НЕЙРОХИМИЯ, 2008, том 25, № 3, с. 211-216
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ^^^^^^^^^^^^ РАБОТЫ
УДК 577.157.3:612.821:616.8-009.15
НЕЙРОГОРМОНАЛЬНЫЕ СДВИГИ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ЛАТЕНТНОГО ТОРМОЖЕНИЯ У КРЫС С ПРЕДРАСПОЛОЖЕНИЕМ
К КАТАЛЕПСИИ
© 2008 г. Т. А. Алехина*, М. А. Рязанова, Т. Н. Уколова, Д. Г. Сахаров,
В. Ф. Чугуй, О. И. Прокудина
Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск
В процессе формирования латентного торможения (ЛТ) из двух моноаминергических систем одно-направленно - в гиппокампе, гипоталамусе, миндалине и лобной коре - прореагировала норадре-нергическая система мозга крыс Вистар. Было показано снижение уровня норадреналина при предъявлении электрокожного раздражения и восстановление содержания медиатора до контрольного уровня в группах "адаптация + электрокожное раздражение" в 4-х исследуемых структурах мозга. Достоверные различия по уровню норадреналина были выявлены в группе "электрокожное раздражение" в гиппокампе и гипоталамусе у крыс Вистар, и не было обнаружено изменений по тем же параметрам у крыс линии ГК. В серотонинергической системе в гиппокампе было показано самое низкое содержание серотонина в группе "адаптация + электрокожное раздражение" у крыс каталептической линии. Разнонаправленные изменения по уровню кортикостерона в плазме крови у линий ГК и Вистар оказались достоверными по дисперсионной оценке (F[2, 70] = 3.908,p < 0.05). По уровню тестостерона не было найдено различий на стадиях формирования ЛТ у двух линий.
Ключевые слова: латентное торможение, каталепсия, норадреналин, серотонин, 5-гидроксиин-долуксусная кислота, кортикостерон, тестостерон.
Эффект латентного торможения ("скрытая заторможенность") описан у нормальных людей. Феномен латентного торможения (ЛТ) проявляется в угашении незначимых стимулов. Для людей творческих профессий характерно множественное запечатлевание, т.е. уменьшение эффекта ЛТ [1, 2]. В основополагающих работах Л.В. Лоскутовой с коллегами была разработана методика формирования ЛТ в условиях выработки реакции пассивно-оборонительного избегания у грызунов [3, 4]. В серии работ этих авторов было показно, что выработка ЛТ происходит в 2 этапа. Первый, предварительный этап, связан с формированием адаптации к обстановочному стимулу; второй - предъявление электрокожного раздражения в "наказуемом" отсеке камеры. О наличии или отсутствии ЛТ можно было судить по изменению времени перехода у адаптированных к камере животных по сравнению с неадаптированными, заходящими в "наказуемый" отсек, где животное получало электрокожное раздражение.
В Институте цитологии и генетики СО РАН была селекционирована линия крыс ГК (от "генетическая" и "каталепсия", автор В.Г. Колпаков) в качестве модели кататонии [5, 6]. Известно, что при такой форме психопатологии нарушается
* Адресат для корреспонденции: 630090, Новосибирск, просп. Лаврентьева, д. 10, e-mail: alek@bionet.nsc.ru
функция внимания [2]. На крысах линии ГК была показана склонность к множественному запечат-леванию на световой и звуковой стимулы [7], а также к снижению величины престимульного торможения реакции вздрагивания, что, как предполагается, является одним из показателей уга-шения незначимых средовых стимулов [8]. Кроме того, в течение ряда поколений у крыс каталептической линии было выявлено системное снижение уровня норадреналина [9] и на последних этапах селекции - снижение уровня серотонина в некоторых структурах мозга у этих животных [10, 11]. Однако изучение изменений, которые происходят на нейрогормональном уровне при процессах запечаплевания и консолидации стимулов и служат основой для проявления ЛТ, к настоящему времени находится на стадии накопления и систематизации фактов.
В задачу настоящей работы входило, с одной стороны, определение региональных изменений уровней медиаторов мозга, если таковые будут иметь место, на стадиях адаптации и после электрокожного раздражения, и с другой стороны, определение сдвигов уровней гормонов в качестве сопровождающих компонентов формирования ЛТ у крыс линии ГК и в контрольной популяции крыс Вистар.
МЕТОДИКА
В опыте было использовано 30 половозрелых самцов крыс линии ГК 63 поколения селекции и 30 самцов из популяции Вистар, из которой была селекционирована линия ГК (всего 60 животных). Животных содержали в стандартных условиях вивария Института цитологии и генетики СО РАН при свободном доступе к воде и корму. Латентное торможение (ЛТ) вырабатывали на основе условной реакции пассивного избегания по методике Л.В. Лоскутовой [3]. Процедура выработки ЛТ состояла из трех стадий: стадии адаптации к светло-темной камере в течение 20-кратной высадки животного; стадии подачи электрокожного раздражения (0.50 мА, 2 с); стадии тестирования ЛТ, который регистрировался по времени латентного периода перехода в темный отсек камеры, где животное получало электрокожное раздражение.
Биохимическое исследование было проведено на 3-х группах животных ГК и Вистар: 1-я группа -интактные животные, с которыми не проводилось никаких манипуляций ("контроль"); 2-я группа -животные, получившие одноразовое электрокожное раздражение и протестированные через сутки для проверки выработки условного рефлекса пассивного избегания ("электрокожное раздражение"); 3-я группа - адаптированные к камере животные с последующим одноразовым электрокожным раздражением и тестированием ЛТ через сутки ("адаптация + электрокожное раздражение"). Забой животных производился в 1-й, 2-й и 3-й группах сразу же после тестирования ЛТ.
Содержание норадреналина и серотонина (мкг/г) определяли в лобной коре, миндалине, гип-покампе и гипоталамусе флуориметрически [12]. Структуры выделяли после быстрой декапитации. До определения содержания моноаминов структуры мозга хранили в холодильнике при -80°С. Измерения флуоресценции моноаминов проводили на полифункциональном приборе Victor (фирма "Perkin Elmeter", США) на волнах 355/460 нм.
Определение кортикостерона в плазме крови (мкг %) проводилось иммуноферментным способом с помощью набора Correlate-EIATM, Corticos-terone, изготовитель Assay Designs, США.
Определение тестостерона в плазме крови (нмоль/л) проводилось с помощью иммунофер-ментного набора Стероид-ИФА - Тестостерон-01, изготовитель Алкор БИО, Санкт-Петербург, Россия. Оптическую плотность измеряли на полифункциональном приборе Victor (фирма "Perkin Elmeter", США). Концентрацию гормонов рассчитывали по калибровочной кривой с использованием методов нелинейной аппроксимации в программе Origin.
Статистическая обработка результатов проведена с использованием t-критерия Стьюдента и
2-факторного дисперсионного анализа пакета программ ANOVA/MANOVA.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В группе крыс линии ГК и Вистар через сутки после электрокожного раздражения были обнаружены межлинейные различия по времени (с) перехода в темный отсек камеры (у ГК: 155.4 ± ± 14.7 с; у Вистар: 71.4 ± 12.6 с, p < 0.01). После долговременной адаптации и предъявления электрокожного раздражения через 24 ч. у животных двух линий эти различия исчезли (у ГК: 101.9 ± ± 25.4 с; у Вистар: 94.5 ± 26.9 с). В двух значимых для формирования ЛТ группах - "электрокожное раздражение" и "адаптация + электрокожное раздражение", не было обнаружено эффекта ЛТ по времени захода в темный отсек.
