Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

СОЧЕТАНИЕ СТРЕССОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ ПОВЫШАЕТ УСТОЙЧИВОСТЬ К СТРЕССУ ВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ БОЛИ У ВЗРОСЛЫХ КРЫС

2020-03-14T22:28:04+03:00

Исследовали долговременное влияние сочетания стресса в пренатальный и препубертатный периоды развития на показатели тонической воспалительной боли в формалиновом тесте и уровня выраженности депрессивноподобного поведения, а также на стрессовую реактивность гормонального ответа у взрослых крыс. Кроме того, у крыс обоего пола было оценено влияние ингибитора обратного захвата серотонина (5-HT) флуоксетина и агониста 5-HT1A-рецептора буспирона, хронически вводимых их стрессированным матерям в период беременности, на исследованные типы адаптивного поведения, нарушенного пренатальным стрессом. Обнаружено, что у крыс обоего пола пренатальный стресс усилил болевой ответ, организованный на спинальном и супраспинальном уровнях центральной нервной системы, флуоксетин и буспирон нормализовали их. Стресс в препубертатный период развития нивелировал у взрослых крыс влияние пренатального стресса на воспалительный болевой ответ, интегрированный на супраспинальном уровне; в этих условиях флуоксетин и буспирон не действовали в отличие от их антиноцицептивного влияния на болевой ответ, интегрированный на спинальном уровне. Стресс в препубертатном возрасте нивелировал половые различия, обнаруженные при депрессивно-подобном поведении у пренатально не стрессированных и пренатально стрессированных с введением физиологического раствора крыс. У контрольных взрослых самок и взрослых самок с пренатальными воздействиями стресс в препубертатном возрасте повысил уровень кортикостерона в плазме крови после принудительное плавания по сравнению с базальным уровнем гормона, но достоверных различий в уровне стрессовой реактивности гормонального ответа после принудительного плавания обнаружено не было. Таким образом, идентифицированы условия стрессовых воздействий, которые повышают устойчивость к стрессу у взрослых крыс. Стресс в критические периоды развития формирует фенотип с повышенной стрессоустойчивостью к воспалительному болевому воздействию, что обнаружено в ответе, организованном на супраспинальном уровне у взрослых особей.

ВЛИЯНИЕ ПЕПТИДОВ АКТГ6-9-PGP И АКТГ4-7-PGP НА УРОВЕНЬ ТРЕВОЖНОСТИ У КРЫС ПРИ НАКАЗУЕМОМ И НЕНАКАЗУЕМОМ ПОВЕДЕНИИ

2020-03-14T22:28:05+03:00

Одним из активно исследуемых в настоящее время классов регуляторных пептидов являются меланокортины, включающие в себя такие биологически-активные вещества, как адренокортикотропный гормон (AКТГ), α-, β- и γ-меланоцитстимулирующие гормоны (МСГ). Фрагменты АКТГ, как и другие пептиды семейства меланокортинов, обладают выраженными нейротропными эффектами, направленными, в частности, на стимуляцию процессов обучения, памяти и внимания. При этом активным центром АКТГ, необходимым для активации всех видов меланокортиновых рецепторов, является последовательность His-Phe-Arg-Trp, соответствующая фрагменту АКТГ_6-9. В настоящей работе нами были исследован синтетический пептид – АКТГ_6-9-PGP, содержащей в своей структуре природный фрагмент АКТГ_6-9, стабилизированный с C-конца последовательностью аминокислот пролил-глицил-пролин (PGP) с целью повышения устойчивости к действию карбоксипептидаз. Изучены эффекты внутрибрюшинного введения АКТГ_6-9-PGP в дозах 0,5; 5; 50; 150 и 450 мкг/кг однократно за 15 мин до начала опыта по изучению уровня тревожности у крыс с использованием теста конфликтной ситуации по Вогелю (наказуемое поведение) и теста «приподнятый крестообразный лабиринт» (ненаказуемое поведение). Проведено сравнение эффектов АКТГ_6-9-PGP и его структурного аналога – АКТГ_4-7-PGP в дозах 50; 150 и 450 мкг/кг с использованием указанных тестов. Установлено, что АКТГ_6-9-PGP в тесте конфликтной ситуации по Вогелю вызывал повышение уровня тревожности у крыс, которое проявлялось в сокращении времени питья (во всех дозах) и в уменьшении количества облизываний (в дозах 0,5 и 150 мкг/кг (p < 0,01)). В тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» АКТГ_6-9-PGP не оказывал существенного влияния на поведение крыс. В моделях наказуемого и ненаказуемого поведения эффектов АКТГ_4-7-PGP выявлено не было. Таким образом, установлено, что АКТГ_6-9-PGP, в отличие от АКТГ_4-7-PGP, влияет на уровень тревожности у крыс в зависимости от дозы пептида и исследуемой модели поведения.

