ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2007, том 57, № 3, с. 352-357
ФИЗИОЛОГИЯ ПОВЕДЕНИЯ; ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ
УДК 612.821.6+615
СЕРОТОНИНЕРГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ВЛИЯНИЯ НЕЙРОТЕНЗИНА НА ПОВЕДЕНИЕ ПАССИВНОГО ИЗБЕГАНИЯ У КРЫС
© 2007 г. Н. П. Шугалев, А. В. Ставровская, А. С. Ольшанский, Г. Хартманн, Л. Ленард
Государственное учреждение Научно-исследовательский институт мозга РАМН, Москва, Группа нейрофизиологических исследований ВАН при Институте физиологии Печского университета, Венгрия, e-mail: nshugalyov@yandex.ru Поступила в редакцию 02.11.2006 г. Принята в печать 12.03.2007 г.
Целью настоящего исследования было выяснение особенностей влияния нейротензина при его введении в черную субстанцию или в дорзальное ядро шва мозга на воспроизведение реакций пассивного избегания у крыс. Исследование показало, что действие нейротензина после его введения в черную субстанцию сопровождалось резким ослаблением реакций пассивного избегания, тогда как введение в дорзальное ядро шва, наоборот, приводило к усилению этих реакций и замедлению их угашения. Влияние микроинъекций агониста серотониновых 5-НТ1А-рецепторов 8-гидрокси-дипропиламинотетралина (8-OH-DPAT) в указанные образования мозга было аналогичным влиянию нейротензина. Различным поведенческим эффектам введения нейротензина соответствовали определенные изменения содержания серотонина и его метаболита 5-оксииндо-луксусной кислоты в хвостатых ядрах мозга. Сделано заключение о том, что влияние нейротензина на поведение пассивного избегания связано с регуляцией эмоционального состояния животных путем воздействия на функцию серотонинергических структур мозга.
Ключевые слова: нейротензин, дофамин, серотонин, черная субстанция, дорзальное ядро шва, хвостатое ядро, реакция пассивного избегания.
Involvement of Serotoninergic Brain Structures in the Mechanisms of Neurotensin Effect on Passive Avoidance of Rats
N. P. Shugalev, A. V. Stavrovskaya, A. S. Olshanskii, G. Hartmann, L. Lenard
Brain Research Institute, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow; Neurophysiology Research Group of Hungarian Academy of Sciences at the Institute of Physiology, Pecs University, Pecs, Hungary,
e-mail: nshugalyov@yandex.ru
The purpose of the research was to reveal the features of neurotensin (administered in substantia nigra or dorsal raphe nucleus) effect on recall of passive avoidance reactions in rats. It was shown that the effect of neurotensin injected into the substantia nigra was characterized by a sharp reduction of passive avoidance reactions. On the contrary, injection of the substance in the dorsal raphe nucleus led to an intensification of these reactions and delay of their extinction. The effects of microinjections of serotonin 1A receptor agonist, 8-hydroxy-dipropylaminotetralin (8-OH-DPAT), into the mentioned brain structures was similar to that of neurotensin. Changes in the content of serotonin and its metabolite 5- hydroxyindoleace-tic acid (5-HIAA) in the caudate nucleus corresponded to various behavioral effects. The conclusion was made that neurotensin effect on the passive avoidance behavior is related to regulation of emotional state of animals mediated by its action on the function of the serotoninergic brain structures.
Key words: neurotensin, dopamine, serotonin, substantia nigra, dorsal raphe nucleus, passive avoidance reaction
Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о реципрокных отношениях ка-техоламин- и серотонинергических структур
мозга в обеспечении оборонительного поведения. Ослабление активности дофаминергиче-ской системы с помощью нейрофармакологи-
ческого воздействия на пресинаптические дофаминовые D2-рецепторы вызывало ухудшение выработки условного рефлекса пассивного избегания с последующим ускорением его угашения [2]. Активация постсинаптических дофаминовых D2-рецепторов селективным агонистом квинпиролом приводила к стабилизации воспроизведения условного рефлекса пассивного избегания [1]. Эти эффекты могли различаться у агрессивных и субмиссив-ных животных. С другой стороны, введение предшественника серотонина L-триптофана практически полностью угнетало, а введение ингибитора синтеза серотонина пара-хлорфе-нилаланина, наоборот, облегчало выработку у крыс рефлекса активного избегания болевого раздражения [5].
Нарушение выработки условного рефлекса активного избегания у крыс наблюдалось при введении нейротензина в боковые желудочки мозга [20]. Такое действие этого нейропептида авторы объясняют его угнетающим воздействием на дофаминергические структуры мозга. Наше предыдущее исследование [7] показало, что введение избирательного нейротоксина серотонинергических нейронов 5,7-дигидрок-ситриптамина в дорзальное ядро шва приводило к усилению межсигнальной двигательной активности крыс в обстановке активного оборонительного поведения, а также к усилению пассивных оборонительных реакций. Введение нейротензина в черную субстанцию мозга этих крыс нивелировало эффект нейротоксина. Сопоставление приведенных данных позволяет предположить, что указанные эффекты нейро-тензина объясняются его воздействием на функцию не только дофамин-, но и серотони-нергических структур мозга и, кроме того, зависят от места его введения в ЦНС. Для проверки данного предположения в настоящей работе проводили сравнительный анализ поведенческих эффектов нейротензина и агони-ста серотониновых 5-НТ1А рецепторов 8-гид-рокси-дипропиламинотетралин (8-Он^РАТ) после их введения в черную субстанцию или дорзальное ядро шва мозга.
