Миндалевидный комплекс мозга: молекулярногенетические факторы и катехоламины в организации адаптивного поведения

Миндалевидный комплекс мозга: молекулярногенетические факторы и катехоламины в организации адаптивного поведения

Калимуллина Л.Б., Ахмадеев А.В.

Исследование механизмов формирования адаптивного поведения и факторов, приводящих к его нарушению, представляет важную медико-биологическую и социальную проблему. Знание генетических маркеров риска формирования девиантного поведения и связанных с ними биохимических сдвигов в нервной системе создает базис для своевременной разработки методов их коррекции.

В ранее проведенных исследованиях на основании сравнительного анализа характеристик поведения двух групп крыс линии WAG/Rij, гомозиготных (А1/А1 и А2/А2) по локусу TAG 1A гена рецептора второго типа (DRD2) в условиях новизны обстановки, было установлено наличие значимых межгрупповых различий. Крысы с генотипом А1/А1 (далее А1А1) по сравнению с крысами с генотипом А2/А2 (далее А2А2) проявляли большую двигательную активность и более выраженную исследовательскую деятельность. На основании этих результатов было высказано предположение, что крысы А2А2 имеют больший уровень тревожности и проявляют пассивную стратегию приспособительного поведения в отличие от другой группы, паттерн поведения которой может быть охарактеризован как активная стратегия поведения.

Целью данного сообщения является изложение результатов сравнительного анализа динамики поведенческих реакций в тесте «открытое поле» (ОП), содержания норадреналина (НА), дофамина (ДФ) и его метаболита 3,4-диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК) в центре афферентного синтеза — миндалевидном комплексе мозга (МК) указанных выше двух групп крыс.

Все эксперименты проведены с соблюдением норм биомедицинской этики. Исследование выполнено на 140 крысах. Изучение поведения в тесте «открытое поле» проведено на 34 крысах с генотипом А1/А1 и 25 крысах с А2/А2. Содержание НА, ДФ и ДОФУК в МК определяли с помощью метода высокоэффективной

жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Статистическую обработку проводили в программном пакете Statistica 5,5.

Основные показатели динамики поведенческих реакций в ОП крыс А1А1 представлены в таблице №1.

Результаты показывают, что у крыс А1А1 в первые пять дней тестирования определяется постепенное увеличение общей двигательной активности, которая становится максимальной на пятый день эксперимента. После пятого дня двигательная активность стабилизируется. Тождественная динамика выявляется и в отношении исследовательской деятельности. Количество стоек увеличивается в первые пять дней эксперимента, превышая к пятому дню исходный уровень почти втрое. Выявляются изменения со стороны груминга — время, затрачиваемое крысами на его проведение к пятому сеансу посещения ОП, значимо снижается, что свидетельствует об адаптации крыс к новой обстановке.

Динамика поведенческих реакций, регистрируемых по дням тестирования у крыс группы А2А2 абсолютно иная, она представлена в таблице №2.

Как показывают данные таблицы № 2 ни со стороны двигательной активности, ни со стороны исследовательской деятельности не отмечается изменений в поведении крыс этой группы. Крысы во время всех посещений ОП мало передвигаются, часто застывая на месте, совершают единичные стойки, количество которых в первый день эксперимента вдвое меньше, чем у крыс А1А1.

По данным Ivinskis (1970) и Russel, Williams (1973) в течение первых четырех дней тестирования крыс в ОП происходит снижение двигательной активности. Начиная с пятого дня отмечается повышение амбуляций (Маркель, Галактионов, 1988; Denenberg, 1969; Russel, Williams, 1973), что рассматривается как показатель снижения психоэмоционального напряжения при повторных посещениях животным ОП. Ис-

Таблица 1. Динамика поведения крыс А1А1 в «открытом поле»

