Индивидуальная чувствительность к блокированию D2-рецепторов: изменение временной динамики поведения белых крыс в открытом поле

4. Гуцол А. А. Практическая морфометрия органов и тканей : для врачей-патологоанатомов / А. А. Гуцол, Б. Ю. Кондратьев. - Томск : Изд-во Томск. ун-та, 1988. - 136 с.

5. Гистофизиология капилляров/В.И. Козлов, Е.П. Мельман, Е.М. Нейко [та ін.].- СПб.:Наука,1994.- 234 с.

6. Коцкович Р. П. Взаимоотношение клеток Пуркинье, капилляров и глии в коре мозжечка кошки в норме и при гипокинезии / Р. П. Коцкович // Научн. докл. Академии наук. Сер. Биол. науки. - 1981. - № 3. - С. 50-54.

7. Масловский С.Ю. Сравнительный анализ васкуляризации клеток Пуркинье и крупных интернейронов зернистого слоя мозжечка крысы / С.Ю. Масловский, А.Ю. Степаненко // Світ медицини і біології.- 2005, № 3.- С. 51-54.

8. Мотавкин П. А. Капилляры головного мозга / П. А. Мотавкин, А. В. Ломакин, В. М. Черток. -Владивосток : Ин-т биологии моря ДВНЦ АН СССР, 1983. - 140 с.

9. Оленев С. Н. Конструкция мозга / С. Н. Оленев. - Л. : Медицина, 1987. - 208 с.

10. Цехмистренко Т. А. Структурные преобразования коры мозжечка человека в постнатальном онтогенезе : автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра биол. наук / Т. А. Цехмистренко. - М., 2000. - 41 с.

11. Butler Ann B. Comparative vertebrate neuroanatomy: evolution and adaptation / Ann B. Butler, W. Hodos. - N.-Y. : Wiley-Liss, 1996. - 514 p.

12. Palkovits M. Qantitative histological analisis of the cerebellar cortex of the cat. II. Cell number and cell densities in the granular layer / M. Palkovits, P. Magyar, J. Szentagothai // Brain research. - 1971. - V. 32. - P. 15-30.

13. Scharrer E. The functional significance of capillary bed in the brain of the opossum / E. Scharrer // Anatom. Record. - 1939. - V. 75. - P. 319.

a///Ÿfwmw////////////////////////////////////////////////A

МІКРОЦІРКУЛЯТОРНЄ РУСЛО У ЗЕРНИСТОМУ

ШАРІ НЕОЦЕРЕБЕЛЛУМА ЛЮДИНИ Степаненко О.Ю.

Встановлені кількісні морфометричні та стереометричні показники васкуляризації зернистого шару кори вестибулоцеребелюма. Васкуля-ризація кори мозочка менша, ніж кори півкуль мозку. Спостерігаються циклічні вікові зміни: зріст - до середнього віку та наступне зменшення - до старечого. Зменшення питомої довжини в старечому віці супроводжується компенсаторним зростанням діаметру капілярів.

Ключові слова: мікроціркуляція, кора

мозочка, людина, вікові зміни.

MICROCIRCULATORY BED IN THE GRA-NULAf LAYER OF HUMAN NEOCEREBELLUM Stepanenko A.Yu.

Quantitative data of in the granular layer of human neocerebellar cerebellar cortex vascularisation during aging were made. Vascularisation of cerebellar cortex less than cortex of brain. There are cyclic changes: increase - to the middle age and decrease - to the old. Compensatory increase of capillary diameter result in absence of differences in young and old age.

Key words: Cerebellar Cortex, Human, Microcirculation, Aging.

