В летний сезон года изучен критический термический максимум (КТМ) у молоди речного окуня и карпа. Диапазон скоростей нагрева составил от 0,08 до 46 °С/ч. Значения КТМ у двухлетков карпа при всех скоростях нагрева были выше, чем у двухлетков окуня, а максимальные значения температуры переворота и потери координации движения отмечены у карпа при самой медленной скорости, у окуня – при самой медленной и быстрой скоростях нагрева. Определены активность фермента ацетилхолинэстеразы (АХЭ) и содержание водорастворимой фракции белка (ВРБ) в мозге подвергнутых нагреву рыб. Обсуждается динамика изменений активности АХЭ и содержания ВРБ при разных скоростях нагрева. Исходя из данных по активности АХЭ и содержанию ВРБ, можно заключить, что в диапазоне скоростей нагрева до 8 °С/ч организм рыб достаточно легко адаптируется к возрастающей температуре среды. Однако дальнейшее повышение скорости нагрева приводит к усилению холинергических биосинтетических процессов в мозге рыб, что отражается на увеличении активности АХЭ и содержания белка. Предполагается, что возрастание значений обоих показателей при скорости нагрева 16 и 32 °С/ч является стрессорной реакцией рыб в ответ на изменение температуры среды. Возможно, что показатели АХЭ и ВРБ в перспективе могут быть использованы в качестве биологического маркера теплового воздействия разного типа (естественная среда, предварительная акклимация, а также нагрев или охлаждение). Таким образом, исследование активности АХЭ и содержания ВРБ в мозге рыб при разной скорости нагрева воды позволяет по-новому оценить как адаптационные возможности, так и физиолого-биохимические механизмы реакций водных животных в процессе температурных адаптаций.