Противотревожное действие электрической стимуляции палеоцеребеллярной коры мозжечка у крыс с коразоловым киндлингом

АННОТАЦИЯ

Повторные введения коразола (25,0 мг/кг, в/бр, всего 21 инъекция), осуществляемые крысам- самцам линии Вистар, имеющим исходно высокую тревожность, сопровождались формированием генерализованных судорожных реакций. У животных с развившимся киндлингом отмечались увеличения тревожности в тестах открытого поля, приподнятого крестообразного лабиринта. Электрические стимуляции (100-300 Гц, 0,25 мс, 50 мкА, 2,5 с) палеоцеребеллярной коры (V-VII дольки) снижала выраженность тревожности у киндлинговых крыс.

Ключевые слова: киндлинг, мозжечок, электрическая стимуляция, тревожность.

Ранее было установлено усиление противосудорожного действия диазепазама под влиянием электрических стимуляций (ЭС) структур мозжечка [1]. Причем, усиление противосудорожного действия диазепама отмечалось на фоне предварительного серийного раздражения палеоцеребеллярной коры, что позволяет предположить активацию системы продукции бензодиазепиновых рецепторов в условиях подобных стимуляций [1]. Причастность структур мозжечка к развитию тревожности показана в работе [4], которые установили наличие обратной зависимости выраженности тревожности от объема мозжечка.

Поэтому целью настоящего исследования было изучение выраженности анксиолитических эффектов ЭС палеоцеребеллярной коры мозжечка у крыс с исходно высокой тревожностью, подвергнутых коразоловому киндлингу.

Материал и методы исследования. Наблюдения проведены в условиях острого эксперимента на крысах самцах линии Вистар массой тела 180- 250 г. Крысам под кетаминовым (100,0 мг/кг, в/бр) наркозом и в условиях фиксации в стереотаксическом аппарате СЭЖ-5 экспонировали кору мозжечка в зоне V-VII долек, в зоне которых располагали стимулирующий биполярный электрод (изолированная кроме кончика нихромовая проволока диаметром 0,15 мм и межэлектродным рассотоянием 0,5 мм). Электроды крепили к поверхности черепа с помощью быстротвердеющей зубоврачебной пластмассы «Норакрил».

Киндлинг у крыс вызывали через 7-10 суток с момента оперативного вмешательства с помощью ежедневных введений коразола в подпороговой (25,0 мг/кг, в/бр) дозе. Всего проводилось 21 введение эпилептогена. Тестирование поведенческих реакций проводили в 9.00 - 12.00 ч, через 24 ч с момента последней киндлинговой инъекции коразола.

Исследование поведения в открытом поле проводили на протяжении 3 минут [6, 7]. Определяли число пересеченных квадратов и число пересеченных центральных квадратов, число вертикальных стоек с опорой и без нее, число заглядываний в отверстия пола, число эпизодов груминга, уринации и дефикации. По результатам тестирования формировали 2 группы животных с близкими этологическими показателями в зависимости от их эмоционального состояния в тесте «открытое поле» и «норковый рефлекс», которые условно разделили на высокоустойчивых и низкоустойчивых [7]. Воспроизведение киндлинга и последующие наблюдения проводили в группе НУ крыс (45 животных - самцов линии Вистар).

В тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) оценивали анксиолитическую активность препаратов. Крысу помещали в центр установки, которая состояла из крестообразно расходящихся от центральной площадки под прямым углом 4-х рукавов: два противоположных, отрытых, без стенок и два закрытых, темных. Высота над полом 1 м. Эксперименты проводили при обычном освещении в течение 5 минут. Определяли время, проведённое животными в открытых и закрытых рукавах, число заходов в открытые и закрытые рукава [6].

Электрические стимуляции (ЭС) осуществляли с помощью электростимулятора универсального ЭСУ-2 частотой импульсов 100-300 Гц, длительностью импульса 0,25 мс, интенсивностью 50 мкА и длительностью ЭС 2,5 с. Стимуляции повторяли через 10 мин. Всего осуществляли 10 и 20 ЭС в основной группе. Группой контроля служили киндлинговые животные с вживленными электродами, которым проводили ложные ЭС.