НАСОСНАЯ ФУНКЦИЯ ЖЕЛУДОЧКА СЕРДЦА У РАДУЖНОЙ ФОРЕЛИ ONCORHYNCHUS MYKISS ПРИ ПРЕДСЕРДНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ В УСЛОВИЯХ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

2020-03-14T22:28:06+03:00

Исследована насосная функция желудочка сердца у акклиматизированной к температуре 5-7°С радужной форели Oncorhynchus mykiss при увеличении частоты сердечных сокращений. Динамику внутриполостного давления желудочка регистрировали путем трансмуральной катетеризации. Частоту сердечных сокращений изменяли посредством электрокардиостимуляции. Увеличение частоты сердечных сокращений у радужной форели от исходного ритма до 60 уд/мин привело к уменьшению максимального систолического давления в желудочке сердца, увеличению диастолического и конечно-диастолического давления, к снижению максимальных скоростей прироста и падению давления. Увеличение частоты стимуляции предсердия до 60 уд/мин вызывало значительное снижение сократимости миокарда и ухудшение насосной функции желудочка сердца. Частота сердечных сокращений 60 уд/мин оказалась верхней границей нормальной функциональной деятельности желудочка сердца у радужной форели, адаптированной к температуре среды обитания 5-7°С.

МИКРОЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ ВОЗБУДИТЕЛЬНЫХ И ТОРМОЗНЫХ СИНАПТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В КОРТИКО-НИГРАЛЬНОЙ ПРОЕКЦИИ НА МОДЕЛИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА

2020-03-14T22:28:07+03:00

В сериях экспериментов на 23 белых крысах cамцах (250 гр.) проведен анализ импульсной активности одиночных нейронов Substantia Nigra pars compacta - SNc (242 нейрона, n=11) и Substantia Nigra pars reticulata - SNr (289 нейронов, n=12) при высокочастотной стимуляции первичной моторной коры мозга (M1) в норме и на ротеноновой модели болезни Паркинсона (БП). В нейронах SNc на модели БП полностью отсутствовали депрессорные эффекты, вызванные стимуляцией, но тетаническая потенциация, сопровождаемая посттетанической потенциацией и депрессией, 1.65 и 2.02-кратно превысила таковую в норме. В нейронах SNr в норме тетаническая потенциация, сопровождаема посттетанической потенциацией и депрессией, оказалось 2.37-кратно выше тетанической депрессии, а на модели БП уровни как депрессорной, так и возбудительной активности, вызванной стимуляцией, оказались ниже нормы. В нейронах SNc и SNr на модели БП частота спайковой активности, предшествующая стимуляции и сопровождающая ее, значительно превысила норму. Это свидетельствует о эксайтотоксичности, сопровождаемой нейродегенеративным повреждением, завершаемым апоптозом и гибелью нейронов. В нейронах SNr как депрессорные, так и возбудительные реакции, сопровождающие стимуляцию, оказались резко превалирующими над таковыми в нейронах SNc, что свидетельствует о большей выраженности корковой проекции к SNr. Более того, выявлена большая подверженность патологическим изменениям постстимульных депрессорных эффектов нейронов SNc в сравнении с SNr, с формированием в них более выраженных возбудительных эффектов, что свидетельствует о большем вовлечении SNc в БП. На модели БП при отсутствии вызванных стимуляцией депрессорных эффектов и более выраженных возбудительных в нейронах SNc, нейроны SNr сохраняют депрессорные реакции и относительно сниженные возбудительные, что свидетельствует о меньшей подверженности нейронов SNr эксайтотоксичности, чрезмерного повышения возбудимости сохранившихся нейронов, компенсирующих отсутствие возбудимости погибших.

