Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Фармакологический анализ систем мозгового подкрепления и эмоциональной памяти при гормональном дисбалансе

На правах рукописи

ПАВЛЕНКО Валерий Петрович '}

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛЮСИСТЕМ МОЗГОВОГО ПОДКРЕПЛЕНИЯ И ЭМОЦИОНАЛЬНОЙ ПАМЯТИ ЕРИ ГОРМОНАЛЬНОМ ДИСБАЛАНСЕ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология 14.00.45 - наркология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2003

Работа выполнена в Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова и в Институте медицинского образования Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого

Научные руководители:

доктор медицинских наук профессор Петр Дмитриевич Шабанов кандидат медицинских наук Шамиль Кадимович Мещеров

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Олег Дмитриевич Барнаулов доктор медицинских наук Сергей Юрьевич Калишевич

Ведущее учреждение:

Санкт-Петербургская государственная медицинская академия имени И.И.Мечникова МЗ РФ

Защита состоится «_» января 2004 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 215.002.07 в Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова (194044, г.Санкт-Петербург, ул.Гебедева, д.6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова.

Автореферат разослан « » декабря 2003 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук профессор Борис Николаевич Богомолов

\

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы, Состояние физиологических функций целостного организма, его' жизнедеятельности и адаптация к разнообразным изменениям окружающей' и внутре'ннеГ среды контролируется нейрогуморальными меха-" низмами, в осуществлении которых одно из главных мест принадлежит гормонам. Основное назначение гормонов заключается в тонкой регуляции интен- -сивности обмена веществ, что обеспечивает постоянство гомеостаза (Угрюмов М.В., 1999; Сапронов Н.С., Федотэва Ю.О., 2002). В регуляции этих процессов гормоны занимают промежуточное звено между нейромедиаторами и ферментами, которые непосредственно ре гулируют скорость обмена веществ.': 1

Начиная с 1950-х гг.. все большее внимание исследователей стало привлекать изучение воздействия гормональный факторов на высшие функции . мозга. В процессе накопления данных о важных и неоднозначных эффектах , гормонов на. организацию, и созревание мозга, функциональную активность его отдельных структур, состояние нейромедиаторных систем, поведение, обучение и память, эмоционально-мотивационную сферу родилась новая наука пси-хонейроэндокринология. Одним из важных аспектов психонейроэндокриноло-гии является выяснение многосторонних взаимосвязей, между нервной и эн- ,, докринной системами в формировании психического статуса, эмоций, памяти .. и поведения. Вопрос о воздействии гормональных факторов на высшие инте-гративные функции мозга чрезвычайно сложен как по существу, так и в силу , . отсутствия объективных моделей, отражающих зависимость между уровнем гормонов в организме и их влиянием на когнитивные функции. Немаловажным аспектом изучения функций гормонов остается их влияние на системы мозгового подкрепления, лежащие в основе формирования зависимости от различных наркогенов (Шабанов П.Д. и др., 2003).

Неустойчивость эндокринного равновесия является одним из факторов, способствующих проявлению и ргавитию нарушений памяти, эмоций, мышления. Поэтому в экспериментальных условиях часто используют удаление эндокринных желез для изучения ггнеза тех или иных расстройств. Учитывая, что действие периферических гормонов на орган-мишень или клетки-мишень регулируется тропными гормонами гипофиза или гормонами нейрогипофиза, изучение системы гипофиз-периферические эндокринные железы в модельных экспериментах чрезвычайно важны. Такое моделирование эндокринных расстройств позволяет более углубленно изучать отдельные проявления действия гормонов на поведение. Кроме того, доказано, что гормональный дисбаланс нарушает не только отдельные механизмы, но и тип действия фармакологических вешеов. Это касается больной группы соединений, например, судорожных агентов, психотропных веществ, аитигипоксантов (Сапронов Н.С., 1998). И дополнение следует отмстить. lto исследованиями последних лет (Piazza et L99f7-. Лебедев A.A. и др., .2002; Шабанов П.Д. и др.. 2002: Стрельцов

Б.Ф.. 20031 показана способность ряда гормонов, включая глюкокортикоид-ные, активировать подкрепляющие системы мозга по типу психостимуляторов. Актуальность настоящей работы определяется изучением значения отдельных гормонов (гормонов гипофиза и периферических эндокринных желез) и их дисбаланса для обеспечения эмоциональных форм памяти и подкрепляющих механизмов мозга. Знание этих сведений принципиально важно для представлений о предпосылках формирования лекарственной зависимости, в частности от психостимуляторов амфетаминового типа.

