научная статья по теме ДИНАМИКА СПЕКТРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА КРЫС ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ДЕПРЕССИВНО-БОЛЕВОГО СИНДРОМА Биология

Текст научной статьи на тему «ДИНАМИКА СПЕКТРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА КРЫС ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ДЕПРЕССИВНО-БОЛЕВОГО СИНДРОМА»

ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2009, том 59, № 4, с. 495-505

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

УДК 612.821.6 + 612.822.6

ДИНАМИКА СПЕКТРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА КРЫС ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ДЕПРЕССИВНО-БОЛЕВОГО СИНДРОМА

© 2009 г. Н. Б. Панкова

Государственное учреждение Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии

РАМН, Москва, e-mail: npankova@pochta.ru Поступила в редакцию 08.09.2008 г. Принята в печать 20.10.2008 г.

Изучена динамика спектральных перестроек электрической активности структур головного мозга крыс при моделировании депрессивно-болевого синдрома, основанного на сочетании деаф-ферентационного болевого синдрома, развивающегося после перерезки седалищного нерва, с последующей индукцией дофамин-дефицит-зависимого депрессивного состояния, формирующегося при системном введении животным пронейротоксина МФТП. Обнаружено, что спектральные перестройки электрической активности структур головного мозга при развитии депрессивно-болевого синдрома свидетельствуют о формировании типа функционального состояния прилежащего ядра, фронтальной области неокортекса, миндалины и каудато-путаменального комплекса, отличающегося от депрессивного состояния и болевого синдрома, моделируемых по отдельности. Изменения состояния гиппокампа уровня статистической достоверности не достигают.

Ключевые слова: деафферентация, депрессивное состояние, электрическая активность мозга, крысы.

Dynamics of Spectral Parameters of the Rat Brain Electrical Activity on the Model of Depressive-pain Syndrome N. B. Pankova

Institute of General Pathology and Pathophysiology, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow,

e-mail: npankova@pochta.ru

Changes in spectra of electrical activity of rat brain structures were studied during simulation of pain-depressive syndrome by the combination of deafferentation pain syndrome developed after the sciatic nerve section with subsequent induction of dopamine deficit-dependent depressive state formed in animals via systemic administration of neurotoxin MPTP. Changes in spectra of the electrical activity of the nucleus accumbens, frontal neocortex, amygdala, and caudate putamen during the development of pain-depressive syndrome pointed to the formation of a new functional state as compared to depressive state and pain syndrome simulated individually. Alterations in the state of hippocampus did not reach the level of statistical significance.

Key words: deafferentation, depressive state, brain electrical activity, rats

Наличие в восприятии боли не только перцептивной составляющей, но и эмоционально-аффективного компонента, выполняющего оценочную функцию [7], определяет сосуществование и взаимовлияние болевой симптоматики и нарушений эмоционального ста-

туса [1, 9, 20, 26]. Нейрофизиологической основой изменения эмоционального статуса при деафферентационных неврогенных болевых синдромах, базирующихся на гиперактивности центральных ноцицептивных структур [6, 7], является изменение функционального со-

стояния гиппокампа — центральной структуры лимбической системы мозга [23, 25]. За-действованность гиппокампа в развитии данного типа болевых синдромов доказана экспериментально [10]. Клинические наблюдения свидетельствуют также о том, что выраженность неврогенных болевых синдромов может модулироваться состоянием нейроме-диаторных систем, участвующих в обеспечении функционирования лимбических образований, в частности дофаминергической (ДА-ергической). Показано, что недостаточность ДАергической системы мозга, проявляющаяся как паркинсонизм, почти в половине случаев сопровождается болевыми ощущениями [29]. У большинства больных паркинсонизмом также регистрируются изменения психоэмоциональной сферы — описаны тревожные, депрессивные и психотические нарушения [17]. При этом степень болевых ощущений находится в прямой корреляционной связи со степенью двигательных нарушений [29], а больные паркинсонизмом с депрессивной симптоматикой чаще испытывают болевые ощущения и у них чаще регистрируют нарушения сна [28]. Экспериментальное разрушение ДАергических терминал ей в стриатуме, Substantia nigra и вентральной области покрышки провоцирует снижение порогов болевой чувствительности и ускорение развития аутотомии как клинического проявления де-афферентационного болевого синдрома [27]. При иммунизации деафферентированных животных конъюгированным антигеном ДА-белок отмечено сокращение латентного периода появления первых признаков аутотомии [3]. В экспериментах по моделированию ДА-дефицитного состояния у крыс, индуцированного системным введением пронейротоксина 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридина (МФТП) и клинически проявляющегося как депрессивный синдром без двигательных нарушений, на фоне развития деафферентаци-онного болевого синдрома показано, что комбинация этих двух воздействий приводит к ускорению манифестации признаков аутотомии и снижению порогов болевой чувствительности [5], а также к изменениям в динамике перестроек архитектуры дневного сна; это свидетельствует об утяжелении как депрессивной, так и болевой симптоматики [11].

