Материалы медицинских конференций

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

Роль гиппокампа в проявлении страха

На сегодняшний день общепринятым является представление об участии гиппокампа (НРС) в процессах обучения и памяти. В то же время, несмотря на популярность в 80 гг прошлого столетия представлений об «эмоциональном лимбическом круге Пейпеца», до сих пор нет четких клинических и экспериментальных данных, подтверждающих участие НРС в организации эмоций. В настоящее время работы, направленные на выявление участия НРС в механизмах эмоций, в основном связаны с измерением реакции избегания в оборонительных ситуациях, вызванных ударом электрического тока. Эти работы выполнены на простых поведенческих моделях, не позволяющих корректно моделировать ситуации, в которых человек проявляет разнообразные эмоции, и с использованием достаточно ограниченного поведенческого анализа. В связи с этим представляло интерес оценить роль НРС в психо-эмоциональных проявлениях у крыс Вистар при решении пищедобывательной задачи, сопоставимой по сложности с интеллектуальной деятельностью человека.

Методика. В качестве информационной нагрузки животным в условиях свободного выбора было предложено в многоальтернативном лабиринте решить пищедобывательную задачу, суть которой состояла в следующем: после самопроизвольного захода из свободного поля (непищевая среда) и взятия подкрепления в 2-х из четырех имеющихся кормушек, необходимо было самопроизвольно покинуть пищевую среду (лабиринт) для того, чтобы, войдя в нее вновь, иметь возможность повторно получить корм в тех же кормушках – Вх-К1-К2-Вых-Вх. Регистрировали 24 безусловные реакции, которые мы объединили в 8 классов. К поведенческим проявлениям, обусловленных контекстными переменными, были отнесены ориентировочные (нюхи, стойки) и ориентационные (остановки и колебания в развилках лабиринта) реакции. В группу неконтекстных проявлений были отнесены классы пассивных и активных двигательных проявлений. К первым отнесены груминг (умывания и чесания), двигательная заторможенность (длительное сидение, сон) и пассивно - стрессовые (застывание, стучание зубами, дефекация и скуление) реакции. К активным проявлениям - активные стрессовые (тики, прыжки, чесотки), смещенные (чихание, отряхивание, грызение стенок лабиринта и обтирание о пол и стенки) и невротические (выпрыгивание из лабиринта и испуг в виде резких быстро совершающихся бросковых движений, заканчивающихся биением хвоста) реакции. Проводился частотный анализ появления этих реакций в поведении с учетом их весовых коэффициентов. Билатеральное разрушение поля СА1 дорсального гиппокампа производили стереотаксически под нембуталовым наркозом (40мкг/кг) током 2.2 mA в течение 30 сек через тонкие (0.4 мм) нихромовые электроды. Использовались следующие координаты: AP - 3.6 mm; ML +- 2.2 mm; VD - 4.0 относительно брегмы (Fifkova, Marshala, 1962). В контроле были осуществлены такие же процедуры за исключением проникновения в мозг.

результаты: В условиях свободного выбора среди интактных крыс Вистар выделялись две подгруппы животных, четко различавшиеся по способности решать предложенную задачу, характеру проявления реакции страха и уровню двигательной активности. У обучившегося контроля новизна обстановки (37.8%, О-К) активировала животных (ДА= 162.1 зон/опыт) и реакция страха проявлялась в виде активного избегания (АИ). Крысы вбегали в лабиринт и быстро его покидали, осуществляя локальное и весьма короткое знакомство с различными областями в незнакомой среде, как правило, избегая на этом этапе брать подкрепление в кормушках (Р_п=0.04). На начальном этапе обучения безусловные проявления были представлены, в основном, пассивными классами: двигательной заторможенностью (Р_з=0.02) пассивно-стрессовыми реакциями (Р_пс=0.32), которые сменялись активными проявлениями (смещенные и активно-стрессовые реакции), как только реакция АИ затормаживалась и, крысы переходили к исследовательская деятельности.

у необучившихся крыс (Н-К, 59.5%) Новизна обстановки, как правило, приводила к подавлению двигательную активность (ДА=141.4), а реакция страха, в основном, была представлена пассивным избеганием (ПИ). Они отказывались самопроизвольно заходить в лабиринт, демонстрируя самый высокий в группе уровень пассивно-стрессовых реакций (Р_пс=0.54). Принудительный ввод животных в лабиринт рукой (5-7 раз) лишь усиливал признаки пассивно-оборонительного поведения. Н-К крысы смогли сформировать лишь фрагменты навыка: вход в лабиринт и побежку к кормушке, предпочитая до конца опыта пассивно сидеть около нее.

