Двигательная активность и эмоциональный статус крыс линии WAG/RIJ в условиях повторной аудиогенной стимуляции

Двигательная активность и эмоциональный статус крыс линии WAG/RIJ в условиях повторной аудиогенной стимуляции

Бикбаев А.Ф., Карпова А.В., Балабанов Д.В., Садовников С.В., Калимуллина Л.Б. 

Эпилепсия – это хроническое заболевание центральной нервной системы, проявляющееся в виде различных пароксизмальных состояний и сопровождающееся разнообразными клиническими и параклиническими симптомами.

Формы эпилепсии и ее проявления могут быть чрезвычайно полиморфными, однако для большинства ее симптомов свойственна внезапность, спонтанность, пароксизмальность. Схематично симптомы эпилепсии можно подразделить на собственно припадки, так называемые психические эквиваленты припадков и изменения психики (длительные, стойкие, прогрессирующие нарушения поведения и восприятия) [1, 2, 3].

При определении роли известных этиологических факторов эпилепсии в литературе сейчас применяется обобщенное понятие предрасположенности, поскольку каждый из них является но не жестким детерминирующим условием, а только предпосылкой для развития эпилепсии и повышает риск ее возникновения, [4, 5]. При этом предрасположенность как таковую можно подразделить на наследственную, врожденную и приобретенную [3]. 

На основании электроэнцефалографических данных, симптоматики, а также типа припадков эпилепсию в целом можно подразделить на генерализованную и фокальную (парциальную), каждая из которых включает в себя еще несколько специфических форм [4, 6, 7, 8]. Следствием разнообразия классифицированных форм эпилепсии стало соответствующее количество экспериментальных моделей, в той или иной степени адекватно отражающих естественное развитие этой патологии [9, 10]. 

Одной из экспериментальных моделей генерализованной несудорожной формы – абсансной эпилепсии - в настоящее время являются крысы линии WAG/Rij, которые характеризуются генетически детерминированной повышенной предрасположенностью к абсансным несудорожным припадкам. Поведенческие и электрографические корреляты спонтанных абсансов, включая высокоамплитудные пик-волновые разряды на ЭЭГ, у крыс данной линии сближают их с приступами этого типа, наблюдаемыми у человека в клинике [11, 12, 13]. Крысы линии WAG/Rij используются в экспериментальных исследованиях, направленных на изучение механизмов генеза и генерализации судорожной активности в мозге, а также на поиск адекватной терапии данной формы несудорожной эпилепсии у человека.

Наряду с генетически обусловленной повышенной предрасположенностью к абсансной эпилепсии, значительная часть крыс линии WAG/Rij чувствительна к аудиогенной стимуляции, что проявляется в выраженном моторном ответе на предъявляемый звуковой стимул [11, 12, 14]. Учитывая данные о патологическом воздействии, которое оказывает даже единичный генерализованный припадок на мозг [15, 16], представляет определенный интерес исследование влияния повторных судорожных припадков на поведение и эмоциональное состояние крыс. Важное значение фактора повторной стимуляции и, как следствие, повторяющихся припадков продемонстрировано с помощью такой признанной патогенетической модели височной (лимбической) эпилепсии, как электрический и химический киндлинг [17, 9, 18]. 

В настоящем исследовании мы изучали динамику изменений в поведении крыс линии WAG/Rij в открытом поле, вызванных ежедневной аудиогенной стимуляцией. Работа проведена на 15 половозрелых самках крыс линии WAG/Rij массой тела 240-350 г. По результатам предварительного тестирования аудиогенной чувствительности они вошли в две группы – контрольную, состоявшую из 7 крыс, аудиогенная стимуляция которых не вызывала припадка, и экспериментальную, объединившую 8 крыс, чувствительных к аудиогенной стимуляции. 