В процессе формирования ЛТ на стадии "электрокожного раздражения" было показано достоверное снижение уровня норадреналина (НА) в гиппокампе (p < 0.05) и гипоталамусе (p < 0.01) у крыс Вистар по сравнению с контролем (табл. 1). У крыс линии ГК не было выявлено различий во всех исследуемых структурах ни в одной из групп по формированию ЛТ. Не было также показано различий по уровню НА у крыс Вистар ни в лобной коре, ни в миндалине.
Что же касается серотониновой системы, то здесь были выявлены различия в гиппокампе, одной из важных специфических структур, принимающих участие в формировании ЛТ. Было показано достоверное снижение уровня серотонина (5-НТ) у крыс ГК на стадии "адаптация + электрокожное раздражение" по сравнению с контрольной группой (табл. 1).
Полученные данные по содержанию 5-гидрок-сииндолуксусной кислоты (5-ГИУК), одного из основных метаболитов главного серотонинового пути, указывают на различия в обмене 5-НТ в 3-х исследуемых структурах мозга.
В миндалине у крыс Вистар было показано достоверное повышение уровня 5-ГИУК (p < 0.01) в группе "электрокожное раздражение" по сравнению с контролем.
Как видно из табл. 2, уровень кортикостерона в разных группах крыс Вистар и ГК значительно различается. Так, самая высокая концентрация кортикостерона наблюдалась в контрольной группе крыс Вистар. По-видимому, это обусловлено тем, что при переносе животных из комнаты, где содержались животные, до операционной комнаты, расположенной на относительно большом расстоянии друг от друга, уровень кортикостерона успевал подняться. В то время как у крыс линии ГК, склонных к замиранию в слабостресси-рующей обстановке, уровень кортикостерона оставался на низком уровне. В двух опытных
Таблица 1. Содержание моноаминов (мкг/г) в разных группах крыс Вистар и ГК при формировании латентного торможения
Лобная кора
Линии Вистар ГК
Группы НА 5-НТ 5-ГИУК НА 5-НТ 5-ГИУК
Контроль 0.36 ± 0.06 (10) 0.33 ± 0.09 (10) 0.37 ± 0.04 (10) 0.33 ± 0.03 (10) 0.41 ± 0.09 (10) 0.48 ± 0.07 (10)
Электрокожное раздражение 0.26 ± 0.02 (10) 0.46 ± 0.18 (9) 0.44 ± 0.06 (9) 0.30 ± 0.05 (9) 0.53 ± 0.11 (9) 0.47 ± 0.06 (9)
Адаптация + электрокожное раздражение 0.36 ± 0.09 (10) 0.36 ± 0.10 (10) 0.50 ± 0.07 (10) 0.33 ± 0.06 (9) 0.48 ± 0.05 (9) 0.43 ± 0.05 (9)
Миндалина
Линии Вистар ГК
Группы НА 5-НТ 5-ГИУК НА 5-НТ 5-ГИУК
Контроль 1.45 ± 0.50 (10) 0.84 ± 0.51 (9) 0.24 ± 0.07 (10) 0.98 ± 0.24 (6) 1.11 ± 0.67 (8) 0.34 ± 0.06 (10)
Электрокожное раздражение 0.82 ± 0.15 (10) 0.29 ± 0.21 (9) 0.54 ± 0.05 (10)** 0.81 ± 0.14 (9) 0.38 ± 0.19 (8) 0.31 ± 0.05 (10)
Адаптация + электрокожное раздражение 1.01 ± 0.50 (10) 0.34 ± 0.28 (10) 0.36 ± 0.06 (10) 1.12 ± 0.36 (9) 0.49 ± 0.29 (8) 0.45 ± 0.08 (10)
Гипоталамус
Линии Вистар ГК
Группы НА 5-НТ 5-ГИУК НА 5-НТ 5-ГИУК
Контроль 1.38 ± 0.18 (4) 1.03 ± 0.48 (7) 0.89
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.