ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОКОРТИКОГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРЫС В СИТУАЦИИ РЕАЛЬНОЙ УГРОЗЫ ЖИЗНИ В МОДЕЛИ ВИТАЛЬНОГО СТРЕССА
PDF

Ключевые слова

витальный стресс
угроза жизни
ЭКоГ
дельта-активность
индекс ритма

Как цитировать

Апраксина, Н. К., Авалиани, Т. В., & Цикунов, С. Г. (2021). ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОКОРТИКОГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРЫС В СИТУАЦИИ РЕАЛЬНОЙ УГРОЗЫ ЖИЗНИ В МОДЕЛИ ВИТАЛЬНОГО СТРЕССА. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 107(12), 1553–1567. https://doi.org/10.31857/S0869813921120025

Аннотация

На модели витального стресса изучалось влияние психотравмирующего воздействия на ритмическую структуру электрокортикограммы (ЭКоГ) мозга крыс при переживании гибели партнера от действий хищника. Показано, что момент переживания угрозы жизни сопровождается достоверным повышением медленноволновой активности в диапазоне дельта - ритма, усилением межполушарной асимметрии по ЭКоГ показателям в диапазоне альфа- и дельта-частот в лобной области и снижением асимметрии в диапазоне тета-ритма в лобной части и дельта-ритма в затылочной коре полушарий мозга. Наиболее выраженные изменения биоэлектрической активности мозга по показателю индекса ритма в диапазоне альфа-, бета-, тета- и дельт-частот, а также изменению асимметрии выявлены через два часа после стресса, а высокий уровень индекса ритма в диапазоне дельта-активности сохранялся до 3-х суток после угрозы жизни, что свидетельствует о выраженном аверсивном характере психотравмирующего воздействия и важной роли дельта-активности в отражении пережитых обстоятельств витального стресса. Изменение ритмической структуры ЭКоГ показателей крыс непосредственно в момент ситуации, угрожающей жизни, может выступать объективным показателем переживаемого страха при витальном стрессе и свидетельствовать о запуске процессов формирования посттравматического стрессового расстройства.

https://doi.org/10.31857/S0869813921120025
PDF

Литература

Никульчева НГ, Клюева НН, Парфёнова НС, Виноградова ТВ, Калашникова НМ, Белова ЕВ, Цикунов СГ (2016) Исследование влияния психогенного стресса на липидный обмен крыс-самцов в отдалённом периоде. Нейрокомпьютеры: разработка, применение 5: 56-58. [Nikulcheva NG, Kliueva NN, Parfenova NS, Vinogradova TV, Kalashnikova NM, Belova EV, TSikunov SG (2016) Investigation of the effect of psychogenic stress on the lipid metabolism of male rats in the long-term period. Neurocomputers: development, application 5: 56-58. (In Russ)]. http://www.mosmedclinic.ru/conf_library/2003/4/447/

Цикунов СГ, Пшеничная АГ, Клюева НН, Виноградова ТВ, Денисенко АД (2016) Витальный стресс вызывает длительные расстройства поведения и обмена липидов у самок крыс. Обзоры по клин фармакол и лекарств терапии 14(4): 32-41. [Tsikunov SG, Pshenichnaya AG, Klyueva NN, Vinogradova TV, Denisenko AD (2016) Vital stress causes long-lasting behavioral disorders and lipid metabolism deviations in female rats. Rev Clin Pharmacol Drug Therapy 14(4): 32-41. (In Russ)]. https://doi: 10.17816/RCF14432-41

Bandelow B, Baldwin D, Abelli M, Bolea-Alamanac B, Bourin M, Chamberlain SR, Cinosi E, Davies S, Domschke K, Fineberg N, Grünblatt E, Jarema M, Kim Y-K, Maron E, Masdrakis V, Mikova O, Nutt D, Pallanti S, Pini S, Ströhle A, Thibaut F,. Vaghi M, Won E, Wedekind D, Wichniak A, Woolley J, Zwanzger P, Riederer P (2017) Biological markers for anxiety disorders, OCD and PTSD: A consensus statement. Part II: Neurochemistry, neurophysiology and neurocognition. World J Biol Psychiatry 18(3): 162-214. https://doi: 10.1080/15622975.2016.1190867