УДК 612:615.214:616.89

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К БЛОКИРОВАНИЮ Р2-РЕЦЕПТОРОВ: ИЗМЕНЕНИЕ ВРЕМЕННОЙ ДИНАМИКИ ПОВЕДЕНИЯ БЕЛЫХ КРЫС В ОТКРЫТОМ ПОЛЕ

Установлена временная динамика поведения животных с исходно различной выраженностью двигательной активности в контрольных условиях. Направленность изменений временной динамики двигательной активности в результате блокирования центральных й2-рецепторов с исходно низким и средним уровнем выраженности данного показателя происходила аналогично - животные проявляли активность только на первой минуте эксперимента, животные с высокой - на первой и пятой минутах исследования в условиях открытого поля.

Ключевые слова: индивидуальная чувствительность, поведение, открытое поле,

дофаминергическая система.

Вопросы индивидуальной чувствительности организмов ко многим воздействиям стоят как никогда остро в современной медицине и экспериментальной физиологии, поскольку очевидно, что одни и те же факторы (стресс, фармакологические препараты и т.д.) не вызывают ответной реакции у 100% подвергаемых воздействиям индивидов [2,3,5,6,9]. Механизмы процессов, лежащих в основе такой разной восприимчивости,

остаются пока невыясненными [1,4,5,8]. Остается открытым вопрос о существовании зависимости между исходными уровнями психоэмоциональных показателей особи и направленностью их изменения в результате воздействий, оказывающих влияние на нейрохимические процессы, ответственные за формирование этих психоэмоциональных состояний [8,10,11]. Детальные исследования последних десятилетий существенно расширили представления о структуре и многочисленных функциях дофаминергической системы. Общепризнано утверждение о важной роли дофаминергической передачи в контроле локомоторной активности, мотивационных, когнитивных процессов [4,6,11]. Нарушение дофаминергической передачи является одной из причин развития различных расстройств и таких серьезных заболеваний, как синдром Паркинсона, другие расстройства двигательной активности, шизофрения, синдром Альцгеймера. Поэтому вопрос о влиянии характера изменения дофаминергической нейропередачи занимает одно из главных мест в нейрофармакологии.

Целью работы было установление изменений во временной динамике поведения крыс в открытом поле в результате блокирования й2-рецепторов галоперидолом у животных с различным исходным уровнем активности.

Материал и методы исследования. Эксперимент был выполнен на 40 половозрелых самцах лабораторных крыс массой 180-220 г., содержащихся в виварии в стандартных условиях. Уровень активности животных устанавливали в открытом поле (ОП) путем подсчета суммарного количества пересеченных квадратов [7,10]. Количество дефекаций и актов груминга анализировались отдельно. После тестирования в условиях открытого поля, исследуемые животные были разделены на три группы, в соответствии с различной выраженностью поведенческой активности, показанной на протяжении 1 минуты исследования: с высоким (ВА), средним (СА) и низким (НА) уровнями активности [5]. Блокирование центральных й2-рецепторов головного мозга осуществлялось 3-х дневным внутрибрюшинным введением галоперидола в дозе 2,5 мг/кг [8].

Первичные экспериментальные данные обрабатывались с помощью общепринятых методов математической статистики. Разделение исследуемой популяции животных на группы проводилось согласно правилу Х±0,67с>. Для оценки достоверности различий между результатами опытных и контрольных данных использовался U-критерий Манна-Уитни. С помощью корреляционного анализа устанавливали наличие связей между определяемыми показателями животных. Математическая обработка материала проводилась с помощью пакета программ STATISTICA 6.0 и Excel.

Результаты исследования и их обсуждение. К показателям поведенческой активности в тесте «открытое поле» (ОП) относят различные поведенческие акты. Помещение животного в новое окружение одновременно ведет к возникновению исследовательского поведения и вызывает страх. Две антагонистические тенденции характеризуются разным временным ходом. По выраженности двигательной активности именно в течение первой минуты судят о психоэмоциональном состоянии животного [7,10].

В результате контрольного тестирования популяция исследуемых животных была разделена на группы с различным уровнем поведенческой активности (рис. 1).

15%

25%

60%

низкая  средняя  высокая

Рис. 1. Распределение по пуля-ции животных (п=40) по уровням поведенческой активности.

