ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2014, том 64, № 4, с. 460-473
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ ^^^^^^ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
УДК 612.826
ВЛИЯНИЕ ВВЕДЕНИЯ АГОНИСТА И АНТАГОНИСТА
ГАМКа-РЕЦЕПТОРОВ в базолатеральное ядро миндалины на проявление и угашение страха у крыс с разной
ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ ЗАТАИВАНИЯ
© 2014 г. И. В. Павлова, М. П. Рысакова
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва,
e-mail: pavlovfml@mail.ru Поступила в редакцию 27.01.2014 г. Принята в печать 03.03.2014 г.
Крыс делили на группы мало- и многозатаивающихся животных на основании различий во времени затаивания после выработки условнорефлекторного страха. Сопоставляли влияние локального билатерального введения в базолатеральное ядро миндалины агониста (мусцимо-ла, 0.1 мкг/0.5 мкл в каждую сторону), антагониста (бикукуллина, 0.07 мкг/0.5 мкл) ГАМКА-ре-цепторов, а также физиологического раствора (0.5 мкл, контроль) на проявление и угашение условнорефлекторного страха в двух группах крыс. Введение мусцимола перед тестированием условнорефлекторного страха приводило к снижению времени затаивания, оказывая наибольшее влияние на проявление страха у малозатаивающихся крыс. Введение бикукуллина увеличивало агрессивность крыс, уменьшало время затаивания, приводило к появлению элементов панического поведения и вызывало наибольшие изменения у многозатаивающихся животных. Введение как мусцимола, так и бикукуллина в миндалину перед сеансами угашения приводило к ускорению угашения страха у многозатаивающихся крыс, не влияя на малозатаивающихся животных. Полученные результаты свидетельствуют о неравноценном влиянии агониста и антагониста ГАМКА-рецепторов на животных с разным уровнем страха, что предполагает наличие различий в рецепторном аппарате ГАМКергической передачи миндалины.
Ключевые слова: страх, миндалина, ГАМКА-рецептор, мусцимол, бикукуллин, индивидуально-типологические особенности поведения.
Effects of Intrabasolateral Amygdala Infusions of GABAA-Receptor Agonist and Antagonist on Expression and Extinction of Conditioned Fear in Rats
with Different Freezing Duration
I. V. Pavlova, M. P. Rysakova
Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, Russian Academy of Sciences, Moscow,
e-mail: pavlovfml@mail.ru
The rats were divided into two groups (little and much freezing animals) on the grounds of differences in freezing times after fear conditioning. Effects of bilateral intrabasolateral amygdale infusions of GABAA-receptors agonist (muscimol, 0.1 microg/0.5microL in each side), antagonist (bicuculline, 0.07 microg/0.5 microL), saline (control, 0.5 microL) on expression and extinction of fear were compared in two rats groups. Muscimol infusion before retention test led to a decrease the time of freezing, it maximal biased on fear expression in little freezing rats. Bicuculline infusion increased aggressiveness of rats, decreased freezing time, induced elements of panic behavior, and evoked maximal behavioral changes in much freezing animals. Muscimol or bicuculline infusion before extinction training resulted in facilitation of extinction in much freezing rats, but not effected in little freezing animals. Received results testified to non-equivalence influences of GABA-receptors agonist and antagonist in animals with different fear levels and supposed differences in GABAergic receptors.
Keywords: fear, amygdale, GABAA-receptor, muscimol, bicuculline, individual-typological differences. DOI: 10.7868/S004446771404011X
Удобной экспериментальной моделью для изучения страха у животных является выработка классического Павловского условного оборонительного рефлекса (fear conditioning), когда сенсорный раздражитель в определенной обстановке сочетается с ударами током по лапам. Условнорефлекторный страх можно количественно оценить по времени замирания, либо по изменению ряда вегетативных показателей (частоте сердечных сокращений, дыхания, величине кровяного давления и др.). При выработке условноре-флекторного страха выявляются существенные индивидуально-типологические различия между животными, связанные со скоростью его приобретения, угашения и выражения [Camp et al., 2012; Gaburro et al., 2011; Muigg et al., 2008; Lehner et al., 2010; Павлова, Рысакова, 2013]. В ряде работ обнаружены связи между показателями условно-рефлекторного страха и тревожностью животных, исследовательской и двигательной активностью, а также рядом других эмоциональных характеристик [Дубровина, Томи-ленко, 2005; Gaburro et al., 2011; Walker et al., 2008; Павлова, Рысакова, 2013]. У людей также наблюдается большая изменчивость как поведенческих, так и вегетативных ответов на опасность или стресс и обнаружена связь между реактивностью на стрессирующий раздражитель и вероятностью развития посттравматических стрессовых расстройств [Bryant et al., 2008].
С какими нейрофизологическими и меди-аторными механизмами могут быть связаны различия в проявлении и угашении условно-рефлекторного страха? Поиск данных механизмов имеет большое практическое значение для разработки методик лечения тревожных расстройств у человека (фобий, панических расстройств и др.), связанных с нарушениями при угашении страха [Shuhama et al., 2007], развитие которых носит индивидуальный характер.