Ежедневная экспериментальная процедура предполагала тестирование в открытом поле и последующую аудиогенную стимуляцию. Тестирование в квадратном открытом поле со стороной 1 м проводили один раз в день в одно и то же время (16.00 – 20.00 ч) в течение 10 дней. Продолжительность тестирования составляла 5 мин. В течение этого времени поминутно регистрировали поведенческие показатели подвижности и эмоционального состояния. Далее крысу помещали в закрытую прозрачную камеру и в течение 3 минут подавали звуковой стимул.

Статистическую обработку и анализ полученных данных осуществляли в программном пакете “Statistica 5.1” (Statsoft Inc.). С помощью этого пакета вычисляли описательные статистики и проводили дисперсионный анализ для оценки достоверности влияния аудиогенных судорожных припадков на исследуемые показатели. Количество амбуляций, вертикальных стоек, эпизодов груминга и фекальных болюсов, а также продолжительность латентного периода, общую продолжительность груминга и неподвижности анализировали с учетом двух факторов: аудиогенной чувствительности (то есть принадлежность к контрольной или экспериментальной группе) и времени (день эксперимента), - а также их взаимодействия. Таким образом, фактор “группа” включал две градации – контрольная и экспериментальная, фактор “день” включал 10 градаций по числу дней эксперимента.

Результаты проведенного исследования демонстрируют различную динамику изменений поведения крыс линии WAG/Rij контрольной и экспериментальной групп в открытом поле. У крыс контрольной группы обнаружено постепенное увеличение количества амбуляций от 2,07 в первый день до максимального значения 4,20 на восьмой день, после чего вновь происходит снижение этого показателя. Среднее количество амбуляций у крыс экспериментальной группы в течение всего экспериментального цикла не превышает 1,50, причем в первый день имеет место максимальное значение 1,39. Сходную картину наблюдали по среднему числу вертикальных стоек: контрольные крысы в первый день совершали в среднем 0,71 стойку, а на восьмой день – 1,60 стойки, после чего значение этого показателя также несколько снижалось. Экспериментальные крысы в первый день совершали в среднем 0,65 стойки, в последующие дни этот показатель был ниже и только на девятый день составил 0,45 стойки.

Оценивая поведение крыс контрольной и экспериментальной групп в динамике, можно отметить, что на 7-й, 8-й и 9-й дни различия между ними по таким показателям, как количество амбуляций, вертикальных стоек, фекальных болюсов и эпизодов груминга, а также продолжительность латентного периода и неподвижности, достигают наибольшего выражения. По продолжительности груминга, напротив, различия между группами на 8-й и 9-й дни минимальны, то есть значение этого показателя в контрольной группе обнаруживает значительное увеличение.

Далее с помощью двухфакторного дисперсионного анализа мы оценили статистическую значимость влияния аудиогенных припадков и временного фактора на поведение крыс линии WAG/Rij в открытом поле. Результаты анализа приведены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты дисперсионного анализа двигательной активности и эмоционального статуса крыс линии WAG/Rij в открытом поле

Показатель

Уровень значимости действия факторов (р)



группа

день

взаимодействие

количество амбуляций

***0,00000

**0,00148

0,11674

количество стоек

***0,00000

***0,00006

*0,01435

количество эпизодов груминга

0,51267

0,86646

0,51971

количество фекальных болюсов

***0,00000

0,84699

0,36401

латентный период

0,05239

**0,00671

0,54435

общая продолжительность неподвижности

0,20918

0,28427

0,35881

общая продолжительность груминга

***0,00020

0,47575

0,88627

все показатели

***0,00000

**0,00321

0,69904

Примечание: * отмечены достоверные различия при р<0,05, ** – при р<0,01, *** – при р<0,001.

Наличие аудиогенных припадков достоверно влияет на количество амбуляций, вертикальных стоек и фекальных болюсов, общую продолжительность груминга, а также с учетом всей совокупности показателей (все при р<0,001). Временной фактор оказывает статистически значимое влияние на количество амбуляций (р<0,01), количество стоек (р<0,001) и продолжительность латентного периода (р<0,01). Взаимодействие обоих факторов достоверно влияет на количество стоек (р<0,05). Таким образом, полученные нами данные показывают, что только количество эпизодов груминга и общая продолжительность неподвижности, при анализе этих показателей по отдельности, не обнаруживают достоверной зависимости от указанных факторов. 

