-Ruiz et al., 
2017; Lasztóczi, Klausberger, 2016; Schomburg et al., 
2014). Дополнительные доказательства получены 
с помощью анализа источников тока в радиальном 
направлении. При забегании животного в поле места доминируют токи в stratum lacunosum moleculare, 
а при выбегании – в stratum radiatum, т.е. в слоях, 
куда приходят входы от МЭК и поля СА3 соответственно (Fernández-Ruiz et al., 2017; Lasztóczi, 
Klausberger, 2016; Schomburg et al., 2014).
Вторая категория данных, поддерживающих 
гипотезу о попеременном возбуждении клеток места, – это фазовые отношения входов относительно тета-ритма. Пирамидные нейроны поля СА3 
преимущественно разряжаются на нисходящей 
волне тета-ритма в пирамидном слое поля СА1. 
Нейроны 3-го слоя МЭК разряжаются на восходящей фазе тета-ритма (Mizuseki et al., 2009). Такая 
структура возбуждения хорошо объясняет эффект 
фазовой прецессии за счет муарового эффекта 
от наложения двух осцилляторных входов, сдвинутых по фазе, в результате получаются осцилляции большей частоты, нежели входящие сигналы. 
Возможность формирования фазовой прецессии 
за счет такого механизма продемонстрирована 
во множестве вычислительных моделей (Burgess, 
O’Keefe, 2011; Grienberger et al., 2017; Kamondi 
et al., 1998; Magee, 2001; Vandyshev, Mysin, 2023).
Интересная интерпретация смены доминирующего входа приведена в обзоре из группы Лисмана 
(Sanders et al., 2015). Авторы полагают, что первая 
половина каждого тета-цикла посвящена вычислению текущего местоположения животного, а вторая – построению карты внутри гиппокампа.
В прямых экспериментах не удалось подтвердить двойной контроль клеток места. В исследовании (Middleton, McHugh, 2016) блокировали передачу сигнала по коллатералям Шаффера 
с помощью контролируемой экспрессии токсина 
столбняка в пирамидных нейронах поля СА3. Эта 
модификация полностью выключала все связи 
от пирамидных нейронов поля СА3 на все другие 
типы клеток. Авторы обнаружили снижение пространственной модуляции у клеток места в поле 
СА1, однако небольшая часть нейронов сохраняла 
фазовую прецессию. В работе Зутши с коллегами 
(Zutshi et al., 2022) с помощью фармакогенетических методов блокировали нейронную активность 
в поле СА3 и МЭК. Авторы обнаружили, что число клеток места с фазовой прецессией снижалось 
с 30% в контроле до 15–21% при блокаде одного 
из входов. Даже при одновременной блокаде, ипсилатеральной блокаде МЭК и СА3, у 13% клеток 
места сохранялась фазовая прецессия. Эти данные 
опровергают гипотезу о попеременном возбуждении клеток места. Для формирования фазовой 
прецессии путем интерференции необходимы оба 
входа, блокада каждого полностью разрушает эффект фазовой прецессии (Vandyshev, Mysin, 2023). 
Работа Зутши с коллегами ставит новые вопросы 
об источнике информации для клеток места в условиях блокады основных входов. Сами авторы 
предполагают, что сеть поля СА1 самостоятельно может поддерживать активность клеток места. 
Однако, вероятно, блокада входов была неполной. 
В еще одной серии экспериментов авторы блокировали нейронную активность пирамидных нейронов в поле СА1. Несмотря на блокаду, у части 
клеток места активность сохранялась, хотя и значительно снижалась (Zutshi et al., 2022). Поскольку 
для блокады нейронной активности в МЭК и поле 
СА3 использовали те же экспериментальные техники, то, вероятнее всего, и в этих областях пространственно модулированная активность не подавлялась полностью.
В работе (Guan et al., 2021) показано, что 
в формировании клеток места участвуют входы 
не только из ипсилатерального поля СА3, но и из 
поля СА3 контралатерального полушария. Это 
еще одно возможное решение проблемы источников информации для пространственной модуляции в работе Зутши.
Возможность существования клеток места 
без входа со стороны МЭК находит доказательства в исследованиях развития мозга. В онтогенезе клетки места обнаруживаются до созревания 
ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
том 74
№ 5
2024

МЫСИН и др.
клеток решеток. Однако после созревания клеток 
решеток пространственная специфичность клеток 
места возрастает (Wills, Cacucci, 2014).