КРОССКОРРЕЛЯЦИОННЫЙ И КОГЕРЕНТНЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОКОРТИКОГРАММ КРЫС, ПЕРЕНЕСШИХ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВУЮ ТРАВМУ

2020-03-14T22:28:08+03:00

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является одной из ведущих причин смертности и стойкой утраты трудоспособности молодым населением как в РФ, так и за рубежом. Разработка адекватных и воспроизводимых моделей ЧМТ у лабораторных животных, а также объективных методов оценки степени возникающих неврологических нарушений позволит оптимизировать поиск и изучение новых эффективных нейрореабилитационных лекарственных средств. Цель исследования заключалась в проведении сравнительного кросскорреляционного и когерентного анализа электрокортикограмм условно здоровых крыс и животных, перенесших ЧМТ. После предварительной трепанации открытую проникающую ЧМТ моделировали методом контролируемого кортикального удара по области двигательной коры левого полушария. Регистрирующие нихромовые кортикографические электроды имплантировали билатерально в области первичной и вторичной двигательной коры, а также в область первичной соматосенсорной коры (над гиппокампом). Запись электрокортикограмм осуществляли на 3-и и 7-е сутки после операции в условии домашней клетки и состояния покоя. Кросскорреляционный анализ включал в себя расчет коэффициента кросскорреляции, средней частоты и максимального размаха кросскорреляционной функции . Для пар регистрируемых отведений рассчитывали среднюю мощность когерентности дельта-, тета-, альфа- и бета-ритмов. Одностороннее травматическое повреждение двигательной коры и нижележащих структур приводит к нарушению работы межполушарных и внутриполушарных связей, эти изменения фиксируются не только в области удара, но и в отдаленных участках коры на 3-и и на 7-е сутки после травмы.

Выявленные изменения параметров кросскорреляции и когерентности ЭКоГ, возникающие у крыс в результате ЧМТ, сходны с таковыми, наблюдаемыми у пациентов в клинической практике, поэтому можно предположить, что данная экспериментальная модель может быть использована для нейрофизиологических и фармакологических исследований.