Полученные в настоящем исследовании данные в целом показывают, что наличие судорожных припадков у крыс экспериментальной группы неблагоприятно сказывается на их эмоциональном статусе и поведенческой активности, что приводит к достоверному снижению исследовательской активности в открытом поле. 

Исследование поддержано грантом NWO – RFBR № 005-RUS-99/2. 

Список литературы

Ашмарин И.П., Антипенко А.Е., Ашапкин В.В. и др. Нейрохимия. М.: Изд-во Инст. биомед. химии РАМН, 1996. 470 с. 

Пенфилд В., Эриксон Т. Эпилепсия и мозговая локализация: Патофизиология и профилактика эпилептических припадков. Б. м.: Медгиз, 1949. 452 с. 

Одинак М.М., Дыскин Д.Е. Эпилепсия: этиопатогенез, клиника, дифференциальная диагностика, медикаментозное лечение. СПб.: Политехника, 1997. 233 с. 

Карлов В.А. Эпилепсия. М.: Медицина, 1990. 336 с. 

Bauer G. Seizures and epileptic syndromes in adult // Europ. Neurol. 1994. V. 34. P. 13-17. 

Верещагин Н.В., Брагина Л.К., Благовещенская Н.С. и др. Справочник по неврологии / Под ред. Е.В.Шмидта, Н.В.Верещагина. М.: Медицина, 1989. 496 с. 

Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии). Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1996. 358 с. 

Sander J.W., Hart Y.M. Epilepsy. Questions and Answers. L.: Merit Publishing International, 1999. 184 p. 

Майковский Е. Патогенез эпилептического очага у человека // Актуальные вопросы стереонейрохирургии эпилепсии. СПб.: РНХИ им. А.Л.Поленова, 1996. C. 74-81. 

Fisher RS. Animal models of the epilepsies // Brain Res. Rev. 1989. V. 14. P. 245-278. 

Coenen A.M.L., Van Luijtelaar E.L.J.M. The WAG/Rij rat model for absence epilepsy: age and sex factors // Epilepsy Res. 1987. V. 1. P. 297-301. 

Van Luijtelaar E.L.J.M., Coenen A.M.L. The WAG/Rij model for generalized absence epilepsy // Adv. in Epileptol. 1989. V. 17. P. 16–21. 

De Bruin N.M.W.J., Van Luijtelaar E.L.J.M., Jansen S.J., Cools A.R., Ellenbroek B.A. Dopamine characteristics in different rat genotypes: the relation to absence epilepsy // Neuroscience Res. 2000. V. 38. P. 165-173. 

Kuznetsova G.D., Petrova E.V., Coenen A.M.L., Van Luijtelaar E.L.J.M. Generalized absence epilepsy and catalepsy in rats // The WAG/Rij rat model of absence epilepsy: Ten years of Research. Nijmegen: NICI Press, 1997. P. 50-54. 

Бехтерева Н.П., Камбарова Д.К., Поздеев Л. Устойчивое патологическое состояние при болезнях мозга. Л.: Медицина, 1978. 240 с. 

Pitkдnen A., Tuunanen J., Kдlviдinen R., Partanen K., Salmaperд T. Amygdala damage in experimental and human temporal lobe epilepsy // Epilepsy Res., 1998. V. 32. P. 233-253. 

Чепурнов С.А., Чепурнова Н.Е. Миндалевидный комплекс мозга. М.: МГУ, 1981. 255 с. 

Cain D.P. Kindling and the Amygdala / The Amygdala: Neurobiological Aspects of Emotion, Memory, and Mental Dysfunction. N.Y.: Wiley-Liss, 1992. P. 539-560.