Несмотря на споры о вкладе прямого входа 
по перфорирующему пути в контроле клеток места, 
факт передачи информации по перфорирующему 
пути в зрелом мозге хорошо доказан. Блокада нейронной активности в МЭК или разрушение паттернов клеток решеток вызывает перестройку карт клеток места (Brandon et al., 2011; Newman et al., 2014; 
Schlesiger et al., 2018; Zutshi et al., 2022). Однако, 
вероятно, значительная часть этого эффекта связана не с прямыми проекциями в поле СА1, а с переключениями через зубчатую фасцию и поле СА3. 
Основной путь в поле СА1 из МЭК идет от нейронов 3-го слоя, в то время как клетки решетки в основном находятся во 2-м слое (Diehl et al., 2017; 
Kazanovich, Mysin, 2018; Witter et al., 2017; Казанович, Мысин, 2015).
Роль торможения 
в формировании кодирования
Увеличение частоты разрядов пирамидного нейрона в поле места говорит о повышенном возбуждении и/или сниженном торможении пирамидного нейрона в этот момент времени. Усиление возбуждения хорошо доказано (Grienberger et al., 2017; 
Harvey et al., 2009; Zutshi et al., 2022). Исследования 
о вкладе возбуждающих входов в поле СА1 мы обсудили выше. В исследованиях вклада торможения 
получены противоречивые результаты. Часть работ 
демонстрируют доказательства одинакового уровня 
торможения клеток места внутри и вне поля места. 
Другие работы показывают снижение торможения 
в центре поля места.
Гипотеза о равномерном торможении пирамидных нейронов подтверждается в работе Гринберга с коллегами (Grienberger et al., 2017). Авторы 
внутриклеточно регистрировали пирамидные нейроны поля СА1. Гринберг с коллегами экспериментировали с неселективным оптогенетическим 
торможением интернейронов всех типов, растормаживая пирамидные клетки. Выводы основаны 
на трех экспериментальных эффектах. Растормаживание пирамидных клеток внутри поля увеличивает частоту их разрядов больше, чем вне поля места. Если бы торможение в центре поля места было 
бы снижено, то активация пирамидных нейронов 
была бы незначительна. Соматическое входное 
сопротивление пирамидных клеток было однородным внутри и вне поля места в контроле и в экспериментах с растормаживанием. Характерное время 
автокорреляции соматического потенциала пирамидного нейрона незначительно увеличивалось 
(примерно на 10%) внутри и вне поля места при 
растормаживании пирамидных клеток (Grienberger 
et al., 2017).
К аналогичным выводам пришли авторы теоретического исследования (Vandyshev, Mysin, 2023). 
В этом исследовании авторы искали оптимальную 
структуру входов на пирамидный нейрон, которая 
бы позволяла воспроизвести увеличение частоты разрядов в поле места и фазовую прецессию. 
Равномерное торможение наилучшим образом 
позволяло воспроизвести поведение клеток места 
(Vandyshev, Mysin, 2023).
Каждая популяция интернейронов модулируется тета-ритмом (Somogyi et al., 2014). Это выражается в том, что каждая популяция имеет 
фазу тета-ритма, в которой вероятность разрядов 
ее нейронов максимальна. Несмотря на отсутствие 
пространственной модуляции, входы от разных 
популяций интернейронов могут осуществлять 
торможение пирамидных клеток в разных фазах 
тета-ритма. Это может вносить вклад в стабилизацию фазовой прецессии. Это показано в моделях 
(Grienberger et al., 2017; Vandyshev, Mysin, 2023) 
и в экспериментах. Неселективное подавление 
интернейронов снижало силу фазовой прецессии 
(Grienberger et al., 2017).
Результаты в пользу гипотезы о снижении торможения в центре поля места получены в нескольких статьях. Валеро с соавт. сделали эксперименты, 
аналогичные экспериментам Гринберга, но не 
с торможением, а с неселективным оптогенетическим возбуждением интернейронов поля СА1 
(Valero et al., 2022). Они обнаружили снижение 
пространственной модуляции активности клеток 
места. В другой серии экспериментов авторы возбуждали пирамидные клетки внутри и вне поля 
места. Результаты показали, что частота разрядов 
пирамидных нейронов сильнее увеличивается 
в поле места, чем вне его. Авторы объяснили эти 
результаты снижением торможения в центре поля 
места (Valero et al., 2022).
Прямые доказательства снижения торможения в центре поля места показали Гейллер с соавт. 
(рис. 3) (Geiller et al., 2022). Авторы использовали 
вирусы бешенства для доставки флуоресцентных 
меток в пресинаптические клетки через синапсы. 