Минута эксперимента

низкая активность —* - средняя активность  -а-

высокая акти

Рис. 2. Временная динамика поведения животных с разным уровнем активности.

Из рисунка видно, что доля животных, показавших средний уровень активности на первой минуте исследования, является максимальной - 60% особей, что соответствует 24 крысам. Количество животных с высоким и низким уровнями активности составило 6 и 10 особей популяции соответственно. Установлено наличие положительных корреляционных связей между рядом показателей в контрольных (исходных) условиях. Так, данная направленность связи установлена между показателями исследовательской и двигательной активности (гкон=0,85, р<0,01), а так же между выраженностью ДА на первой минуте эксперимента и уровнями исследовательской (гкон=0,46, р<0,01) и двигательной (гкон=0,48, р<0,01) активностей. Кроме того, наличие достоверной положительной корреляционной связи установлено между частотой груминга и выраженностью уровней исследовательской (гкон=0,54, р<0,01) и двигательной (гкон=0,30, р<0,05) активностей. Отрицательный коэффициент корреляции установлен между частотой дефекации и: выраженностью ДА на первой минуте эксперимента (гкон= -0,33, р<0,05) и суммарной Да (гкон= -0,30, р<0,05).

Что касается временной динамики поведения в условиях открытого поля, то установлено, что у животных с высоким и средним уровнями активности максимальное количество пересеченных квадратов наблюдалось в течение первой минуты пребывания в ОП - 31,3±2,19 и 13,9±1,01 квадрата соответственно. В течение следующих 3-х минут уровень поведенческой активности у животных этих групп снижался в среднем на 60-80% (рис. 2). На 5-й минуте эксперимента у ВА крыс наблюдалось некоторое увеличение количества пересеченных квадратов; в группе со СА - напротив - животные выявили неподвижность, что расценивается как косвенный признак депрессивно-подобного состояния у животных [5]. В группе с исходно средним уровнем активности наблюдалась иная временная картина поведения. Количество пересеченных квадратов у животных оставалось стабильно низким на уровне 12-6 единиц (рис. 2).

Относительно суммарного количества пересеченных квадратов (двигательная активность) и вертикальных стоек (исследовательская активность), то следует отметить большую выраженность этих показателей у крыс с ВА, в то время как у остальных животных (исходно средне- и низкоактивных) эти показатели достоверно не отличались (рис. 3).

Вместе с измерением активности удобно учитывать такую вегетативную реакцию как дефекация. Однако дефекация более тесно связана с эмоциональной реактивностью. Принято считать, что реакция дефекации в условиях ОП отражает в основном эмоциональную реактивность или «эмоциональность» животного, а локомоторные реакции - его двигательную и исследовательскую активность. Так, выявлено, что в группе животных со средним уровнем активности в контроле уровень эмоциональности был достоверно выше (1,6±0,54 фекальных болюса, ри<0,05), чем таковой в остальных группах. Груминговая активность была выявлена только в группе исходно низкоактивных животных (0,8±0,20 актов), однако, достоверно от показателей груминговой активности других групп не отличался.

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

35,0

*

40,8

12,6 13,6

73,0

29,0

низкии

средний Уровни активности

высокий

двигательная активность  исследовательская активность Рис. 3. Поведенческая активность групп экспериментальных животных в контрольных условиях.

*

Примечание: * - различия статистически значимы (ри<0,05) в сравнении показателей условного контроля (средняя активность) с группами высокой и низкой активности поведения; • - различия статистически значимы (ри<0,05) при сравнении показателей групп с крайними типами выраженности активности.

В результате введения галоперидола во временной динамике двигательной активности групп с различным уровнем поведенческой активности были выявлены следующие законно-

мерности. Во-первых, выявлен одинаковый поведенческий ответ на блокирование й2-рецепторов галоперидолом у животных с исходно низким и средним уровнями активности: двигательная активность у особей данных групп зафиксировано только на 1-й минуте. При чем, особенность поведения состояла в том, что животное из центра - исходной позиции - передвигалось в угол камеры, где неподвижно находилось на протяжении всего эксперимента (рис. 4, А, Б).