Проведенное ранее изучение спектральных показателей электрической активности (ЭА) структур головного мозга крыс при моделировании неврогенного болевого синдрома и

МФТП-индуцированного ДА-дефицит-за-висимого депрессивного состояния по отдельности показало, что в обоих случаях наблюдаются изменения активности гиппокампа, а также других лимбических структур — миндалины и прилежащего ядра (являющего также терминальным полем мезолимбической ДАергической системы), каудато-путаменаль-ного комплекса (с одной стороны, входящего в ноцицептивную систему мозга, с другой — являющегося терминальным полем нигро-стриатной ДАергической системы) и фронтальной области неокортекса (входящей как в ноцицептивную, так и лимбическую системы мозга и одновременно являющейся терминальным полем мезокортикальной ДАергиче-ской системы) [10, 12]. Цель настоящей работы состояла в изучении возможных изменений спектральных показателей ЭА данных структур мозга крыс в динамике депрессивно-болевого синдрома, вызываемого перерезкой седалищного нерва, с последующей индукцией депрессивного состояния, которые развиваются вследствие снижения ДА-синтезирую-щей функции мозга при системном введении животным ДА-специфического пронейроток-сина МФТП [4], и с сохранением дизайна экспериментов по моделированию болевого и депрессивного синдромов по отдельности.

МЕТОДИКА

Работа выполнена на крысах-самцах Ви-стар с исходной массой тела 360—390 г. Все процедуры и опыты на животных проведены в соответствии с "Правилами лабораторной практики в Российской Федерации", утвержденными приказом Министерства здравоохранения РФ № 267 от 19.06.2003 г.

Вживление внутримозговых электродов выполняли под хлоралгидратным наркозом (400 мг/кг, 80 мг/мл). Монополярные электроды (константановая проволока в заводской изоляции диаметром 0.3 мм) вживляли в правый дорзальный гиппокамп (Г) (АР —4.3, Ь 3.5, Н 3.5), левое прилежащее ядро (ПЯ) (АР + 1.7, Ь 1.7, Н 7.0), левый миндалевидный комплекс (М) (АР -3.3, Ь 4.2, Н9.2), во фронтальную область неокортекса (ФК) справа (АР + 4.0, Ь 1.5, Н 1.0) и в дорзальный отдел левого каудато-пу-таменального комплекса (КП) (АР + 1.0, Ь 2.5, Н 5.0). Индифферентный электрод располагали в глубоких структурах рострального отдела мозга справа. Всех животных после операции

содержали в индивидуальных клетках со свободным доступом к еде и питью.

Развитие неврогенного болевого синдрома вызывали перерезкой левого седалищного нерва. Операцию проводили под эфирным наркозом всем животным через 9—10 дней после вживления внутримозговых электродов. Выраженность неврогенного болевого синдрома у крыс, как и в предыдущих работах [10], оценивали ежедневно (в баллах) по показателям аутотомии (поражение когтей, фаланг и стоп оперированной конечности) [9]. Эта часть работы выполнена сотрудниками лаборатории патофизиологии боли НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН В.Н. Графовой и В.С. Смирновой, описание методики см. [2, 6].

Депрессивный синдром индуцировали многократными внутрибрюшинными инъекциями МФТП (синтезирован в НИИ фармакологии РАМН), вызывающего гибель ДАерги-ческих нейронов в головном мозге. Инъекции МФТП в дозе 20 мг/кг (1 мл/кг) проводили ежедневно в течение 13 дней (группа МФТП, n = = 10), начиная со 2-3-го дня после перерезки седалищного нерва. Контролем служили крысы, которым в те же сроки внутрибрюшинно вводили физиологический раствор (ФР) в таком же объеме (группа ФР, n = 9).

Регистрацию ЭА в состоянии спокойного бодрствования проводили с помощью 16-ка-нального электроэнцефалографа "Nihon Kohden 4314F" (Япония) через 5—7 дней после вживления внутримозговых электродов до перерезки седалищного нерва (фоновое тестирование), через 2—3 дня после деафферентации и далее еженедельно (всего 7 временных точек). Спектральные характеристики ЭА структур мозга оценивали в стандартных частотных диапазонах: дельта1 (1—2 Гц), дельта2 (3—4 Гц), тета1 (5—6 Гц), тета2 (7—8 Гц), альфа (9—13 Гц), бета1 (14—20 Гц) и бета2 (21—32 Гц). В качестве индивидуального показателя для каждого животного использовали усредненные значения по 10 реализациям ЭА длительностью по 4 с.

Статистическую оценку различий в характере изменения изученных показателей проводили с помощью дисперсионного анализа с неделей тестирования как повторным измерением (Repeated measures ANOVA) с последующим сравнением средних по критерию Тьюки. Множественные сравнения осуществляли по алгоритму динамического дискриминантного анализа (пакет статистических программ Sta-tistica 6.0).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Характерными признаками развития как депрессивного состояния [12], так и болевого синдрома [10] является наличие изменений в ЭА гиппокампа (Г). При этом для МФТП-ин-дуцированного депрессивного состояния характерно снижение относительной мощности тета1-диапазона ЭА как в самом Г, так и в других структурах мозга, а также отсутствие снижения (выявляемого в контрольной группе ФР) относительной мощности тета2

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком