Материалы медицинских конференций

Главная / Материалы медицинских конференций / 2003 / VII Междисциплинарная конференция по биологической психиатрии «Cтресс и поведение»

Слабое магнитное поле как депрессирующий фактор

К.А. Никольская Кафедра ВНД, Биологический факультет МГУ, Москва, Россия

В настоящее время информационные нагрузки, которые человек испытывает ежедневно, являются одним из стрессогенных факторов, вызывающих нарушения в работе различных систем организма. Учитывая, что когнитивная деятельность современного человека, в основном, осуществляется в окружении многочисленных металлосодержащих приборов и конструкций, обуславливающих повышенный фон магнитного поля (МП) в среде его обитания, магнитный фактор может играть немаловажную роль в развитии этих нарушений. Многочисленные факты, накопленные в магнитобиологии, свидетельствуют о том, что среди различных систем организма кровеносная и нервная системы наиболее чувствительных к этому фактору. Несмотря на обилие экспериментальных фактов, механизм ответной реакции организма на МП, в том числе и на психическую деятельность, остается во многом неясным. Имеющиеся факты весьма противоречивы, так как, с одной стороны, выявляется ухудшение внимания, памяти, изменения эмоционально-волевой сферы, а с другой стороны, описаны случаи весьма благоприятного воздействия МП при лечении ряда заболеваний. В нашей работе мы попытались на усложненной поведенческой модели, разработанной для создания высокого уровня информационной нагрузки у животных, выяснить, как влияют небольшие (не выходящие за рамки естественных флуктуаций) возмущения постоянной составляющей естественного геомагнитного фона на основные процессы познавательной деятельности крыс.

Методика. В работе использованы крысы самцы линии Вистар (n=120) весом 250-300г. В качестве информационной нагрузки (ИН) использовалась пищедобывательная проблемная задача, в результате решения которой животное должно было сформировать 4-звенный оперантный навык в циклической форме. Слабая ИН предъявлялась в условиях “жилой комнаты”, представляющей собой часть лабораторного интерьера, где величина МП варьировала от 12 T до 210 T (контроль, Эксперимент 1). Обучение проводилось на фоне естественного МП, B=37±2 T (еМП, Эксперимент 2) и на фоне постоянного неоднородного МП (до 300 T), (нМП, Эксперимент 3), которое создавалось 3-мя бытовыми магнитами, расположенными под камерой на расстоянии 5 см. Значения индукции МП колебались от 75 до 300 мкТл для вертикальной компоненты и от 35 до 300 мкТл для горизонтальной в различных точках камеры. В течении дня с двумя группами животных опыты проводили последовательно с 9 ч до 14 ч.; в пределах этого интервала последовательность групп меняли по случайному закону. Обучение проводили ежедневно по методике свободного выбора. Длительность опыта составляла 13 мин, пищевая депривация - 22 ч. В процессе обучения регистрировали: количество выполнений (заходов в лабиринт; Nt), подкреплений (RFp), ошибок (заглядываний в кормушки после подкрепления и подходы к ложным кормушкам; М), локомоторную активность в опыте (число горизонтальных перемещений; LA), долю минимизированных выполнений (Pmin), а также различные безусловнорефлекторных реакций (UCR). До и после опыта крыс содержали по 10 особей в группе. Величину магнитной индукции измеряли с помощью магнетометра ТМ75-41 (ИЗМИРАН). Проводили регрессионный, корреляционный и кластерный анализ различных показателей поведения животных, при статистической обработке использовался t-критерий Стьюдента.

Результаты. Группа крыс Вистар, обучавшиеся на еМП, оказалась неоднородной по характеру обучения: только 40% крыс смогли решить предложенную задачу, в среднем, им потребовалось около 58.7±1.9 проб в течение 7.8±0.6 опытов (М±m). 60% крыс отказались от решения пищедобывательную задачи и были способны сформировать лишь элементарный пищевой условный рефлекс (побежку к кормушке). Как оказалось, тип обучения животных коррелировал с характером их поведения в “жилой комнате”. Обучавшиеся крысы первыми выходили в незнакомое пространство из клетки содержания, проявляли низкий уровень страха (доля реакций замирания не превышала Pz=0.17) и имели самый высокий уровень локомоторной активности (Lа_ср= 286.6±8.8 зон). Необучавшиеся крысы, напротив, демонстрировали высокий уровень страха (доля замирания Pz=0.63) и очень низкий уровень локомоторной активности (LА_ср=96.9±4.7 зон); в “жилой комнате” они предпочитали не покидать камеры содержания или находиться в группе с другими особями, минимально перемещаясь по пространству.