АКУСТИЧЕСКИЕ И ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭМОЦИОНАЛЬНОЙ РЕЧИ ПОДРОСТКОВ 14-16 ЛЕТ

2020-03-14T22:28:09+03:00

Цель исследования - описание перцептивных и акустических характеристик эмоциональной спонтанной речи подростков 14-16 лет. В исследовании приняли участие 18 подростков 14-16 лет (9 мальчиков и 9 девочек, по три человека в каждый возрастной срез). Проведен перцептивный анализ речи детей взрослыми (70 носителей русского языка и 70 носителей других языков) с целью определения эмоционального состояния по характеристикам голоса и речи. Инструментальный и лингвистический анализ использован для определения акустических признаков и лингвистической информации, на которые опираются слушатели при распознавании состояния подростков. Показано, что слушатели испытывают трудности в распознавании эмоционального состояния подростков, но при этом русскоговорящие слушатели распознают эмоциональное состояние лучше (26% фраз, распознанных с вероятностью 0,75-1), чем носители других языков. Взрослые лучше распознают состояние комфорта, чем дискомфорта, русские слушатели лучше, чем иностранные. При распознавании русские аудиторы опираются на акустическую и лингвистическую информацию, носители других языков – на акустические параметры речи подростков. Фразы, произнесенные в комфортном состоянии, характеризуются большей вариативностью частоты основного тона по сравнению с фразами, произнесенными в нейтральном состоянии. Выявлено, что фразы девочек, произнесенные в комфортном состоянии, имеют значимо более высокую среднюю частоту основного тона по сравнению с дискомфортным состоянием. Не выявлено значимых различий между мальчиками и девочками по акустическим характеристикам эмоциональной речи. Значения длительности фраз и вариативности частоты основного тона могут быть заложены в системы автоматического распознавания эмоционального состояния говорящего по речи в качестве дополнительных информативных признаков. В работе обсуждается специфика проявления эмоциональных состояний подростками и возможности дальнейшего использования полученных результатов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЭГ В ПРОЦЕССЕ КРАТКОВРЕМЕННЫХ САМОПРОИЗВОЛЬНЫХ ПРОБУЖДЕНИЙ РАЗНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПРИ ИЗМЕНЕНИЯХ В ПСИХОМОТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ВЫЗВАННЫХ ЗАСЫПАНИЕМ

2020-03-14T22:28:10+03:00

Во время дневного сна у 17 здоровых испытуемых изучали изменения спектральных характеристик ЭЭГ в периоды восстановления выполнения психомоторного теста при спонтанных кратковременных пробуждениях. Тест содержит два последовательно чередующихся задания: счет “про себя” от 1 до 10, сопровождаемый синхронными нажатиями на кнопку, и только счет “про себя”. Монотонный характер теста ведет к быстрому снижению уровня бодрствования и в большинстве случаев вызывает засыпание. Появление нажатий является поведенческим показателем возобновления когнитивных процессов, заторможенных во время сна. Сравнивали ситуации с малым (2–5) и относительно большим (6–10) числом нажатий на кнопку. Началу нажатий предшествует появление генерализованного альфа-ритма, который снижается в процессе выполнения психомоторной деятельности. Его мощность при этом всегда больше в ситуации с более длительными периодами наблюдаемой поведенческой активности. Окончание нажатий возвращает значения мощностных показателей альфа-активности к тем, которые наблюдались до пробуждения. Альфа-ритм ЭЭГ при сниженном уровне бодрствования во время кратковременных пробуждений, по-видимому, характеризует действие таламо-кортикального активирующего механизма и является необходимым условием для моторного взаимодействия организма с внешней средой. Отсутствие различий в лобных областях на начальном этапе при осуществлении кратковременной и более длительной деятельности, приближающейся к выполнению полного цикла нажатий, позволяет предположить, что в этот период они задействованы в одинаковой степени, независимо от числа нажатий. Этот результат может служить косвенным подтверждением того, что наблюдаемая психомоторная активность, даже при малом числе нажатий, не является автоматической, бессознательной, а сопровождается сниженным, фрагментарным сознанием.

ИЗМЕНЕНИЕ ПОВЕДЕНИЯ И ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ИОНОТРОПНЫХ РЕЦЕПТОРОВ ГЛУТАМАТА В МОЗГЕ ВЗРОСЛЫХ КРЫС ПОСЛЕ НЕОНАТАЛЬНЫХ ВВЕДЕНИЙ БАКТЕРИАЛЬНОГО ЛИПОПОЛИСАХАРИДА

2020-03-14T22:28:11+03:00

Большое количество исследований указывает на роль раннего опыта, в частности неонатальных инфекций, в формировании высокого уровня тревожности в последующей жизни. Одним из механизмов таких изменений может быть нарушение функциональной активности ионотропных глутаматных рецепторов, связанное с перестройкой их субъединичного состава.

Целью данной работы явилось изучение показателей тревожности и уровня экспрессии в медиальной префронтальной коре, вентральной и дорзальной областях гиппокампа генов субъединиц NMDA-рецепторов (Grin1, Grin2a, Grin2b) и AMPA-рецепторов (Gria1, Gria2) у взрослых крыс, которым в раннем возрасте вводили бактериальный липополисахарид (ЛПС) в дозах, индуцирующих развитие нейровоспалительных процессов. Экспрессию генов изучали методом ОТ-ПЦР в реальном времени.

