Целью исследования было определение особенностей электрокортикографической активности у крыс с химическим киндлингом в условиях активации структур мозжечка постоянным током. При этом применяли воздействие катодом, которое обеспечивало развитие противосудорожного эффекта [1].
Методика исследования. Киндлинг у крыс линии Вистар воспроизводили с помощью ежедневного в/бр применения пентиленететразола (ПТЗ) (“SigmaAldrich”, США) в дозе 30,0 мг/кг в течение трех недель. Под нембуталовым наркозом (40,0 мг/кг) вживляли электроды во фронтальные (AP=1,8; L=2,0), и затылочные (AP=- 4,8; L=2,0) отделы неокортекса обоих полушарий, а также в каудальные отделы коры палеоцеребеллума. Через 7 дней с момента наблюдения крыс использовали в эксперименте. При этом осуществляли биполярную запись при постоянной времени 0,3-1,0 с, приняв следующую систему отведений: 1-левое полушарие (лобно-затылочное отведение); 2- правое полушарие; 3- лобная кора; 4- затылочная кора; 5- палеоцеребеллум. Запись на жесткий диск ЭКоГ осуществляли при дискретизации 256 в сек, в условиях свободного поведения крыс. Выделяли выделяли следующие ритмы ЭЭГ: гамма (более 32 Гц), бета 1- 21,0-32,0 Гц, бета -2 - 14,2-18,3 Гц, альфа - -8,012,8 Гц, тета – 4,0-7,5 Гц и дельта - 0,5-3,9 Гц.
Формирование математических моделей ЭКоГ осуществляли на основе метода множественной линейной регрессии и корреляции, используя средние величины показателя амплитуды ЭКоГ за 10-секундный интервал. При этом определяли характер (положительные и отрицательные) связей между структурами, их направление и достоверность взаимных влияний при P<0,1. Результат анализа представляли в виде мультиграфов [2]. Для анализа использовались участки ЭЭГ, соответствовавшие периоду пассивного бодрствования животных.
ТСПТ осуществляли с помощью электрода диаметром 3,5 мм, который фиксировали на поверхности черепа по средней линии каудально от лямбды, что позволяло осуществлять раздражения мозжечка. Второй элетрод размерами 4,0 х 4,5 см размещади на животе крысы. Влияние постоянным током (600 мкА) проводили в течение 15,0 мин, используя модифицированный генератор «ЭТРАНС». Крысам группы контроля осуществляли ложные стимуляции.
Результаты исследования. Фоновая активность в коре головного мозга киндлинговых крыс характеризовалась развитием спайк- волновых комплексов с частотой отдельных разрядов от 7 до 10/ с и их амплитудой от 100 до 500 мкВ. При этом средняя длительность комплексов составляла 5 сек (с колебаниями от 2 до 25 сек). Частота развития подобных комплексов составляла от 13 до 20 в час. В период формирования спайк- волновых комплексов отмечались характерные для абсансной эпилепсии поведенческие проявления: замирание животного, тремор вибрисс, единичные подергивания мышц морды, животные не реагировали на тактильные и звуковые сигналы.
Через 30 мин с момента прекращения ТСПТ отмечалось появление спайк- волновых комплексов, которые имели продолжительность 3,3 с (с колебаниями от 2,1 до 4,5 с) (P=0,077, t=3,387) и возникали с частотой от 9 до 13 в час (P=0,035, t=5,200) (частота определена за 20-минутный промежуток времени, начиная с 20-й минуты с момента прекращения ТСПТ). В течение развития данных комплексов у животных отмечались типические для абсансной эпилепсии замирания и тремор вибрисс.
Показатели средней мощности сигналов характеризовались выраженным снижением во всех исследуемых структурах мозга (кора левого, правого полушарий и палеоцеребеллярная кора) в сравнении с достимуляционным фоном в первых 45 мин с момента осуществления ТСПТ. При этом наиболее выраженным снижение исследуемого показателя было в коре левого полушария, который через 30 мин с момента ТМС был на 37,0% меньше такового до начала ТСПТ (P<0,05). Следует отметить, что в коре левого полушария эффект достоверного снижения мощности сигнала регистрировался на протяжении 60 мин с момента прекращения ТСПТ, в то время как в других исследованных структурах- на протяжении 45 мин. Через 3 ч с момента ТСПТ регистрировалась тенденция к возрастанию мощности ЭЭГ-сигнала, который в этот период в коре левого и правого полушарий превышали соответствующие показатели до ТСПТ соответственно на 13,0 и 15,0% (P>0,05).
Исследование показателей мощности отдельных ритмов в период наибольшей выраженности эффекта снижения мощности ЭЭГ сигналов (30 мин с момента прекращения ТСПТ) показало, что в этот период времени отмечалась редукция мощности дельта ритма- в коре головного мозга левого полушария и в коре мозжечка соответственно на 17,5% и на 24,7% (P<0,05). Кроме того, имело место снижение мощности альфа- ритма- во всех исследуемых образованиях мозга (на 13,8% в коре правого полушария, на 15,6%- левого и на 18,3%- в коре мозжечка ) (P<0,05). В коре головного мозга левого полушария регистрировалось снижение мощности ритма бета-1 диапазона (на 14,3%) (P<0,05). Следует также отметить, что во всех исследуемых структурах мозга имела место тенденция к снижению мощности тета- и бета- 2 ритма (P>0,05), в то время как мощность гамма ритма в образованиях мозжечка имела тенденцию к возрастанию на 9,4% (P>0,05) в сравнении с таковой до начала ЭС.
Мультиграф, отражающий взаимоотношения между исследованными участками мозга до проведения ТСПТ, характеризовался наличием взаимных положительных связей между структурами коры обоих полушарий, наличием взаимных положительных связей между корой левого полушария и лобными отделами коры мозга, а также отрицательных с затылочными отделами неокортекса. В то же время между лобной корой и корой правого полушария выявлялись отрицательные связи. В этот период времени между корой палеоцеребеллума и неокортексом правого полушария обнаруживались взаимные положительные связи, в то время как лобная кора обоих полушарий оказывала отрицательные влияния на кору мозжечка.
Выводы. Таким образом, полученные данные позволяют полагать, что ТСПТ, осуществляемая с помощью воздействия катода постоянного электрического тока на зону коры мозжечка вызывает подавление абсансной формы эпилепсии, а в основе данного эффекта находится возможное изменение отношений между мозжечком и корой полушарий в постстимуляционном периоде.
Cписок литературы:
- .Effects of transcranial direct current stimulation of rat cerebral structures on pentylenetetrazole-induced seizures / L.S. Godlevsky, O.M. Nenova, M.P. Pervak, T.V. Prybolovets, K.A. Bidnyuk// Neurophysiology.- 2017.-Vol. 49, No. 4.- P.272-275.
- .Functional relationships between brain and cerebellar cortex during absence and clonic seizures /V.N.Zaporozhan, L.S.Godlevsky, G.N.Vostrov, E.V.Kobolev, V.V.Desyatsky, I.A.Kolker, GillesvanLuijtelaar, A.R.M.L. Coenen// Functional Neurology, Rehabilitation, and Ergonomics.- 2011.- Vol. 1,Issue 1.- P.39-52.