Материалы медицинских конференций

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

Использование модифицированной процедуры тестирования

К настоящему времени выявлены межполушарные асимметрии сенсорных и моторных функций в норме и при ряде неврологических заболеваний, включая паркинсонизм, эпилепсию, болезни Хантингтона и Альцгеймера, а также нарушения в эмоционально-мотивационной сфере, с сопутствующими вегетативными реакциями. Получены многочисленные подтверждения наличия латерализации контроля вокализации, манипуляции, пространственной ориентации и локомоции у различных представителей грызунов, приматов и птиц (Петрова Л.П., Марковских Е.П., 1985). Соответствующие подтверждения этого феномена на экспериментальных моделях депрессии, тревожности и страха будут способствовать пониманию общих механизмов поведенческой адаптации к экстремальным условиям и разработке новых методов профилактики и коррекции последствий психических, нейродегенеративных заболеваний и стрессовых расстройств. Поэтому представляется перспективным и актуальным сопоставление показателей генетически обусловленной асимметрии пространственно-моторных реакций аудиогенно-чувствительных грызунов - крыс, мышей и песчанок с целью выяснения динамики функциональных межполушарных отношений при однократной или многократной стимуляции, в условиях аудиогенного киндлинга. В качестве модели, с помощью которой представлялась возможность выявления связи между предпочитаемым направлением и функциональной асимметрией мозга, служила ситуация круглого открытого поля без каких-либо ориентиров. В отдельных сериях экспериментов производили унилатеральную аппликацию хлористого калия на кору для вызова распространяющейся депрессии или закрыванием слуховых проходов масляными тампонами ограничивали бинауральное звуковосприятие. Использовались также методические подходы, основанные на индукции предсуществующих или искусственно создаваемых двигательных асимметрий путем системных или внутримозговых унилатеральных инъекций биологически активных веществ: блокатора 5-НТ и NE- 6-гидроксидофамина (6-ODA), гормонов (тестостерон-пропионат, эстрадиолбензоат, мелатонин), эпилептогенов в субконвульсивных дозах (пентилентетразол, 4-аминопиридин, стрихнин, бикукуллин и др.) с тем, чтобы при последующем тестировании определить динамику индуцированных аудиогенным стрессом моторных асимметрий в норме и после воздействий.

Методика. В качестве объектов исследования были использованы крысы линии Крушинского-Молодкиной (КМ, 5 групп, n=48), генетически предрасположенных к генерализованным судорожным припадкам на звук, линии Ваграй (ВР, 2 группы, n=24), с абсансными приступами и Вистар (В, 3 группы, n=32). Использовались, кроме того, белые беспородные крысы, мыши линии ДВА2/J (n=26) и монгольские песчанки (n=38). Взрослых животных содержали в групповых клетках, в соответствии в общепринятыми правилами. Животных помещали для адаптации и измерения параметров активности поочередно на 2 мин. на центральную площадку (d=10 см) пластиковой установки круглого открытого поля с расположенными над центром звонком, генератором тональных сигналов и видеокамерой. Силу судорожных припадков оценивали по общепринятой шкале в баллах. Стимуляцию включали при нахождении животного в центральном круге и прерывали, когда развивались начальные стадии припадка. Большинство животных подвергалось повторному озвучиванию еженедельно или ежедневно (до достижения киндлинга). Для обработки полученных результатов пользовались пакетом программ Statgrafics. Вычисляли среднее значение, ошибку средней, достоверность различий определялась по критериям Манна-Уитни и Вилкоксона. Направление и степень асимметрии оценивали по коэффициенту, полученному делением разности право- и левосторонних ротаций на их сумму, с положительными или отрицательными значениями при выборе направления, соответственно, вправо или влево, что позволяло оценить как направленность, так и ее степень. В ходе эксперимента у некоторых крыс регистрировали ЭЭГ, ЭКГ и артериальное давление с помощью 4-канального усилителя и телеметрического устройства TSE.

Результаты и обсуждение. При начале проведения процедуры тестирования в открытом поле отмечались характерные для аудиогенно-чувствительных грызунов, в особенности крыс линии КМ, большие латентности выхода из центра и малое число перемещений, грумингов, стоек, обнюхиваний, остановок при повышенном количестве болюсов и уринаций. По мере повторения ежедневных звуковых воздействий эти дефекты поведения, свидетельствующие о повышенной тревожности и депрессивности, усиливались до полной неподвижности в течение 2 мин. нахождения в центре арены, без выраженных половых отличий. В целом, показатели пересечений радиальных и концентрических линий в начале серии из 20 тестирований были наибольшими у В (18.6), меньшими у ВР (14.2) и минимальными у КМ (9.1). Количество вертикальных стоек, соответственно, составляло 5.3, 3.4 и 2.8, число грумингов 5.6, 2.7 и 3.1.