Параметры поведения 1 день 5 день 10 день

Амбуляции в центре 2,03±0,56 5,94±0,70*** 5,47±0,86

Амбуляции по периферии 55,56±6,04 76,24±4,06** 69,35±6,73

Стойки по периферии 9,15±1,85 19,74±2,12*** 16,82±2,29

Продолжительность груминга в сек 16,38±2,42 10,38±1,32* 8,47±2,16

Эпизоды груминга 1,94±0,21 2,35±0,32 1,74±0,37

Примечание: * р<0,05, ** р<0,01, ***р<0,001 по сравнению с первым днем тестирования Таблица 2. Динамика поведения крыс А2А2 в «открытом поле»

Параметры поведения 1 день 5 день 10 день

Амбуляции в центре 2,08±0,72 2,52±0,72 2,92±0,74

Амбуляции по периферии 34,36±4,30 39,28±6,70 46,00±6,77

Стойки по периферии 5,76±1,65 7,88±1,78 6,60±1,38

Продолжительность груминга в сек 3,68±1,26 3,72±0,95 10,40±3,45

Эпизоды груминга 0,96±0,30 2,84±1,17 1,68±0,51

1B

Биологические науки

следованные нами две группы крыс, различающиеся генотипом по локусу TAG 1A DRD2, показали явные отклонения в ориентировочно-приспособительном поведении. у крыс А1А1 двигательная активность и исследовательская деятельность неуклонно возрастали в течение первых пяти дней тестирования, что, мы полагаем, является проявлением их гиперактивности, в основе чего лежит неуравновешенность основных нервных процессов, а именно: преобладание процессов возбуждения над процессами торможения, т.е. имеет место тот тип нервной системы, который И.П.Павлов (1951) обозначил как безудержный.

Нервная система крыс А2А2, которым свойственен пассивный тип поведения, характеризующийся гиподинамичностью, вероятно, должна рассматриваться как слабый тип. Этот тип нервной системы отличается слабым течением процессов возбуждения и торможения, неадекватных силе получаемых раздражителей, а в отдельных случаях даже срывом в работе нервных центров, появлением при воздействии сильных раздражителей «запредельного торможения» вместо нормального возбудительного процесса.

Если рассматривать поведение наших крыс с позиций психобиологической модели индивидуальности С.Р. Клонингера (1987), в которой черты темперамента соотносятся с определенными биохимическими системами мозга, то крыс А1А1 следует отнести к особям с ярко выраженным признаком «поиск новизны», который, по мнению автора, связан с состоянием дофаминергической системы.

Анализ содержания ДФ, ДОФУК и НА в МК показал, что при почти равных количествах содержания в ткани МК ДОФУК (p>0,05) содержание ДФ значимо больше у крыс А1А1 (p<0,01). Соотношение ДОФУК/ ДФ вдвое меньше (0,17+0,03 против 0,39±0,03) у крыс А1А1, что указывает на его ускоренный метаболизм. Содержание НА также значимо выше у крыс А1А1 (p<0,01).

Полученные результаты показывают, что гиперактивность, имеющая место у крыс с генотипом А1А1 связана с увеличенным содержанием ДФ и НА в МК, а гиподинамия (являющаяся проявлением базовой тревожности) у крыс с генотипом А2А2 — со сниженным содержанием этих катехоламинов. Метаболизм ДФ ускорен у крыс А1А1.

Список использованных источников:

1. Маркель А.Л., Галактионов Ю.К. // Ж-л ВНД, 1988, 38 (5): C.855.

2. Павлов И.П. Полн. собр. соч. -М.:Л., 1951.-Т.3.-Кн.2.

3. Cloninger C.R. // Arch. Gen. Psychiatry. 1987. V. 44. P. 573

4. Denenberg V.H. // Ann. N.Y Acad. Sci., 1969. -Vol. 159:3, -P. 852.

5. Ivinslis I. //Austr. J. Psychol., 1970, V. 221, P 175

6. Russel P A., Williams D. J. // Anim. Behav., 1973. Vol. 21.-P 109.

Информация об авторах:

• Калимуллина Л.Б. // д.б.н., профессор кафедры МФЧЖ БашГУ, г. Уфа.

• Ахмадеев А.В. // д.м.н., с.н.с. НИСа БашГУ, г. Уфа.

Всероссийский журнал научных публикаций, июль 2011

19