Зв"язки між активністю амінергічних нейронів стовбура мозку і ЕЕГ у кішки: модифікації під впливом бемітилу - Автореферат

Одне з найважливіших завдань сучасної фізіології полягає у зясуванні організації взаємостосунків стовбурних моноамінергічних (МА) структур із неокортексом, що має принципове значення для розуміння механізмів діяльності мозку загалом. До таких структур належать блакитна пляма (ГП), нейрони якої утворюють норадренергічну (НА-) систему і ядра шва (ЯШ) - де в основному зосереджені серотонінергічні (СТ) нейрони стовбура мозку. Метою дисертаційної роботи було виявлення звязків між рівнем імпульсної активності нейронів амінергічних систем стовбура мозку і характеристиками масової електричної активності кори (ЕЕГ) котів у стані неспання, а також зясувати характер модифікації цих звязків під впливом фармакологічного препарату бемітилу. Одержати у ненаркотизованих котів у стані неспання паралельні відведення імпульсної активності окремих норадренергічних нейронів блакитної плями і серотонінергічних нейронів ядер шва і ЕЕГ-активності, зясувати характер кореляцій частоти фонової імпульсної активності окремих нейронів амінергічних систем стовбура мозку з одного боку і потужності спектральних компонентів ЕЕГ з іншого. Зясувати характер і динаміку впливу бемітилу на імпульсну активність серотонінергічних і норадренергічних нейронів стовбура мозку котів.На підставі таких характеристик активність даних нервових клітин області ЯШ, яка була зареєстрована в наших експериментах, розглядалася як імпульсна активність передбачуваних СТ-нейронів. У результаті вивчення взаємозвязку частоти ФІА СТ-нейронів і амплітудних параметрів ЕЕГ виявлено, що активність більшості СТ-нейронів ЯШ, позитивно корелювала із спектральною потужністю всіх ритмів ЕЕГ. Загалом, частка СТ-нейронів, чия активність статистично значущо і позитивно корелює з одним або декількома ритмами ЕЕГ приблизно складала від 30 до 57%. У ході наших досліджень було виявлено, що велика частина достовірних кореляційних звязків між частотою ФІА нейронів МА-систем і спектральною потужністю ЕЕГ ритмів мала позитивний характер, проте також була виявлена порівняно невелика частка негативних і значущих кореляцій між відзначеними показниками. Такий тісний позитивний взаємозвязок альфа-ритму з нейронною активністю ГП можна пояснити таким чином: коли тварина знаходиться у спокої в стані дрімоти, ФІА нейронів ГП знижується, при цьому в ЕЕГ переважає в основному дельта-активність; у разі ж, коли тварина пильнує і знаходиться в спокійному розслабленому стані, частота імпульсацій нейронів ГП збільшується, при цьому спостерігається збільшення потужності альфа-ритму ЕЕГ.За допомогою комплексного методу аналізу, який включає паралельне відведення імпульсної активності нейронів і реєстрацію ЕЕГ, були знайдені, і приведені в дисертації дані про кореляційні взаємозвязки частоти фонової імпульсної активності нейронів аминергічних (серотонінергічної і норадренергічної) систем стовбура мозку з потужністю спектральних компонентів (ритмів) ЕЕГ. Вираженість спектральних компонентів поточної ЕЕГ, реєстрованої у не наркотизованих кішок в стані неспання, певним чином корелює з частотою фонової імпульсної активності окремих нейронів амінергічних систем стовбура мозку (норадренергічний - нейрони блакитної плями, і серотонінергічний - нейрони ядер шва). Кореляції спектральної потужності різних ритмів ЕЕГ із рівнями імпульсної активності норадренергічних і серотонінергічних нейронів виявляють певну специфіку: переважають позитивні кореляції. Частота фонової імпульсної активності норадренергічних нейронів найбільш значущо корелювала з потужністю ?-компонентів ЕЕГ (залежно від місця відведення коефіцієнт кореляції r складав від 0.26 до 0.53). Основним ефектом введення бемітилу відносно масової електричної активності мозку було зменшення вираженості високоамплітудних низькочастотних коливань у складі ЕЕГ (відповідних ?-і ?-активності, 1-7 Гц) протягом всього досліджуваного періоду.

2. Основний зміст роботи

За допомогою комплексного методу аналізу, який включає паралельне відведення імпульсної активності нейронів і реєстрацію ЕЕГ, були знайдені, і приведені в дисертації дані про кореляційні взаємозвязки частоти фонової імпульсної активності нейронів аминергічних (серотонінергічної і норадренергічної) систем стовбура мозку з потужністю спектральних компонентів (ритмів) ЕЕГ. Також показаний характер дії психофармакологічного агента бемітилу на ритміку серотонінергічних і норадренергічних нейронів і масову електричну активність неокортексу. Виявлені перебудови кореляційних звязків між частотою імпульсної активності аминергічних нейронів і потужністю ритмів ЕЕГ при дії бемітилу.

1. Вираженість спектральних компонентів поточної ЕЕГ, реєстрованої у не наркотизованих кішок в стані неспання, певним чином корелює з частотою фонової імпульсної активності окремих нейронів амінергічних систем стовбура мозку (норадренергічний - нейрони блакитної плями, і серотонінергічний - нейрони ядер шва).

