научная статья по теме ВЛИЯНИЕ БЛОКАДЫ D2-РЕЦЕПТОРОВ ДОФАМИНА НА УРОВЕНЬ ВНЕКЛЕТОЧНОГО ЦИТРУЛЛИНА В ПРИЛЕЖАЩЕМ ЯДРЕ В ХОДЕ РЕАЛИЗАЦИИ УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНОЙ РЕАКЦИИ СТРАХА Биология

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ БЛОКАДЫ D2-РЕЦЕПТОРОВ ДОФАМИНА НА УРОВЕНЬ ВНЕКЛЕТОЧНОГО ЦИТРУЛЛИНА В ПРИЛЕЖАЩЕМ ЯДРЕ В ХОДЕ РЕАЛИЗАЦИИ УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНОЙ РЕАКЦИИ СТРАХА»

ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2008, том 58, № 5, с. 596-604

ФИЗИОЛОГИЯ ПОВЕДЕНИЯ; ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ

УДК 612.821+612.826

ВЛИЯНИЕ БЛОКАДЫ D2-PEUEnTOPOB ДОФАМИНА НА УРОВЕНЬ ВНЕКЛЕТОЧНОГО ЦИТРУЛЛИНА В ПРИЛЕЖАЩЕМ ЯДРЕ В ХОДЕ РЕАЛИЗАЦИИ УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНОЙ РЕАКЦИИ СТРАХА

© 2008 г. Н. Б. Саульская, Н. В. Фофонова, П. В. Судоргина

Лаборатория физиологии высшей нервной деятельности Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург,

e-mail: nbs@infran.ru Поступила в редакцию 13.12.2007 г. Принята в печать 27.02.2008 г.

На крысах линии Спрег-Доули методом прижизненного микродиализа и высокоэффективной жидкостной хроматографии показано, что реализация условнорефлекторной реакции страха сопровождается ростом уровня внеклеточного цитруллина (со-продукта синтеза оксида азота) в прилежащем ядре. Введения в прилежащее ядро антагониста D2-рецепторов дофамина ракло-прида (10 мкМ) снижают выраженность подъема уровня внеклеточного цитруллина в этой структуре при реализации условнорефлекторной реакции страха, но не изменяют ее поведенческие показатели (уровень замирания). Такие введения увеличивают исследовательскую активность в новой обстановке, заторможенную выработкой условнорефлекторной реакции страха, не влияя на исследовательское поведение контрольных животных. Полученные данные позволяют предполагать, что дофаминергический вход и D2-рецепторы дофамина регулируют активность NOергической системы прилежащего ядра при реализации условнорефлекторной реакции страха и, возможно, контролируют "перенос" страха на другую поведенческую ситуацию.

Ключевые слова: цитруллин, оксид азота, прилежащее ядро, микродиализ, рецепторы дофамина, реакции страха.

Influence of D2 Dopamine Receptor Blockade on Extracellular Citrulline Levels in the Nucleus Accumbens during Expression of Conditioned Fear Response

N. B. Saulskaya, N. V. Fofonova, P. V. Sudorgina

Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg,

e-mail: nbs@infran.ru

By means of in vivo microdialysis combined with HPLC analysis it was shown that levels of extracellular citrulline (NO co-product) in the rat n. accumbens increased during expression of a conditioned fear response. Intraaccumbal infusions of a D2 receptor antagonist raclopride (10 ^M) decreased the rise of extracellular citrulline produced by expression of the response but did not change behavioral characteristics of conditioned freezing. The raclopride infusions increased exploratory activity inhibited by acquisition of conditioned fear but did not affect the exploration of control rats. These data suggest that dopaminergic input to the n. accumbens and D2 dopamine receptors regulate activity of the accumbal nitrergic system during conditioned fear response and possibly control fear transfer to another behavioral situation.

Key words: citrulline, nitric oxide, n. accumbens, microdialysis, dopamine receptors, fear response.

Страх - это эмоция, основанная на прошлом негативном опыте, имеющая большое значение для выживания особи. Условноре-флекторная реакция страха (УРС) является признанной моделью его изучения [24]. Эта реакция возникает при предъявлении услов-

ных стимулов, ранее сочетавшихся с болевым раздражением, и характеризуется замиранием животного, вегетативными и гормональными изменениями, модуляцией болевой чувствительности [20]. Показано, что УРС может самопроизвольно восстанавливаться после уга-

ВЛИЯНИЕ БЛОКАДЫ Б2-РЕЦЕПТОРОВ ДОФАМИНА

597

шения [25]. Это предполагает, что угасают лишь поведенческие проявления страха, а не память о нем. Более того, по некоторым данным, следы этого вида эмоциональной памяти хранятся пожизненно [14]. Однако такие воспоминания не должны мешать построению текущего поведения в изменяющемся окружении. Поэтому в ЦНС должны существовать и существуют [23] механизмы и системы контроля проявлений страха. Одной из основных структур, вовлекаемых в такой контроль, является вентромедиальная префронтальная кора, которая избирательно участвует в угаше-нии поведенческих проявлений УРС, а также миндалина и гиппокампальная формация [22, 23]. Эти взаимодействующие между собой структуры имеют выходы на нижележащие центры мозга, в частности на центральное серое вещество (см. [20]), отвечающее за реализацию элементов защитных реакций, воспроизводимых в ходе УРС [9]. Но они, кроме того, посылают многочисленные глутаматергиче-ские волокна в прилежащее ядро (часть вентрального стриатума), которое в свою очередь связано (прямо или через вентральный палли-дум) с рядом исполнительных областей мозга, включая центральное серое вещество (см. [19]). Все это позволяет предполагать, что прилежащее ядро тоже может принимать участие в организации адаптивного поведенческого ответа в ходе УРС. Однако роль и механизмы участия такого "стриатного" уровня интеграции в этих процессах изучены недостаточно.