Пашков АА, Дахтин ИС, Харисова НС (2017) Электроэнцефалографические биомаркеры экспериментально индуцированного стресса. Вестник ЮУрГУ. Сер Психология 10(4): 68–82. [Pashkov AA, Dahtin IS, Harisova NS (2017) Electroencephalographic biomarkers of experimentally induced stress. Bull SUSU. Ser Psychology 10(4): 68–82. (In Russ)]. http://dx.doi.org/10.14529/psy170407

Сысоев ЮИ, Пьянкова ВА, Крошкина КА, Карев ВЕ, Оковитый СВ (2020) Кросскорреляционный и когерентный анализ электрокортикограмм крыс, перенесших черепно-мозговую травму. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 106(3): 315–328. [Sysoev JuI, P'jankova VA, Kroshkina KA, Karev VE, Okovityj SV (2020) (Cross-correlation and coherent analysis of electrocorticograms of rats with traumatic brain injury. Russ J Physiol 106(3): 315–328. (In Russ)]. https://doi.org/10.31857/S0869813920030085

Nedelcovych MT, Gould RW, Zhan X, Bubser M, Gong X, Grannan M, Thompson AT, Ivarsson M, Lindsley CW, Conn PJ, Jones CK (2015) A rodent model of traumatic stress induces lasting sleep and quantitative electroencephalographic disturbances. ACS Chem Neurosci 6(3): 485-493. https://doi.org/10.1021/cn500342u

Цикунов СГ (2015) Нейробиология витального стресса. Новые модели психической травмы и посттравматического стрессового расстройства. Обзоры по клин фармакол и лекарств терапии 13: 187–188. [Tsikunov SG (2015) Neurobiology of vital stress. New models of mental trauma and post-traumatic stress disorder. Rev Clin Pharmacol Drug Therapy 13: 187–188. (In Russ)].

Paxinos G, Watsone C (2006) The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. 6th Edition. Elsevier AcadPress. Amsterdam, Boston. eBookISBN: 9780080475158

Константинов КВ, Леонова МК, Мирошников ДБ, Клименко ВМ (2014) Особенности восприятия акустического образа собственной биоэлектрической активности головного мозга. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 100(6): 710-721. [Konstantinov KV, Leonova MK, Miroshnikov DB, Klimenko VM (2014) Specifics of perception of acoustic image of intrinsic bioelectric brain activity. Russ J Physiol 100(6): 710-721. (In Russ)]. https://elibrary.ru/item.asp?id=21614489

Kirkpatrick HA, Heller GM (2014) Post-Traumatic Stress Disorder: Theory and Treatment Update. Int J Psychiatry in Med 47(4): 337-346. https://doi.org/10.2190/PM.47.4.h

Lobo I, Portugal LC, Figueira I, Volchan E, David I, Garcia Pereira M, de Oliveira L (2015) EEG correlates of the severity of posttraumatic stress symptoms: A systematic review of the dimensional PTSD literature. J Affect Disord 183:210-220. https://doi.org/10.1016/j.jad.2015.05.015

Шадрина ИВ, Дедова КН, Пугачёв АН (2011) Нейрофизиологические особенности работы головного мозга (по результатам анализа показателей ЭЭГ) и их влияние на психологические характеристики у пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством. Вестник ЮУрГУ. Серия: Образование, здравоохранение, физическая культура 7(224):84-86. [Shadrina IV, Dedova KN, Pugachjov AN (2011) Neurophysiological features of the brain (based on the results of the analysis of EEG indicators) and their effect on psychological characteristics in patients with post-traumatic stress disorder. Bull SUSU. Series: Education, Health Care, Physical Education 7(224):84-86. (In Russ)]. https://readera.org/147153440

Набиев РГ, Кондратьева ОГ, Шибкова ДЗ (2015) Изменения функционального состояния центральной нервной системы при формировании посттравматического стрессового расстройства. Совр пробл науки и образов 3:595-602. [Nabiev RG, Kondrat'eva OG, Shibkova DZ, (2015) Changes in the functional state of the central nervous system during the formation of post-traumatic stress disorder. Modern Problems Sci and Educat 3:595-602. (In Russ)]. https://elibrary.ru/item.asp?id=23704024