А

Б

Минута эксперимента

Минута эксперимента

о

И

В

Минута эксперимента

Рис. 4. Временная динамика поведения животных с разным уровнем активности в результате

блокирования 02-рецепторов головного мозга (А, Б и В - животные с низким, средним и высоким уровнями активности соответственно).

Примечание: * и ** - различия статистически значимы (ри<0,05) и (ри<0,01) относительно значений контроля.

У высокоактивных в контроле животных наблюдалось некоторое увеличение поведенческой активности на последней минуте опыта, возвращавшийся к уровню активности на данном промежутке времени в контроле (см. рис. 4, В).

Как видно из представленного графического материала, изменение двигательной активности животных с исходно низким и средним уровнем выраженности поведенческой активности (см. рис. 4, А, Б) в результате блокирования й2-рецепторов галоперидолом, происходило аналогичным образом - животные проявляли активность на первой минуте эксперимента, оставаясь неподвижными остальные 4 минуты опыта. Относительно чувствительности к изменению дофаминергической трансмиссии таких показателей как груминговое поведение и уровень эмоциональности, выявлен ряд следующих закономерностей. У исходно низко- и высокоактивных крыс частота дефекаций возросла относительно значений контроля (ри<0,05), а у группы крыс, выявивших средний уровень активности, количество фекальных болюсов напротив сократилось (ри<0,05). Частота актов груминга у высоко- и среднеактивных в контроле животных после блокирования дофаминергических й2-рецепторов достоверно не изменилась; в группе с исходно низким уровнем выраженности ДА снижение дофаминергической трансмиссии вызвало угнетение грумингового поведения (ри<0,05).

Что касается корреляционных связей, то выявлен ряд изменений. Так, коэффициент корреляции между частотой дефекации и груминговой активностью, не выявивший к контроле достоверности (гкон= -0,01), составил в опыте (гоп= -0,33, р<0,05). Кроме того, установлена потеря достоверной корреляционной связи между частотой дефекации и суммарной выраженностью ДА (гкон= -0,30, р<0,05; гоп= -0,009) и выраженностью двигательной активности на первой минуте тестирования в открытом поле (гкон= 0,33, р<0,05; гоп= 0,09). Последний факт свидетельствует о том, что блокирование й2-рецепторов галоперидолом приводит к рассогласованию нейрохимических механизмов управления данными психоэмоциональными характеристиками -эмоциональностью и поведенческой активностью.

Таким образом, установлено, что временная динамика поведения животных с исходно различной выраженностью двигательной активности в контрольных условиях неодинакова. Исходно низкоактивные животные сохраняют постоянный уровень активности на протяжении всего исследования, а у исходно средне- и высокоактивных групп крыс максимальная выраженность двигательной активности на первой минуте. Направленность изменений временной динамики ДА в результате блокирования центральных Ь2-рецепторов с исходно низким и средним уровнем выраженности данного показателя происходила аналогичным образом

- животные проявляли активность только на первой минуте эксперимента, животные с высокой -на первой и пятой минутах исследования в условиях открытого поля.

Перспективы дальнейших исследований в данном направлении. Дальнейшее и более глубокое изучение зависимостей между исходным уровнем выраженности психоэмоциональных показателей и величиной получаемого эффекта от воздействий разного рода позволит облегчить процесс фармакологической коррекции различных психосоматических нарушений.

1. Андрух П. Г. Этиология, нейрохимия и клиника современных форм тревожно-депрессивных

расстройств / П.Г.Андрух // Медицинские исследования. - 2001. - Т. 1, вып. 1. - С. 109-110.

2. Влияние хронического введения семакса на исследовательскую активность и эмоциональное

состояние белых крыс / Д.А.Виленский, Н.Г.Левицкая, Л.А.Андреева и др. // Рос. физиол. журн. им.

И.М. Сеченова. - 2007. - Т. 93, № 6. - С. 661-669.