Целью работы является фармакологический анализ эмоциональной памяти и систем мозгового подкрепления при гормональном дисбалансе у крыс.

В задачи исследования входило:

1) исследование эффектов гормонов адено- и нейрогипофиза при внут-рицистернальном и системном введении на двигательные и эмоциональные формы поведения, а также условные рефлексы у крыс;

2) исследование дисбаланса системы гипофиз-периферические эндокринные железы (щитовидная железа, надпочечники, половые железы) на формирование условных рефлексов у крыс;

3) исследование механизмов безусловного и условнорефлекторного подкрепления при гормональном дисбалансе системы гипофиз-надпочечники и механизмов их активации психостимуляторами.

Научная новизна. В экспериментах на крысах доказано, что гормоны гипофиза обладают активирующим (АКТГ, вазопрессин) или тормозящим (ТТГ, СТГ, ГТГ, окситоцин) действием на формирование условных рефлексов. Тип действия гормонов сохраняется при их центральном (внутрицистерналь-ном) и системном (внутрибрюшинном) введении. Дисбаланс системы гипофиз-периферические эндокринные железы, вызванный удалением гипофиза или периферических желез либо введением тропных гормонов гипофиза или гормонов желез внутренней секреции, нарушает формирование и угашение условных рефлексов. Наиболее значимой среди других гормональных систем является гипофизарно-надпочечниковая система. Избыток или недостаток гормонов этой системы принципиально меняет характер действия фармакологических средств, в частности, психостимуляторов амфетаминового типа. На фоне дисбаланса гормонов гипофизарно-надпочечниковой системы эффект активации систем мозгового подкрепления психостимуляторами не проявляется. Так, удаление гипофиза или надпочечников либо введение АКТГ или синтетического глюкокортикоида дексаметазона устраняет или уменьшает психости-мулируюшие свойства фенамина на моделях самостимуляции мозга и условного предпочтения места. Работа относится к экспериментальным исследованиям и области фундаментальной медицины.

Научно-практическая значимость работы. В работе продемонстрировано. что гормоны гипофиза по-разному регулируют эмоциональные и мне-стнческие формы поведения -животных. Одни уп них (АКТГ. вазопрессин)-об'

легчают формирование условных рефлексов, другие (ТТГ, СТГ, ГГГ, оксито-шш) - тормозят или существенно не влияют. Оптимальное взаимодействие достигается при сохранении целостности системы гипофиз-эндокринная железа. Дисбаланс системы приводит к изменению типа действия гормонов на поведение. Это необходимо учитывать при длительных формах гормонотерапии с использованием разных гормонов (глюкокортикоиды, минералок ортикоиды, половые стероиды, тироидные гормоны). Важным аспектом работы является доказательство, что психостимулирующие эффекты фенамина на системы подкрепления реализуются лишь при сбалансированности гормоков гипофи-зарно-надпочечниковой системы. Активирующее действие фенамина на систему условнорефлекторного подкрепления не проявляется при нарушении этого баланса (удаление гипофиза, надпочечников либо введение глюкокортикои-дов). Этот факт необходимо учитывать при назначении средств повышения работоспособности психостимулирующей направленности в фармакологии экстремальных состояний и военно-медицинской практике.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Гормоны адено- и нейрогипофиза регулируют мнестические, эмоциональные и двигательные формы поведения крыс. Их эффект проявляется однотипно как при системном (внутрибрюшинном), так и при центральном (внут-рицистернальном) введении.

2. АКТГ и лиз8~вазопрессин облегчают, а ТТГ и окситоцин тормозят формирование условной реакции избегания у крыс. Гипофизэктомия препятствует проявлению облегчающего действия гормонов на формирование пассивного избегания и усугубляет их амнестическое действие. Характер этих изменений не зависит от общей двигательной активности животных.