2. Кореляції спектральної потужності різних ритмів ЕЕГ із рівнями імпульсної активності норадренергічних і серотонінергічних нейронів виявляють певну специфіку: переважають позитивні кореляції. Частота фонової імпульсної активності норадренергічних нейронів найбільш значущо корелювала з потужністю ?-компонентів ЕЕГ (залежно від місця відведення коефіцієнт кореляції r складав від 0.26 до 0.53). Частота імпульсної активності серотонінергічних нейронів була найбільш тісно повязана з потужністю ?-компонентів ЕЕГ (залежно від локуса відведення r варіював від 0.23 до 0.68).

3. Пероральне введення бемітилу в дозі 50 мг/кг диференційовано впливало на імпульсну активність норадренергічних і серотонінергічних нейронів стовбура мозку. Під впливом бемітилу активність більшості норадренергічних кліток (85%) істотно пригнічувалася протягом всього досліджуваного періоду, тоді як імпульсація серотонінергічних нейронів протягом певних часових інтервалів (5-10 і 30-60 хв. після введення препарату) посилювалась.

4. Основним ефектом введення бемітилу відносно масової електричної активності мозку було зменшення вираженості високоамплітудних низькочастотних коливань у складі ЕЕГ (відповідних ?- і ?-активності, 1-7 Гц) протягом всього досліджуваного періоду.

5. Введення бемітилу приводило до певної перебудови кореляційних відносин між рівнями активності амінергічних нейронів стовбура мозку і характеристиками ЕЕГ. Під впливом цього препарату виявлялися негативні кореляційні звязки між частотою імпульсації серотонінергічних нейронів ядер шва і потужністю ?- і ?-ритмів ЕЕГ. Спектральна потужність ? -ритму починала негативно корелювати з частотою імпульсної активності норадренергічних нейронів блакитної плями.

6. Зіставлення наявних даних про психофармакологічний профіль бемітилу з даними справжньої роботи дозволяють стверджувати, що даний препарат у використаному дозуванні не тільки виявляє транквілізуючі впливи (зменшення тривоги і емоційної напруги, поведінкове розслаблення при мінімумі седативних ефектів), але і має “мяку” психостимулюючу дію, про що свідчать зміни масової електричної активності головного мозку. Одним із вірогідних механізмів, які опосредковують модифікації ЕЕГ під впливом бемітилу, є дія даного препарату на норадренергічні і серотонінергічниінейронні механізми стовбура мозку.

1. Колотилова О.И., Павленко В.Б. Поведенческие и биоэлектрические корреляты деятельности аминергических систем и возможное действие на них психостимулирующего вещества - бемитила // Ученые записки Таврического национального университета им.В.И.Вернадского.Серия “Биология, химия”. - 2004. - Т. 17 (56), №1. - С. 35-41. (Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних щодо висвітленої проблеми, та виробленні теоретичних і практичних висновків).

2. Колотилова О.И., Павленко В.Б., Коренюк И.И., Куличенко А.М., Фокина Ю.О. Взаимосвязь активности нейронов аминергических систем головного мозга и ритмов ЭЭГ у кошки // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского.Серия “Биология, химия”. - 2005. - Т.18 (57), №1. - С. 131-137. (Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці та проведені експериментальної частини, статистичної обробки даних, а також у сумісній із співавторами підготовці публікації за означеною темою та теоретичному обговоренні отриманих даних).

3. Колотилова О. И., Павленко В. Б., Куличенко А. М., Коренюк И. И., Фокина Ю. О. Влияние бемитила на активность норадренергических и серотонинергических нейронов ствола мозга и ЭЭГ бодрствующих кошек // Нейрофизиология / Neurophysiology.-2005.-37, № 3.-С.235-243. (Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці та проведені експериментальної частини, а також статистичнії обробці даних та теоретичному обговоренні отриманих даних).

4. Колотилова О.И., Куличенко А.М., Фокина Ю.О., Павленко В.Б. Влияние стволовых структур головного мозга на паттерн массовой электрической активности бодрствующих кошек. // Ученые записки Таврического национального университета им.В.И.Вернадского.Серия “Биология, химия”. - 2005. - Т. 18 (57), №2. - С.34-42. (Особистий внесок здобувача полягає у тому, що здобувачем виконано експериментальне дослідження, аналіз літературного і експериментального матеріалу, статистична обробка одержаних результатів, узагальненні результатів та висновків).

5. Колотилова О.И., Куличенко А.М. Взаимосвязь активности нейронов аминергических систем головного мозга и ритмов электроэнцефалограммы у кошки: // Матеріали ІІІ Международної конференції Украинского общества нейронаук - Донецк, 2005 // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2005. - Т.1, №1. - С. 51-52. (Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці та проведені експериментальної частини, статистичної обробки даних).

6. Колотилова О.И., Фокина Ю.О. Влияние бемитила на аминергические системы мозга и электроэнцефалограмму бодрствующих кошек // Матеріали ІІІ Международної конференції Украинского общества нейронаук - Донецк, 2005 // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2005. - Т.1, №1. - С. 52. (Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці та проведені експериментальної частини, статистичній обробці даних, а також у сумісній із співавторами підготовці публікації за означеною темою, та теоретичному обговоренні отриманих даних).

7. А.с., Компютерна програма для рівночасного запису і аналізу електроенцефалограми та нейронної активності у ссавців / Нейрон - ЕЕГ, № 14365 / Україна / Зінченко Є.М., Колотілова О.І., Куличенко О.М. - Опубл. 13.10.2005.

Размещено на .ru