Апраксина НК, Авалиани ТВ, Цикунов СГ (2018) Динамика ЭКОГ – показателей самок крыс во время и после витального стресса. Обзоры по клин фармакол и лекарств терапии 16(1):14-15. [Apraksina NK, Avaliani TV, Cikunov SG (2018) Dynamics of ECOG indicators of female rats during and after vital stress. Rev Clin Pharmacol Drug Therapy 16 (1):14-15. (In Russ)]. https://cyberleninka.ru/article/n/materialy-mezhdunarodnoy-konferentsii-psihofiziologiya-i-psihoneyroendokrinologiya-stavropol-23-26-maya-2018-g

Gronfier C, Simon C, Piquard F, Ehrhart J, Brandenberger G (1999) Neuroendocrine processes underlying ultradian sleep regulation in man. Clin Endocrinol Metab 84(8):2686–2690. https://doi.org/10.1210/jcem.84.8.5893

Knyazev GG (2012) EEG delta oscillations as a correlate of basic homeostatic and motivational processes. Neurosci Biobehav Rev 36(1):677–695. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2011.10.002

Schutter D, van. Honk J (2004) Decoupling of midfrontal delta–beta oscillations after testosterone administration. Int J Psychophysiol 53(1):71–73. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2003.12.012

Mitchell SJ, Ranck JB Jr (1980) (Generation of theta rhythm in medial entorhinal cortex of freely moving rats. Brain Res 189:49-66. https://doi.org/10.1016/0006-8993(80)90006-2

Collins DR, Lang EJ, Pare D (1999) Spontaneous activity of the perirhinal cortex in behaving cats. Neuroscience 89:1025–1039. https://doi.org/10.1016/S0306-4522(98)00396-0

Kahana MJ, Seelig D, Madsen JR (2001) Theta returns. Current Opinion Neurobiol 11(6): 739–744. https://doi.org/10.1016/S0959-4388(01)00278-1

Buzsaki G (2005) Theta rhythm of navigation: link between path integration and landmark navigation, episodic and semantic memory. Hippocampus 15(7):827–840. https://doi.org/10.1002/hipo.20113

Young CK, McNaughton N (2009) Coupling of theta oscillations between anterior and posterior midline cortex and with the hippocampus in freely behaving rats. Cerebral Cortex 19(1):24. https://doi.org/10.1093/cercor/bhn055

Vanderwolf CH (1969) Hippocampal electrical activity and voluntary movement in the rat. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 26(4):407–418. https://doi.org/10.1016/0013-4694(69)90092-3

Seidenbecher T, Laxmi TR, Stork O, Pape HC (2003) Amygdalar and hippocampal theta rhythm synchronization during fear memory retrieval. Science 301:846–850. https://doi. org/ 10.1126/science.1085818

Babiloni C, Miniussib C, Babilonia F, Carduccia F, Cincottia F, Del Percioa C, Sirelloa G, Fracassib C, Nobred AC, Rossinib PM (2004) Sub-second “temporal attention” modulates alpha rhythms. A high-resolution EEG study. Cognit Brain Res 19(3):259–268. https://doi.org/10.1016/j.cogbrainres.2003.12.010

Klimesch W, Sauseng P, Hanslmayr S (2007) EEG alpha oscillations: the inhibition–timing hypothesis. Brain Res Rev 53(1):63–68. https://doi.org/10.1016/j.brainresrev.2006.06.003

Гнездицкий ВВ, Куликова СН, Кошурникова ЕЕ (2009) Особенности ЭЭГ и Р300 в оценке когнитивных нарушений. Функциональная диагностика. Неврология 3:43–49. [Gnezdickij VV., Kulikova SN, Koshurnikova EE (2009) Features of EEG and P300 in the assessment of cognitive impairment. Functional diagnostics. Neurology 3:43–49. (In Russ)]. https://elibrary.ru/item.asp?id=16401179

Спиридонова МД (2013) Особенности спектров мощности ЭЭГ при переживании чувства страха. Молодой ученый 8:130-132. [Spiridonova MD (2013) Features of EEG power spectra when experiencing a feeling of fear. Young Scientist 8:130-132. (In Russ)]. https://elibrary.ru/item.asp?id=20143699