Известно, что часть глутаматергических волокон, приходящих в прилежащее ядро, оканчивается на МО-продуцирующих интернейронах [13]. Ранее мы впервые продемонстрировали, что выработка УРС (сочетание тона и ударов тока) сопровождается подъемом уровня внеклеточного цитруллина, со-продукта синтеза оксида азота, в прилежащем ядре [4]. Этот подъем воспроизводится условноре-флекторно при реализации УРС (предъявление тона, ранее сочетавшегося с током) [4] и полностью блокируется локальными введениями ингибиторов нейронной МО-синтазы [6]. Причем такие введения ухудшают реализацию УРС, не оказывая влияния на выработку этой условнорефлекторной реакции [2]. Полученные данные позволяют предполагать, что при реализации УРС, моделирующей проявления страха, происходят активация нейронной МО-синтазы и усиление продукции оксида азота МО-продуцирующими интернейронами прилежащего ядра, и такие изменения, возможно,

способствуют поведенческим проявлениям страха. Недавно мы показали важную роль глу-таматергического входа прилежащего ядра в генерации этих перестроек [7]. Настоящее исследование посвящено проверке предположения о том, что дофаминергический вход этой структуры тоже участвует в контроле активности МОергической системы прилежащего ядра в ходе УРС. О такой возможности свидетельствуют данные о дофамин-МОергическом взаимодействии в прилежащем ядре и дор-зальном неостриатуме, полученные в модельных фармакологических экспериментах [1, 8, 30]. Целью работы было изучение влияний локальной блокады Б2-рецепторов дофамина на выраженность изменений уровня внеклеточного цитруллина прилежащего ядра, вызываемых реализацией УРС, а также на поведенческие параметры УРС.

МЕТОДИКА

Работа выполнена на 30 крысах-самцах линии Спрег-Доули массой 270-350 г. Животным под наркозом (рометар, 1.4 мкг/100 г массы и золетил, 5 мг/100 г массы, внутримышечно) в медиальный отдел правого прилежащего ядра имплантировали диализные канюли, как ранее описано [1-7, 26]. Микродиализные эксперименты проводили на второй и третий день после имплантации. В начале каждого экспериментального дня крысу помещали в дневную домашнюю клетку и начинали диализную перфузию прилежащего ядра искусственной спинномозговой жидкостью [26]. Животные были разделены на четыре группы (две экспериментальные и две контрольные). В первый день экспериментов у подопытных животных (экспериментальная группа 1, п = 8, и экспериментальная группа 2, п = 8) проводили выработку условнорефлекторной реакции страха [4]. Каждую крысу помещали на 5 мин в услов-норефлекторную камеру, где ей предъявляли условный стимул - тон (1000 Гц, 10 с), сочетаемый с электрокожным раздражением лап (0.5 мА, 1 с). Процедуру обусловливания повторяли 5 раз с интервалом 1 мин, после чего крысу возвращали в дневную домашнюю клетку. Через 1 ч выработку рефлекса повторяли. С животными контрольных групп (контрольная группа 1, п = 7, и контрольная группа 2, п = 7) проделывали те же процедуры, но без болевого раздражения. Спустя 25 мин у животных всех групп начинали сбор диализата (5-минутные порции), а еще через 30 мин подопытным крысам группы 2 и контрольной

группы 2 осуществляли смену перфузионного раствора на раствор, содержащий антагонист D2-рецепторов дофамина раклоприд (10 мкМ, RBI, США) в искусственной спинномозговой жидкости. Выбранная доза раклоприда является адекватной, поскольку ранее нами показаны четкие поведенческие [5] и нейрохимические [1, 5] изменения при ее использовании. У подопытных животных группы 1 и контрольных крыс группы 1 состав перфузионной жидкости не меняли. Через 30 мин после этого у животных экспериментальных групп 1 и 2 начинали эксперименты по реализации и уга-шению реакции условнорефлекторного страха. Каждую крысу помещали в условноре-флекторную камеру на 10 мин, где ей 1 раз в 1 мин предъявляли тон (1000 Гц, 10 с), но без электрокожного раздражения, после чего животное возвращали в дневную домашнюю клетку. В первый день проводили два таких эксперимента (реализация 1 и реализация 2) с интервалом 1 ч. Диализные эксперименты прекращали через 20 мин после окончания реализации 2. У животных, подвергшихся введениям блокатора, осуществляли процедуру отмывания - дополнительную 30-минутную перфузию прилежащего ядра искусственной спинномозговой жидкостью. На следующее утро эксперименты возобновляли. После стабилизационного периода (1 ч) и сбора шести фоновых порций диализата с подопытными животными групп 1 и 2 проводили еще два эксперимента по реализации УРС с интервалом 1 ч (реализация 3, реализация 4), как описано выше. С контрольными животными групп 1 и 2 проделывали те же процедуры (контроль к реализациям 1-4). Диализат собирали в течение всего эксперимента каждые 5 мин. Во время пребывания животных в условнорефлекторной камере регистрировали длительность периодов замирания (отсутствие движений, кроме дыхательных) при предъявлении тона, ранее сочетавшегося с током (критерий выра-ботанности рефлекса), а у крыс контрольных групп - фоновый уровень неподвижности во время звучания тона. Кроме того, в конце второго экспериментального дня через 1 ч после последнего предъявления условнорефлекторной камеры животных всех групп тестировали на исследовательск

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