Повреждение дорсального НРС существенно повлияло на проявление страха, причем направленность этих изменений зависела от индивидуальных особенностей животного. Так, у О-НРС крыс, в отличие от соответствующего контроля, АИ было выражено крайне слабо и на новизну обстановки животные реагировали повышенной двигательной (ДА= 228.2) и исследовательской активностью. Войдя в лабиринт, крысы не стремились сразу же покинуть его, уже при первых контактах с кормушками брали подкрепление (Р_П=0.57) и совершали разнообразные повторные подходы к ним (ошибочные действия). Класс пассивно-стрессовых реакций, практически, отсутствовал в репертуаре безусловных проявлений (Р_пс=0.01 вместо 0.32 у О-К) и, на начальном этапе признаки страха, в основном, регистрировались в виде двигательной заторможенности (Р_ДЗ=0.26 вместо 0.02 у О-К), которая, в отличие от соответствующего контроля, полностью исчезала в процессе разворачивания условнорефлекторной деятельности. Несмотря на изначально низкий уровень оборонительных проявлений и высокую двигательную активность, в группе О-НРС крыс процесс обучения постепенно стал затормаживаться вплоть до полного отказа к 8-му опыту выходить из лабиринта после его первого посещения. Только после принудительного выталкивания (3-5 раз) животные смогли самостоятельно завершить процесс обучения.

У необучившихся оперированных крыс (НРС-Н) признаки страха в виде ПИ также были редуцированы. Как и НРС-О группа, на новизну обстановки они реагировали повышенной двигательной активностью (Р_ДА= 222.3), пассивно-стрессовые проявления фактически отсутствовали (Р_ПС=0.03 вместо 0.54 у Н-К), в то время как уровень двигательной заторможенности был несколько повышен (с 0.29 до 0.38). Эти изменения позитивно сказались на результате обучения. Хотя НРС-Н животные не смогли полностью решить самостоятельно предложенную задачу в течение 20 опытов, тем не менее, они, в отличие от соответствующего контроля, смогли самостоятельно сформировать 3-звенную последовательность действий с последовательным подкреплением в двух кормушках.

Обсуждение: Таким образом, полученные данные согласуются с представлением о том, что способность животных к обучению четко коррелирует с проявлением страха или рефлекса естественной осторожности (по определению И.П. Павлова), вызванного новизной ситуации. Выполняя исключительно важную адаптивную роль – затормаживая существующее движение, он предохраняет организм от возможной опасности. Преимущественно проявление страха относят к пассивно-оборонительному поведению, хотя имеется немало свидетельств того, что это поведение у всех животных проявляется как в активной, так и пассивной формах, роль которых в обучении различна. Состояние тревожности и страха в зависимости от степени их выраженности может играть при обучении как положительную так и отрицательную роль. По мнению П.К. Анохина (1958) позитивная роль низкого уровня страха, проявляющийся в поведении в виде активно-оборонительных реакций, состоит в том, что, повышая чувствительность анализаторов к внешним воздействиям, он, тем самым, облегчает процесс ассоциирования и выступает в качестве драйв-фактора (Конорский), побуждающего животного к исследовательской активности до тех пор, пока неопределенность в отношении ситуации не будет полностью снята. Негативная роль страха в своем наивысшем проявлении, как известно, выступает в качестве депрессивного фактора, подавляет инициативу и провоцирует животное на неадекватное поведение (Хоничева, Козловская).

Исследуя типологические свойства эмоционально-поведенческой реактивности животных, было установлено, что существующее в пределах вида большое разнообразие в проявлении негативного эмоционального состояния обусловлено различиями в морфо-функциональной организации гормонально-медиаторных механизмов (Ильюченко, Елисеева). В основном, проявление эмоций страха связывают с усилением влияния холинергической системы, блокада (М-рецепторов) или ее разрушение, например в НРС, приводило к редукции проявления страха (Вайнштейн, Симонов).

Несмотря на многочисленные свидетельства участия НРС в обучении (Виноградова, Murray, Mishkin), мы не выявили каких-либо отклонений от контроля в типологии обучения. Оказалось, что изменения затрагивали преимущественно психо-эмоциональную сферу. У оперированных крыс обнаружился феномен эмоциональной уплощенности за счет того, что крайние по силе и выраженности классы проявлений такие как, невротические и пассивные стрессовые, редуцировались, независимо от индивидуальных особенностей животных. Однако влияние этих изменений на обучение зависели от эмоционально-типологических особенностей животного. Редукция активной формы страха (АИ) на начальном этапе обучения у О-НРС крыс привела к неспособности их выделить основной логический элемент задачи – самопроизвольно покидать лабиринт для того, чтобы, зайдя в него повторно, можно было бы получить многократно подкрепление в кормушках. В тоже время редукция пассивной формы страха (ПИ), значимое снижение уровня страха у Н-НРС крыс способствовало развитию исследовательской активности и на ее основе достижению определенных успехов у обучении. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что НРС отвечает за проявление оборонительной компоненты психо-эмоционального паттерна животного. Высказывается предположение, что особенности морфо-функциональной представленности различных медиаторных систем в НРС определяют соотношении активной и пассивной форм страха в поведении животного.