Лапин ИА, Алфимова МВ (2014) ЭЭГ-маркеры депрессивных состояний. Социальная и клиническая психиатрия 24(4):81-89. [Lapin IA, Alfimova MV (2014) EEG markers of depressive states. Social and Clin Psychiatry 24(4):81-89. (In Russ)]. https://cyberleninka.ru/article/n/eeg-markery-depressivnyh-sostoyaniy

Данько СГ, Бехтерева НП, Шемякина НВ, Антонова ЛВ (2003) Электроэнцефалографические корреляты мысленного переживания эмоциональных личных и сценических ситуаций. Сообщение II. Характеристики пространственной синхронизации. Физиология человека 29(6): 685–693. [Dan'ko SG, Behtereva NP, Shemjakina NV, Antonova LV (2003) Electroencephalographic correlates of mental experience of emotional personal and stage situations. Message II. Characteristics of spatial synchronization. Human Physiology 29(6): 685–693. (In Russ)]. https://elibrary.ru/item.asp?id=17292760

Ильюченок ИР (1996) Различия частотных характеристик ЭЭГ при восприятии положительно – эмоциональных, отрицательно-эмоциональных и нейтральных слов. Журн высш нервн деятельности 46 (3): 457-468. [Il'juchenok IR (1996) Differences in the frequency characteristics of the EEG in the perception of positive - emotional, negative-emotional and neutral words. J Higher Nerv Activity 46(3): 457-468. (In Russ)]. https://elibrary.ru/item.asp?id=14936855

Хомская ЕД, Батова НЯ (1992) Мозг и эмоции (нейропсихологическое исследование). М. Изд-во МГУ. [Homskaja ED, Batova NJa (1992) Brain and Emotions (neuropsychological research). Moscow. MSU Publ House. (In Russ)]. http://psychologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000037/

Aftanas LI, Reva NV, Varlamov AA, Pavlov SV, Makhnev VP (2004) Analysis of evoked EEG synchronization and desynchronization in conditions of emotional activation in humans: temporal and topographic characteristics. Neurosci Behav Physiol 34(8):859–867. https://elibrary.ru/item.asp?id=13449607

Heller W (1993) Neuropsychological mechanisms of individual differences in emotion, personality, and arousal. Neuropsychology 7(4):476–489. http://dx.doi.org/10.1037/0894-4105.7.4.476

Середенин СБ, Кожедуб РГ, Свидерская НЕ, Королькова ТА, Кожечкин СН, Коштоянц ОХ (2001) Особенности стресс-реакции у крыс с генетчески детерминированной эмоциональностью (по показателям ЭЭГ). Журнал высш нервн деятельности 5:617-624. [Seredenin SB, KozhedubR.G., Sviderskaja NE, Korol'kova TA, Kozhechkin SN, Koshtojanc OH (2001) Features of stress reaction in rats with genetically determined emotionality (according to EEG indicators). J Higher Nerv Activity 5:617-624. (In Russ)]. http://elib.fesmu.ru/elib/Article.aspx?id=65958

Авалиани ТВ, Константинов КВ, Быкова АВ, Апраксина НК, Цикунов СГ (2014) Коррекция функционального состояния самок крыс методом ЭЭГ-зависимого акустического воздействия в модели витального стресса. Нейрокомпьютеры: разработка, применение 7:5-10. [Avaliani TV, Konstantinov KV, Bykova AV, Apraksina NK, Cikunov SG (2014) Correction of the functional state of female rats by the method of EEG-dependent acoustic exposure in the model of vital stress. Neurocomputers: Development, Application 7:5-10. (In Russ)]. https://elibrary.ru/item.asp?id=21695322

Maier SF, Watkins LR, Fleshner M (1994) Psychoneuroimmunology: the interface between behaviour, brain and immunity. Am Psychologist 49(12): 1004−1017. https://doi.org/10.1037/%2F0003-066x.49.12.1004

Русалова МН, Костюнина МБ (2000) Отражение в межполушарном распределении частотно-амплитудных показателей ЭЭГ силы эмоционального переживания, величины потребности и вероятности ее удовлетворения. Физиология человека 26(1):32-39. [Rusalova MN, Kostjunina MB (2000) Reflection in the interhemispheric distribution of frequency-amplitude EEG indicators of the strength of emotional experience, the magnitude of the need and the probability of its satisfaction. Human Physiology 26(1):32-39. (In Russ)]. http://elib.fesmu.ru/elib/Article.aspx?id=41052