По окончании эксперимента проводили гистологический контроль расположения электродов, для чего осуществляли электрокоагуляцию в зоне их расположения, используя постоянный ток силой в 5 мА в течение 30 с, используя электроды в качестве анода. Статистическую обработку результатов исследований проводили с применением метода one- way ANOVA и критерия Newman- Keuls.

Результаты исследований и их обсуждение. Повторные введения коразола в первоначально субконвульсивной дозе сопровождались развитием судорожных проявлений - подергиваний и клонусов отдельных групп мышц после 3-5 введений коразола, а после 7-15 введений отмечалось формирование генерализованных судорожных реакций с падением животных на бок и послесудорожной дпрессией. Последующие введения коразола сопровождались генерализованными судорожными приступами.

Число пересеченных квадратов киндлинговыми животными в открытом поле было меньшим, чем у интактных животных на 35,5 % (P<0,05), в то время как число пересеченных центральных квадратов было меньшим в 4,3 раза (Рис. 1, I и II). 20 ЭС палеоцеребеллярной коры вызывали увеличение исследуемых показателей, которые не отличались от таковых в группе интактных крыс и превышали исходные значения соответственно на 29,6 и в 3,1 раза (P<0,05). Причем, 10 ЭС также вызывали достоверное в сравнении с исходными значениями увеличение числа пересеченных центральных квадратов - в 3,0 раза (P<0,05) (Рис. 1, IV). Число вертикальных стоек киндлинговых крыс было меньшим в сравнении с показателями у интактных животных - совершаемых с опорой на стенки камеры - а 2,4 раза и без опоры - в 6,3 раза (P<0,05) (Рис. 1, III, IV). Под влиянием 20 ЭС палеоцеребеллярной коры исследуемый показатель возрастал в сравнении с исходным значением соответственно в два и в 4,6 раз (P<0,05) и при этом не отличался от показателей у интактных крыс (P>0,05).

Киндлинговые животные демонстрировали увеличение числа уринаций и дефекаций, превосходившие соответствующие показатели в группе контроля в 1,96 и в 2,1 раза (P<0,05) (Рис. 1, VII, VIII). После 20 ЭС палеоцеребеллярной коры исследуемые показатели не отличались от соответствующих показателей у интактных животных и число дефекций достоверно (на 47,1%) уменьшалось в сравнении с исходным значением показателя (P<0,05) (Рис. 1).

Киндлинговые животные проводили в открытой части лабиринта в 2,9 раза меньше времени в сравнении с интактными крысами (P<0,05) (Рис. 2, А). При этом также достоверно в сравнении с группой контроля возростало время пребывания в темной части лабиринта (на 27,3 %, P<0,05). В группе интактных крыс 10 ЭС коры мозжечка сопровождались некоторым уменьшением (на 8,5%) времени пребывания крыс в открытой части лабиринта, в то время как в группе киндлинговых крыс данный показатель был выше, чем до началал ЭС в 1,57 раза (P>0,05) и оставался менше такового в группе интактных животных, которым осуществляли 10 ЭС коры мозжечка на 34,6 % (P<0,05) (Рис. 2, А).

После 20 ЭС длительность пребывания киндлинговых животных в открытой части лабиринта увеличивалась в сравнении с исходным значением в 2,4 раза и не отличалась от таковой в группе контроля (P>0,05) (Рис. 2, А). Число заходов киндлинговых крыс в закрытую часть лабиринта превышало таковое в группе интактных животных в 1,92 раза (P<0,05) (Рис. 2, Б). Данный показатель оставался более высоким после 10 ЭС коры мозжечка и превышал соответствующий показатель в группе интактных крыс с аналогичным числом ЭС в 1,6 раза (P<0,05). После 20 ЭС число заходов в закрытые рукава киндлинговых крыс лабиринта было меньшим, чем до начала ЭС на 27,3% (P<0,05) и не отличалось от соответствующего показателя в группе контроля (P>005) (Рис. 2, Б).