Анализ процесса обучения на фоне нМП показал, что уже в первом опыте поведение крыс значимо отличалось от контроля как по условнорефлекторным, так и безусловнорефлекторным показателям. При первом попадании в незнакомую среду все опытные крысы демонстрировали повышенную двигательную активность (LA_ср= 355.3±12.4 зон), не проявляли типичных для этого периода признаков страха (Pz=0.09, р<0.05), за счет чего уровень подкрепления (RFp=0.67±0.04) при первом знакомстве с кормушками соответствовал уровню, который в контроле достигался только к 4-му опыту.

Несмотря на высокий уровень двигательной активности в 1-ом опыте, у всех животных, независимо от типологических особенностей, во 2-ом опыте после непродолжительной (Т= 94.4±43.4 с) ориентировочной активности развивалась глубокая депрессия, продолжавшаяся до конца опыта. Животное неподвижно сидело на одном месте, не проявляя никаких признаков активности и заинтересованности в пище, несмотря на высокий уровень голода. В последующих опытах такой характер поведения сохранялся, при этом продолжительность депрессии увеличилась с 8.6±1.3 до 12.1±0.6 мин. Начиная с 4-го опыта крысы после непродолжительной ориентировки осуществляли груминг на протяжении всего времени опыта. Примечательно, что такая двигательная и когнитивная депрессия у крыс наблюдалась только в экспериментальной среде (лабиринте). Как только животных вынимали из экспериментальной камеры и помещали в ситуацию "жилой комнаты" они демонстрировали такой же, как и в контроле, высокий уровень ориентировочной (LА_ср= 8.2±2.3 зон/мин) и пищевой активности (RFp= 40.6±8.2 порций пищи/10 мин), хотя обе экспериментальные среды были сходны по характеру неоднородности внешнего МП. Однако после дополнительной внешней стимуляции (3–5 раз принудительно заводили рукой крыс в лабиринт) животные не утеряли способность обучаться. 50% крыс, как и в контроле, смогли решить предложенную задачу. При этом когнитивный процесс на нМП носил исключительно скрытый характер: промежуточные результаты переработки информации практически не отражались на текущее поведение животного, вследствие этого кривая обучения развивалась по логистическому типу. Обучение осуществлялось на очень низком уровне мотивационной активности, не более 2.1±0.3 вместо 5.2 ± 0.1 Nt в контроле (обучение на еМП). Хотя процесс обучения крыс на нМП и носил четко выраженный скачкообразный характер, последующая его стабилизация, в отличие от контроля, не происходила. Воспроизведение навыка осуществлялось на достоверно более низком уровне (Nt=11.7±6.1 вместо Nt=31.2±4.4 в контроле, p<0.05). Вариабельность сформированного навыка как по длине решения так и по коэффициенту минимизации (Pmin=0.49±0.21 по сравнению с Pmin=0.85±0.13 в контроле) составляла K_var= 53%.

Обсуждение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что когнитивная деятельность весьма чувствительна к магнитному фактору. Небольших искажений естественного МП (до 300 мкТл) оказалось достаточно, чтобы исследовательская активность в отличие от ориентировочной была подавлена. Примечательно, что глубокая локомоторная депрессия развивалась у всех крыс, независимо от типологических особенностей ВНД. Причем, феномен подавления двигательной активности у животных в среде с повышенным фоном МП рассматривают как результат усиления страха, тревожности или стресса. Однако, полученные нами факты, такие как: 1) высокий уровень ориентировочной активности уже в 1-ом опыте; 2) пониженный, по сравнению с контролем, уровень пассивных стрессовых реакций; 3) высокий уровень двигательной активности, пищевого, игрового и др. форм поведения, сравнимых с таковыми в контроле, в "жилой комнате" со сходными характеристиками МП; 4) позитивная реакция на достаточно грубое воздействие при заталкивании крыс рукой в лабиринт; 5) нМП, созданное нами в эксперименте, сравнимо с таковым в виварии, исключают эффекты симпатоадреналовой системы. Косвенным аргументом в правомочности такого заключения служат данные о том, что при действии слабого МП (до нескольких сотен мкТл) не активируют гипоталамо-гипофизо-адреналовую систему крыс.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что уровень психической активности зависит от параметров внешнего МП, на фоне которого осуществляется когнитивная деятельность. Небольшие искажения геомагнитного фона могут стать причиной глубокой и продолжительной депрессии. Опираясь на многочисленные данные о высокой чувствительности нервной системы к МП, высказывается представление о том, что МП участвует в обеспечении нейрофизиологических условий, необходимых для осуществления психической деятельности, отражающейся в поведении в виде исследовательской активности. Поведенческая модель может быть использована для моделирования депрессивно-подобных состояний на животных.

справочник

новости

форумы

Материалы медицинских конференций

Слабое магнитное поле как депрессирующий фактор

Врачи

Клиники

Энциклопедии

Статьи

Новости

Материалы медицинских форумов

Аптеки

Больницы

Скорая медицинская помощь

Поликлиники

Диспансеры

Акушерство и Гинекология

Медицинские центры

Сервис онлайн записи к врачу