Показано, что введение крысятам-самцам Вистар на 15-е, 18-е и 21-е сутки жизни ЛПС в дозе 25 или 50 мкг/кг индуцирует усиление экспрессии генов провоспалительных цитокинов: интерлейкина-1β и фактора некроза опухоли в областях гиппокампа. Через 3 месяца после введений ЛПС выявлено усиление экспрессии генов Grin2b, Gria1, Gria2 в вентральной области гиппокампа (после инъекций 50 мкг/кг ЛПС) и гена Gria2 в дорзальной области гиппокампа (после введения 25 мкг/кг ЛПС). Эти изменения сопровождаются нарушением исследовательского поведения в тесте Открытое поле и снижением уровня тревожности в Приподнятом крестообразном лабиринте.

Проведённое исследование показало, что введение бактериального ЛПС в раннем постнатальном онтогенезе, приводит к отставленным во времени изменениям экспрессии генов субъединиц NMDA- и AMPA-рецепторов в гиппокампе и связанных с ними форм поведения.

ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНЧЕСКОГО ФЕНОТИПА МЫШЕЙ ЛИНИИ BALB/C

2020-03-14T22:28:13+03:00

Выявлено и подтверждено наличие у мышей линии BALB/c специфических особенностей поведения, которые можно рассматривать как расстройства аутистического спектра (РАС): низкий уровень взаимодействия с социально значимыми стимулами и даже избегание этого взаимодействия, нарушение распознавания и, особенно, узнавания запахов, усиление тревожного и стереотипного поведения. Мыши линии BALB/c могут служить в качестве экспериментальной идиопатической модели РАС для изучения патогенеза заболевания и его фенотипических проявлений, а также для оценки возможных средств коррекции РАС.

ВЛИЯНИЕ ТОЧЕЧНЫХ МУТАЦИЙ В ГЕНЕ Disc1 У МЫШЕЙ ЛИНИЙ L100P И Q31L НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ, ПОДОБНОГО ОБСЕССИВНО-КОМПУЛЬСИВНОМУ

2020-03-14T22:28:14+03:00

Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) является широко распространенным расстройством психики и приводит к ограничению социальной адаптации носителя заболевания. ОКР является ключевым примером ряда состояний, известных как обсессивно-компульсивные и связанных с ними расстройств. Эти заболевания клинически гетерогенны и этиологически сложны, а их основные патофизиологические механизмы до сих пор не- известны. Важную роль в понимании патогенеза ОКР играют полученные на лабораторных животных модели данного заболевания, дающие понимание молекулярных основ стереотипного поведения и генетической архитектуры ОКР. Ранее было показано, что мыши с делецией 2 и 3 экзонов гена Disc1 (disrupted in schizophrenia 1) проявляют поведение, подобное обсессивно-компульсивному. Мутации в гене Disc1 ассоциированы с развитием шизофрении у людей, одним из аспектов которой зачастую является обессивно-компульсивное поведение. В данной работе были использованы две линии мышей с точечными мутациями в гене Disc1 (линии L100P и Q31L) для выделения локуса данного гена, ответственного за формирование поведения, подобного обсессивно-компульсивному. Мы показали, что именно аминокислотная замена у мышей линии Q31L приводит к формированию поведенческих нарушений, ассоциированных с повторяющимися действиями в тесте закапывание шариков, тогда как замена у линии L100P не приводит к формированию подобного фенотипа. Кроме того, установлено, что поведение, подобное обсессивно-компульсивному, вызвано дефицитом активности серотонинергической системы, так как внутрибрюшинная инъекция метаболического предшественника синтеза серотонина – 5-гидрокситриптофана (5-НТР) нивелировала поведенческие нарушения, наблюдаемые в тесте закапывание шариков.