Таким образом, представленные результаты показали, что крысы, с исходно высоким уровнем тревожности, определяемые как «низкоустойчивые» к действию стрессорных раздражителей [7], у которых был вызван киндлинг- синдром применением коразола в подпороговой дозе, демонстрируют в интериктальном периоде, по завершении формирования киндлинга высокую тревожность. Так, в условиях сформированного киндлинга у животных отмечалось сокращение времени пребывания в открытых рукавах лабиринта и уменьшение числа заходов в них по сравнению с контролем. Также у животных отмечалось увеличение числа уринаций и дефекаций в открытом поле, что также свидетельствует соответственно об анксиогенном компоненте патогенеза киндлингового синдрома.

Следует подчеркнуть, что животные с исходной высокой степенью тревожности демонстрируют быстрое развитие киндлинга [7]. Весте с тем, электростимуляционный амигдалярный киндлинг может оказывать анксиолитические эффекты [2]. Подобные различия коразолового и ЭС-

киндлинга могут объясняться взаимодействием коразола с бензодиазепиновыми рецепторами [3], обеспечивая снижение их активности.

Выявленные в настоящем исследовании эффекты увеличения времени пребывания и числа заходов киндлинговых животных в открытые рукава лабиринта, отмечаемые после ЭС, следует рассматривать в качестве анксиолитического эффекта активации палеоцеребллярной коры. Также анксиолитическим действием ЭС палеоцеребеллярной коры обладало в отношении компонентов тревожности, выявляемых в тесте открытого поля, увеличивая двигательную активность животных.

Возможно, что эффективность ЭС палеоцеребеллярной коры в отношении подавления киндлинг-провоцированного синдрома тревоги объясняется увеличением функционального состояния бензодиазепин-ГАМК-рецепторного комплекса, обеспечивая повышение связывания эндогенных лигандов бензодиазепиновых рецепторов и развитие анксиолитического действия [5].

ВЫВОДЫ.

Электрическая стимуляция палеоцеребеллярной коры вызывает снижение тревожности у крыс с коразоловым киндлингом.

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. Годлевский Л.С., Коболев Е.В., Мустяца В.Ф., Дроздова Г.А. Моделирование и механизмы подавления экспериментального эпилептического синдрома// Одесса: КП ОГТ.- 2010.- 350 с.
  2. Adamec R, Shallow T, Burton P (2005). Anxiolytic and anxiogenic effects of kindling--role of baseline anxiety and anatomical location of the kindling electrode in response to kindling of the right and left basolateral amygdale. Behav Brain Res.- 2005.- Vol. 159.-P. 73-88
  3. Bazyan A.S., Zhulin V.V., Karpova M.N., Klishina N.Y., Glebov R.N. Long term reduction of benzodiazepine receptor density in the rat cerebellum by acute seizures and kindling and its recovery 6 months later by a pentylenetetrazol challenge. Brain Res.- 2001.- Vol.888.- P. 212-220.
  4. Chung S.C., Choi M.H., Lee S.J. et al. Correlation between psychological factors and the cerebellar volume of normal young adults. Int J Clin Heal Psychol.- 2010.- Vol. 10.-P. 75-88.
  5. Godlevsky L.S., Muratova T.N., Kresyun N.V.et al. Anxiolytic and antidepressive effects of electric stimulation of the paleocerebellar cortex in pentyelenetetrazol kindled rats // Acta Neurobiol Exp.- 2014.- Vol.74.-P. 456-464
  6. Lapin I.P. Mouse anxiety models: evaluation in an experiment and methodology critique. Exp Clin Pharmacol.- 2000.- Vol. 63.-P. 58-62.
  7. Markel A.L. To evaluation of the main characteristics of rats behavior in the “open field” test. J High Nerv Act.- 1981.- Vol. 31.-P. 301-307.
Год: 2015
Город: Шымкент
Категория: Медицина