Реакция испуга при кратковременном воздействии сильного звука проявлялась в форме быстрого вздрагивания (startle) с последующим настораживанием и при переходе тревоги в страх начиналось безудержное бегство (wild running), нередко завершающееся падением.. При правостороннем беге общее число падений на правый бок во всех группах превышало левосторонние опрокидывания (к=+0.37). Кроме того, отмечалось подергивание левого уха, отведение головы и хвоста вправо, более выраженные сокращения левых конечностей, повышение артериального давления, частоты сердечных сокращений и ЭЭГ, экзофтальм, пилоэрекция, саливация, лакримация, геморрагия, дефекация и уринация. Наиболее четкими эти реакции были при беге по часовой стрелке у самцов, тогда как бег в противоположную сторону, более характерный для самок, примерно вдвое чаще завершался падениями на левый бок (к=-0.31) и затем подергиванием правого уха, вибрисс и правых конечностей с отклонением головы и хвоста влево и соответствующими вегетативными проявлениями.. У самцов всех групп в среднем при 10-кратном тестировании направления ротации распределялись таким образом, что коэффициент асимметрии находился в пределах от 0.96 для МП до 0.73 для КМ и 0.67 для ВР. По числу и времени, затрачиваемому на право- и левостороннюю ротацию, соотношение в группах самцов составляло от 5:1 до 10:1. После унилатеральной аппликации KCl на теменно-затылочно-височные области правого полушария почти все побежки осуществлялись в левую сторону. РД тех же областей левого полушария приводила к достоверному преобладанию поворотов в противоположную сторону . Повторная стимуляция приводила к усилению настороженности и тревожности, с отклонением головы влево у самцов и вправо у самок, при резком ограничении ориентировочно-исследовательской активности. Для аудиогенного киндлинга с ежедневной стимуляцией характерно увеличение латентностей до 6-15 сек и появление миоклонических гиперкинезов на 45-75 сек после включения звонка.

Крысята КМ разного пола распределялись по предпочтительным направлениям движения таким же образом, при существенном (в 2-3 раза) возрастании индекса латерализации до 2-мес. возраста. После внутримозговых инъекций 6-ОДА в область черной субстанции и медиального пучка переднего мозга или непосредственно в стриатум в дозе 8 мкг в первые 3-4 дня животные проявляли стремление к спонтанному ипсилатеральному вращению, но в дальнейшем начинали преобладать повороты в контралатеральную сторону при действии звука. Эксперименты с регистрацией ЭЭГ симметричных областей правой и левой коры у крыс линий КМ и ВР во всех рассмотренных случаях позволили обнаружить достоверные межполушарные различия по частотновременным и амплитудным параметрам фоновой и судорожной активности.

В целом, результаты проведенного исследования свидетельствуют о генетически обусловленном доминировании правополушарной активности у самцов и левополушарной активности у самок крыс, мышей и песчанок в процессе формирования реакции на стрессирующие воздействия, при негативных эмоциональных и панических реакциях, тогда как тревожность, ориентировочно-исследовательское поведение и эмоционально-положительные формы поведения могут контролироваться из противоположного полушария.

Вариабильность поведенческих и электрофизиологических параметров ВР связана с уровнем стероидов, а также с включением системы вторичных посредников и фосфорилирования нейрональных протеинов и содержанием нейрогормона мелатонина, обладающего антиконвульсантными свойствами (Yechikhov et al. 2001, Kldiashvili et al. 2001). Судорожные процессы могут развиваться при вызванном глубокими стрессовыми и длительными отрицательными эмоциональными состояниями повышении функциональной активности лимбических образований мозга. В возникновении изученных двигательных и эмоциональных проявлений и формировании функциональных моторных асимметрий наряду с нигростриатной и лимбической системами участвуют связи вентрального тегментума с прилежащим ядром, перегородкой, амигдалой, гиппокампом. В свою очередь, миндалина и прилежащее ядро проецируются в стриатум, модулируя возбудимость экстрапирамидной системы.

ВЫВОДЫ. На различных представителях отряда грызунов - белых крысах, мышах и монгольских песчанках показана моторная асимметрия при развитии индуцированных аудиогенным стрессом в установке круглого открытого поля состояний тревоги, настороженности, испуга и страха с исходной дирекциональной ориентацией, последующим круговым бегом, падением на бок, конвульсиями и каталепсией. Установлено генетически обусловленное, но модифицируемое под воздействием половых стероидов в перинатальный период доминирование правосторонних ротаций у самцов и левосторонних у самок, обусловленное, соответственно, преимущественным возбуждением нейронных систем правого и левого полушарий, что подтверждается электрофизиологическими данными, а также экспериментами с РД и 6-ОДА. Выявленные признаки функциональной асимметрии мозга формируются в раннем возрасте и сохраняются в течение жизни у представителей разных родов и линий, что свидетельствует об их универсальном видоспецифическом характере. Индекс латерализации возрастает при аудиогенном киндлинге и может инвертироваться при одностороннем воздействии блокатора ДА-6-ОДА или РД в контралатеральном полушарии, а также при ограничении звуковосприятия с ипсилатерального уха.