МЕТОДИКА
Работу проводили на белых крысах-самцах массой 250-300 г, которые содержались в условиях вивария института при свободном доступе к пище и воде, а также естественном чередовании суточной освещенности. Содержание животных и проведение экспериментов
осуществляли в соответствии с международными правилами "Guide for the Care and Use of Laboratory Animals". Эффективность пассивного оборонительного поведения оценивали по величине латентного периода перехода крыс из ярко освещенной камеры в темную камеру, в которой животные накануне получали сильное электрическое раздражение (2 мА, 3 с). Если крысы в течение 3 мин не заходили в темную камеру, их возвращали в клетку. Тестирование таких реакций проводили в течение 4 дней после предъявления электрического раздражения.
Крысам вживляли металлические направляющие канюли билатерально в черную субстанцию (преимущественно в компактную часть) и одну канюлю в дорзальное ядро шва. Использовали следующие стереотаксические координаты [11] от брегмы, средней линии и от поверхности мозга соответственно: черная субстанция - 4.2, 1.9, 7.0 и дорзальное ядро шва -7.0, 1.8, 5.5 под углом 15 град. Канюли фиксировались на черепе с помощью двух винтов и зубного акрила. Хирургическую операцию проводили под анестезией с помощью вну-трибрюшинного введения кетамина (50 мг/кг) и бензодиазепина (5 мг/кг).
При определении влияния внутримозговых микроинъекций нейротензина или 8-OH-DPAT на выработку условного рефлекса пассивного избегания вещества вводили за 7 мин до предъявления электрического раздражения. Процедура эксперимента была следующей: в черную субстанцию билатерально или в дорзальное ядро шва вводили 2.5 мкг нейротензина или 2.5 мкг 8-OH-DPAT в 0.7 мкл физиологического раствора. Контрольным животным вводили только физиологический раствор в том же объеме. Для микроинъекций использовали металлическую иглу, выступающую на 1 мм из кончика направляющей канюли и соединенную переходной трубкой с микрошприцем. Инъекцию осуществляли вручную со скоростью 1 мкл/мин. Иглу оставляли в направляющей канюле в течение 2 мин, а затем ее удаляли и заменяли металлическим мандреном. Перед нанесением болевого раздражения определяли латентный период входа животных в темный отсек экспериментальной камеры. Тестирование оборонительных реакций проводили через 24, 48, 72 и 96 ч после болевого раздражения. В каждую группу входило 7 крыс.
После окончания поведенческих экспериментов производили декапитацию крыс и немедленное замораживание извлеченного моз-
Рис. 1. Результаты морфологического контроля положения кончика канюль (показано стрелкой) в черной субстанции мозга (внизу) и в дорзальном ядре шва.
Fig. 1. Morphological control of canullas tip localization into brain substantia nigra (bottom) and dorsal raphe nucleus (signed by arrow).
га под струей сжатого углекислого газа. Затем мозг помещали в холодильник, поддерживающий температуру -70°C. Определение концентраций серотонина и 5-оксииндолуксусной кислоты проводили методом высоко эффективной жидкостной хроматографии (HPLC) с помощью стандартных наборов на хроматографе Waters 464 (США) с электрохимическим детектором. Для исследований брали образцы ткани хвостатых ядер массой ~20 мг. При определении содержания серотонина использовали "Chromsystem kit" ("Sigma Aldrich Chimie", США), калибровочный стандарт которого содержит 100 нг/мл серотонина и 200 нг/мл N-метилсеротонина в качестве внутреннего стандарта. К образцам добавляли раствор ме-тилсеротонина (500 нг/мл) в требуемом разведении. Для измерения содержания 5-HIAA использовали соль дициклогексиламмония 5-гидрооксииндол-3-уксусной кислоты ("Sigma", США).
Морфологический контроль положения кончиков канюль в мозге крыс проводили на срезах, окрашенных по Нисслю (рис 1). При статистической обработке данных поведенческих экспериментов использовали непараметрический метод Вилкоксона (Манна - Уитни). Данные биохимического исследования были обработаны с помощью статистического метода ANOVA. Различия считались достоверными прир < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследование показало, что микроинъекции нейротензина в черную субстанцию и дорзальное ядро шва мозга оказывали противоположное влияние на воспроизведение условного рефлекса пассивного избегания. Из рис. 2, А и Б видно, что контрольные животные через 24 ч после нанесения болевого раздражения заходили в темный отсек камеры с большим латентным периодом. В последующие дни ла-тентность этих заходов постепенно сокращалась. Крысы, которым болевое воздействие наносилось после введения нейротензина в
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.