Многочисленные данные литературы свидетельствуют, что базальное, латеральное и центральное ядра миндалины играют важную роль в выработке и проявлении условноре-флекторного страха [Blair et al., 2001; LeDoux, 2007]. Базолатеральное ядро миндалины дает оценку входящей сенсорной информации и является ключевой структурой для синапти-ческой пластичности при страхе. Центральное ядро миндалины является основным источником эфферентов к структурам ствола
мозга и гипоталамусу, которые запускают различные вегетативные и соматические реакции, сопутствующие страху. Миндалина играет существенную роль и при угашении условнорефлекторного страха. ГАМКергиче-ские интернейроны миндалины, располагающиеся в латеральном и медиальном пара-капсулярных скоплениях, а также локально внутри ядер, участвуют в уменьшении и уга-шении условнорефлекторного страха [Royer, Pare, 2002; Pape, 2005]. Известно, что модуляция ГАМКергической передачи в миндалине с помощью локального введения агони-стов или антагонистов рецепторов способна повлиять на скорость обучения, проявление условнорефлекторного страха и его угашение [Van Nobelen, Kokkinidis, 2006; Berlau, McGaugh, 2006; Sierra-Mercado et al., 2011; Akirav et al., 2006; Laurent, Westbrook, 2008 и др.].
Возникает предположение, что индивидуально-типологические различия в уровне страха и его угашении могут быть связаны с особенностями работы ГАМКергической системы миндалины. Ранее нами были получены данные о неравноценном влиянии введения в базолатеральную миндалину агонистов и антагонистов ГАМКА-рецепторов на поведенческие и вегетативные проявления тревожности и страха у активных и пассивных кроликов, разделенных на основании двигательной и исследовательской активности в открытом поле и темно-светлой камере [Рысакова, Павлова, 2012; Павлова, Рысакова, 2013]. Данные литературы как подтверждают связь ГАМКергической системы миндалины с различиями в проявлениях тревожности и страха [Kash et al., 1999; Lehner et al., 2010; Tasan et al., 2011], так и опровергают ее [Sien-kiewicz-Jarosz et al., 2003].
Задачей настоящей работы было сопоставление влияния локального введения в базола-теральное ядро миндалины агониста и антагониста ГАМКА-рецепторов на проявление и угашение страха у групп животных, различающихся по уровню условнорефлекторного страха.
МЕТОДИКА
Опыты проводили на 33 крысах-самцах линии Вистар весом 300—450 г с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского Сообщества (86/609/ЕС) и одобренных Комитетом по медицинской
А
24 ч
24 ч
24 ч
24 ч
Обучение ....
Контекст А
Б
Тест 1.........Тест 2.........Угашение 1 .........Тест 3
А
Ток
(2 с, 2 мА)
Б
120 с Звук
свет (30 с, 80 дБ) 20 с
Ш2222222222222ШШШ2Ш^Ш шшшш Е
Угашение 2
Б
10 мин
Введение препаратов в BLA
40 с
шяш VssssXsssssA W/////////Ä
.Тест 4
Б
В
1
120 с Звук 120 с
свет (120 с, 80 дБ) свет
Г
1
10
120 с Звук"
свет (30 с, 80 дБ) 20 с
40 с
а
а
а
Рис. 1. Схематичное изображение порядка следования всех экспериментов (А), применяемых стимулов при обучении (Б), при тестировании (В) и угашении рефлекса (Г).
На Б-Г — а — применяемые стимулы, звук — серый прямоугольник, ток — черная стрелка, свет — линия; б — анализируемые интервалы времени. Объяснение в тексте.
Fig. 1. Schematic view of sequence of all experiments (A), of stimuli during conditioning (Б), during test (B) and during fear extinction (Г).
On Б—Г — а — used stimuli, sound — gray rectangle, foot-shock — black arrow, light — line; б — analyzable intervals. Explanations are in text.
этике в соответствии с положением ИВНД и НФ РАН о работе с экспериментальными животными. Крысы содержались в стандартных клетках при свободном доступе к пище и воде при режиме освещенности 12 ч светлого и 12 ч темного времени суток.
1. Выработка, тестирование и угашение условнорефлекторного страха. Выработку условнорефлекторного страха, его тестирование и угашение проводили в камере (Startle and Fear Combined System) производста Pan-Lab Harvard apparatus (Spain, 2000). Внутренняя камера, куда помещали животное, была размером 28 х 28 х 28 см и располагалась на
4 датчиках, фиксирующих движения крысы. Пол камеры представлял собой решетку для подачи электрокожного раздражения. В экспериментах использовали два контекста: А — темные стены + решетчатый пол, Б — светлые стены + гладкий пол. На первом этапе проводили обучение животных в контексте А (рис. 1, А, Б, а). После 120 секундного периода, когда крыса исследовала камеру, давали
5 сочетаний звука (30 с, 80 дБ, 2000 Гц) и электрокожного раздражения (2 с, 0.8 мА, задержка 28 с от начала действия звука). Интервалы времени между сочетаниями составляли 20 с, после последнего сочетания крыса остава-
лась в камере еще на 40 с для восстановления. На втором этапе через 24 ч по
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.