Исследователи метили несколько пирамидных 
клеток и их пресинаптические нейроны разными 
флуоресцентными белками. Также во все нейроны 
в поле СА1 (либо в тормозные, либо в пирамидные) доставлялся вектор кальциевого зонда для 
измерения активности нейронов. Эксперименты 
показали, что в центре поля места пирамидного 
нейрона его пресинаптические интернейроны снижают свою активность в среднем на 10% (Geiller 
et al., 2022).
Результаты о неравномерном торможении частично поддерживаются данными об активности 
VIP-экспрессирующих интернейронов. Эти клетки тормозят другие популяции интернейронов. 
Часть VIP-клеток активируется при нахождении 
ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
том 74
№ 5
2024

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ В ПОЛЕ СА1 
523
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
–0.4
–0.2
0.0
0.2
0.4
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
Нормированная флуоресценция кальциевого зонда (F/F0)
0.75
0.70
–0.4
–0.2
0.0
0.2
0.4
Относительное расстояние
Рис. 3. Активность интернейронов во время бега мыши 
по линейному треку (среднее ± стандартная ошибка среднего), выровненная относительно центра поля 
места. Размер поля места каждой клетки места (n = 8) 
отнормирован к интервалу от –0.5 до 0.5, абсолютные 
значения полей места составляли 33.2 ± 3.8 см (среднее 
± стандартная ошибка среднего). Верхний график показывает зависимость активности пресинаптических 
интернейронов для клетки места. Нижний график показывает активность случайных интернейронов в это 
же время. Данные из статьи (Geiller et al., 2022).
Fig. 3. The activity of interneurons while the mouse is running along a linear track (mean ± standard error of mean), 
aligned relative to the center of the field of the place. The 
size of the place field of each place cell (n = 8) was adjusted to the range from –0.5 to 0.5, the absolute values of the 
place fields were 33.2 ± 3.8 cm (average ± standard error 
of mean). The upper plot shows the dependence of the activity of presynaptic interneurons for the place cell. The 
lower plot shows the activity of random interneurons at the 
same time. Data from the article (Geller et al., 2022).
животного в месте, где оно получает награду. Это 
приводит к подавлению разрядов интернейронов, 
и происходит растормаживание пирамидных клеток 
(Turi et al., 2019). Прямые эксперименты с оптогенетическим подавлением VIP-интернейронов показывают снижение числа клеток места, кодирующих места получения подкрепления (Turi et al., 2019).
Облегчение формирования клеток места в новой среде, вероятно, также обеспечивается снижением торможения. PV-корзинчатые и OLMнейроны значительно снижают частоту разрядов 
при попадании животного в неизвестный лабиринт 
(Arriaga, Han, 2019).
Работы о вкладе отдельных групп интернейронов в формирование активности клеток места 
и фазовую прецессию малочисленны. Исследование аксо-аксональных клеток показывает, что эти 
нейроны играют важную роль в контроле активности пирамидных нейронов вне поля места. Оптогенетическое торможение аксо-аксональных нейронов приводит к активации пирамидных клеток 
вне своих мест и перестройке представления карты 
(Dudok et al., 2021), хотя это исследование не раскрывает вклада аксо-аксональных нейронов в фазовую прецессию.
Ройер с соавт. показали: оптогенетическое подавление PV-нейронов увеличивает частоту разрядов клеток места в центре поля места и ослабляет 
фазовую прецессию, сдвигая активность пирамид 
на нисходящую фазу тета-ритма при забегании 
в поле места (Royer et al., 2012). В другой работе 
показано, что оптогенетическое подавление PVнейронов вызывает нарушение пространственной 
памяти (Murray et al., 2011). Можно предполагать, 
что эффекты, полученные в работах (Murray et al., 
2011; Royer et al., 2012), частично обусловлены подавлением аксо-аксональных нейронов. Аксо-аксональные интернейроны также экспрессируют 
парвальбумин (Klausberger et al., 2003), поэтому оптогенетическое торможение действовало и на эти 
клетки. Эксперименты на мышах с отсутствием 
NMDA-рецепторов на PV-нейронах также показывают снижение пространственной модуляции 
клеток места (Korotkova et al., 2010).
Оптогенетическое подавление OLM-клеток вызывает увеличение частоты разрядов клеток места 
в поле места, но не оказывает влияния на фазовую 
прецессию (Royer et al., 2012).
Имеются косвенные данные о вовлечении перисоматического торможения от CCKэкспрессирующих корзинчатых нейронов в формирование клеток места. У мышей с нокаутом 
гена ErbB4, отвечающим за формирование связей 
от CCK-нейронов на пирамидные клетки, нарушено 
формирование клеток места и пространственная 
память (del Pino et al., 2017).
Вопрос о роли торможения в обработке информации в поле СА1 остается открытым. Множество 
ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
том 74
№ 5
2024