Материалы медицинских конференций

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

Ээг при стрессе у крыс линий mr и mnra с разным уровнем эмоциональности

Исследуя влияние фармакологически активных веществ на ЭЭГ крыс MR и MNRA с различным уровнем эмоциональности, мы столкнулись с интересным фактом, что у крыc линии MR с высоким уровнем эмоциональности при внутрибрюшинном введении плацебо - 0.9% NaCl, изменяется значительное количество параметров электрической активности головного мозга [1]. Анксиолитики афобазол (20мг/кг, в/б) и диазепам (10 мг/кг) уменьшали этот эффект. Мы предположили что изменение электрической активности мозга в данной ситуации обусловлено процедурой инъекции: раздражением тактильных и болевых рецепторов кожи и брюшины, необычной для животного обстановкой (видом и манипуляциями экспериментатора, необычностью положения тела животного и т.п.). Представлялось важным изучить более детально ЭЭГ-корреляты стресса у животных с разным уровнем эмоциональности, для чего мы сравнивали указанный вид стресса со стрессом, вызванным водной депривацией.

МЕТОДИКА. Опыты поставлены на взрослых крысах-самцах инбредных линий MR (5) и MNRA (4), массой 180-200 г, находящихся в свободном поведении в свето- и звукоизолированной, экранированной камере. Эмоционально-болевой стресс (ЭБС) вызывали в/б инъякцией 0.9%NaCl (1.0 мл), как принято в фармакологических исследованиях (“плацебо”). Второй вид стресса вызывали водной депривацией (ВД) в течение 24 ч. ЭЭГ отводили от 24 точек черепа с помощью стальных эдектродов и обрабатывали на компьютере по разработанной нами программе “СИНХРО-ЭЭГ”. Частота опроса - 128 Гц, продолжительность эпохи - 4 сек, количество эпох - 10. Оценивали 840 параметров электрической активности мозга: спектры мощности (СМ), когерентность (КОГ), синхронность (коэффициенты корреляции (КК), пространственную неупорядоченность биопотенциалов (ПНБ), различные виды асимметрий и др., в каждом из 22 частотных поддиапазонов ЭЭГ (0.03-30 Гц) для всего неокортекса и для 6 его квадрантов: левого и правого фронтальных (Fs и Fd), темпоро-париетальных (TPs и TPd) и окципитальных (Os и Od). ЭЭГ регистрировали в течение 90 мин после стрессогенного воздействия. При топографическом картировании использовали непараметрический критерий Манна-Уитни; при оценке межлинейных различий t-критерий Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. Во всех областях коры как при ЭБС, так и при ВД, повышался уровень КК у крыс MR, а у крыс MNRA уменьшался. Фокус максимальных изменений КК у MR находился в Fd, у MNRA - в Od. В обеих стрессовых ситуациях ПНБ у MR уменьшалась в Fd, а у MNRA увеличивалась в Od. КОГ, как и КК, при ЭБС и ВД увеличивалась у MR и уменьшалась у MNRA во многих частотных полосах. Изменения СМ были не столь однозначными. Лишь в частотной полосе доминирующего пика тета-ритма (6.00-7.25 Гц) СМ увеличивалась у MR и уменьшалась у MNRA при обоих видах стресса. В других поддиапазонах наблюдалось или меньшее увеличение, или большее уменьшение СМ у MR по сравнению с MNRA. Таким образом, фокусами максимальных межлинейных различий у MR и MNRA являются Fd и Od. В этих областях наиболее проявилось увеличение низкочастотных составляющих дельта- и тета-ритмов (0.03-1.7 и 6.00-7.25 Гц) и снижение высокочастотных составляющих у MR по сравнению с MNRA.

Дополнительно был оценен показатель отношения КОГ к СМ, представляющий, с нашей точки зрения [3], информационно-энергетическую характеристику мозга. Достоверные межлинейные различия по этому показателю отмечены во многих частотных полосах, особенно в высокочастотной области ЭЭГ. У MR его увеличение за счет снижения СМ было равно 55.24±26.64 у.е., у MNRA уменьшение составляло 62.64±24.11 у.е. Это указывает на ослабление энергетической составляющей (“тонуса”) мозга по сравнению с информационной у крыс с повышенной эмоциональностью.

У эмоциональных крыс MR при обоих видах стресса обнаружено увеличение КК и снижение ПНБ при усилении СМ главным образом в низкочастотных поддиапазонах ЭЭГ. По-видимому, в стрессовых ситуациях у эмоциональных особей ЦНС переходит в режим упрощенного, автоматического функционирования, не предполагающего привлечение поисковых операций, реализуемых на уровне неокортекса. Тонус коры головного мозга падает, о чем свидетельствует снижение СМ в высокочастотной области ЭЭГ. В данном случае можно предположить преобладание в вертикальной иерархии ЦНС подкорковой, олигосинаптической, пейсмекероподобной активности линейного типа.

У крыс MNRA наблюдалась противоположная реакция на стресс. Усложнение пространственного паттерна корковых потенциалов (увеличение ПНБ) указывает на переход к нелинейным, сложным, полисинаптическим взаимодействиям, на включение новых нервных элементов (синапсов, нейронов). Этот тип реакции можно назвать условно “корковым” и он соответствует типичному типу реакции нормальных людей на эмоциональные стимулы [2].

У крыс обеих линий фокус максимальных изменнений ЭЭГ при стрессе локализовался в правом полушарии: для MR в Fd, для MNRA в Od. Ранее мы обнаружили, что фокус межлинейных различий у MR и MNRA, не подвергнутых стрессу, находится в TP-областях [4]. По-видимому, теменно-височная кора связана с генетической предрасположенностью к эмоционально-стрессовым реакциям, лобная кора - с способностью к их реализации, затылочная кора - с вегетативным обеспечением стресса. В соответствии с взглядами Heller [5] можно предположить, что локализация фокуса максимальных изменений ЭЭГ у MNRA в затылочной области правого полушария свидетельствует о мобилизации вегететивной нервной и гормональной (симпато-медуллярной) систем и вследствие этого активной стратегии поведения.

Увеличение у MR отношения КОГ/СМ за счет уменьшения СМ, максимальное на высоких частотах, свидетельствует о переходе деятельности мозга при стрессе на экономный режим с минимальными энергетическими затратами на процессы наиболее сложной переработки информации отраженными в высокочастотной части ЭЭГ. Следствием этого является пассивная стратегия поведения, ослабление исследовательской активности.

ВЫВОДЫ. Для крыс линии MR с генетически детерминированной повышенной эмоциональностью при стрессовых ситуациях характерно повышение пространственной синхронизации и когерентности электрических потенциалов коры головного мозга и упрощение пространственной сложности биопотенциалов. У крыс MNRA с меньшим уровнем эмоциональности указанные показатели изменяются при стрессе в противоположном направлении. Таким образом, имеются качественные различия в ответе ЦНС на стресс у животных с различным уровнем эмоциональности. Фокусы максимально измененной электрической активности неокортекса при стрессе локализуются в правом полушарии: в лобной области у MR и затылочной у MNRA. Межлинейные различия по информационно-энергетическому показателю неокортекса (отношению когерентности к спектральной плотности) свидетельствуют о снижении при стрессе энергетических ресурсов у MR по сравнению с MNRA.