3. Г интер Е.К. Популяционная генетика и медицина / Е.К.Г интер // Вестн.Рос. АМН. - 2001. - №10. - С. 25-31.

4. Динамические изменения серотонергической и дофаминергической активности мозга в процессе

развития тревожной депрессии: экспериментальное исследование / Д.Ф.Августинович,

О.В.Алексеенко, И.В.Бакштановская и др. // Успехи физиол. наук. - 2004. - Т.35, №4. - С. 19-40.

5. Жуков Д.А. Психогенетика стресса. Поведенческие и эндокринные корреляты генетических детерминант стресс-реактивности при неконтролируемой ситуации / Д.А.Жуков. - СПб., 1997. - 176 с.

6. Исмайлова Х.Ю. Индивидуальные особенности поведения (моноаминергические механизмы) / Х.Ю. Исмайлова, Т.М.Агаев, Т.П.Семенова. - Баку: Нурлан, 2007. - 229 с.

7. Калуев А.В. Стресс, тревожность и поведение: актуальные проблемы моделирования тревожного поведения у животных / А.В.Калуев. - К.: CSF, 1998. - 98с.

8. Судаков К.В. Экспериментальные подходы к индивидуальной медицине: зависимость эффектов фармакологического воздействия от характера поведения животных / К.В.Судаков, А.В.Котов, С.С.Перцов // Вестн. Уральской мед. академической науки. - 2004. - №1. - С. 51-57.

9. Шаляпина В. Г. Кортикотропин-рилизинг гормон в изменении поведенческих последствий неизбегаемого стресса у активных и пассивных крыс / В.Г.Шаляпина, В.В.Ракицкая, Е.И.Петрова // Журн. высш. нерв. деятельности. - 2005. - Т.21,№ 5. - С. 229-234.

10. Arakawa H. The effects of isolation rearing on open-field behavior in male rats depends on developmental stages // Develop. Psychobiol. - 2003. - Vol. 43, № 1. - P. 11-19.

11. Halladay A.K., Kusnecov A., Michna L., Kita T., Hara C., Wagner G.C. Relationship between Methamphetamine-Induced Dopamine Release, Hyperthermia, Self-Injurious Behaviour and Long Term Dopamine Depletion in BALB/c and C57BL/6 Mice // Pharmac. and Toxicol. - 2003. - Vol. 93, № 1. - Р. 33-41

ІНДИВІДУАЛЬНА ЧУТЛИВІСТЬ ДО БЛОКУВАННЯ D2-РЕЦЕПТОРОВ: ЗМІНА ЧАСОВОЇ ДИНАМІКИ ПОВЕДІНКИ БІЛИХ ЩУРІВ У ВІДКРИТОМУ ПОЛІ Фролова Г.О., Мельникова І.В., Богданова С.О.

Встановлена часова динаміка поведінки тварин з початково різною вираженістю руховій активності в контрольних умовах. Спрямованість змін часової динаміки руховій активності в результаті блокування центральних D2-рецепторов з початково низьким і середнім рівнем вираженості даного показника відбувалася аналогічно - тварини проявляли активність тільки на першій хвилині експерименту, тварини з високою - на першій і п'ятій хвилинах дослідження в умовах відкритого поля.

Ключові слова: індивідуальна чутливість,

поведінка, відкрите поле, дофамінергічна система.

INDIVIDUAL SENSITIVENESS TO BLOCKING OF D2-RECEPTOR: A DYNAMICS CHANGE OF WHITE RATS BEHAVIOR IN THE OPENED FIELD

Frolova G., Melnikova I., Bogdanova S.

The temporal dynamics of conduct of animals is set with initially different shown motive activity in control terms. The orientation of changes of temporal dynamics motive activity as a result of blocking of central D2-receptor with the initially low and middle level of expressed of this index took a place like - animals showed activity only in the first minute of experiment, animals with high - on the first and fifth minutes of research in the conditions of the opened field.

Keywords: individual sensitiveness,

behavior, opened field, dopamine system.