3. У крыс разного пола (самцов и самок) кастрация приводит к однотипным нарушениям выработки условной реакции пассивного избегания. Хорио-нический гонадотропин, вводимый системно, по-разному влияет на восстановление данной реакции у самок и самцов.

4. Гипофизэктомия облегчает формирование условного питьевого рефлекса у крыс, не влияя на скорость его угашения; при этом последующее сохранение и воспроизведение рефлекса нарушается. АКТГ существенно замедляет угашение питьевого рефлекса, что может рассматриваться как облегчающий эффект на сохранение рефлекса.

5. Система гипофиз-надпочечники участвует в активирующем действии психостимуляторов амфетаминового типа на системы первичного (безусловно го) и вторичного (>словнорефлекторного) подкрепления. Дисбаланс в системе гипофиз-надпочечники нарушает подкрепляющие свойства фенамина и г.пококоп'щкоидных гормонов. Это доказывается опытами с удалением гипофиза. надпочечников или избыточным введением адренокоптикотропною гормона и дексаметазона.

Реализация результатов работы. Материалы исследования используются в лекционном курсе кафедры фармакологии Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова, кафедры наркологи? Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования МЗ РФ, кафедры нервных болезней и психиатрии н кафедры специализированной терапии Института медицинского образования Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого, вошли в грантовьге разработки Российского фонда фундаментальных исследований (№01-04-49073). Работа выполнена в соответствии с плановыми научно-исследовательскими разработками Института медицинского образования Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого.

Апробация и публикация материалов исследования. Материалы, включенные в диссертацию, доложены на 2-м Всероссийском съезде фармакологов (Москва, 2003), Всероссийской научно-практической конференции «Клиническая эндокринология - достижения и перспективы», посвященной 80-летию проф. Д.Я.Шурыгина (Санкт-Петербург, 2003), XV международной научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии», посвященной 300-летию Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, 2003), Юбилейной конференции, посвященной 50-летию Института физиологии НАН Беларуси (Минск, 2003), Всероссийской конференции с международным участием «Нейроэндокринология-2003» (Санкт-Петербург, 2003). По теме диссертации опубликованы 2 статьи и 7 тезисов в сборниках научно-практических работ.

Апробация диссертации прошла на совместном заседании кафедры фармакологии Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова и кафедры нервных болезней и психиатрии Института медицинского образования Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, главы обзора литературы, материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований (включающей 4 подраздела), обсуждения результатов. выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, иллюстрирована 17 рисунками и 17 таблицами. Библиографический указатель содержит 210 наименований, в том числе 100 отечественных и 1 ;0 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Выбор животных. Опыты выполнены на 512 крысах самцах и самках Вистар массой 200-250 г. полученных из питомника Рапполово РАМН ( Ленинградская область). Крыс содержали группами по 5-Ь особей в стандартных пластмассовых клетках в условиях вивария при естественном освещении.

¡оч ным был обеспечен свободный доступ к воде и пище, за исключением опы-'ов с питьевым подкреплением, особенности проведения которых описаны шже. Все опыты проведены в осенне-зимний период.

Исследование поведения крыс в «открытом поле». Свободную двигательную активность животных исследовали в тесте «открытого поля» (Hall, 1934), представляющего собой круглую площадку диаметром 80 см с 16 от-зерстиями (норками) диаметром 3 см каждая. Продолжительность одного опыта составляла 3 мин. Регистрировали ряд элементарных двигательных актов и юз: горизонтальную и вертикальную активность, груминг, заглядывание в норки и др. Полученные данные обрабатывали математически.

Условную реакцию пассивного избегания .(УРПИ) электрокожного раздражения вырабатывали в одной пробе по методике Б. И. Любимова (1965). Установка состояла из двух отсеков - большого освещенного и. малого темного : электрифицированным полом, соединенных круглым отверстием. Животных юмещали в установку (освещенную ее часть) на 3 мин. В течение этого времени регистрировали суммарное время нахождения крысы в обоих отсеках, чис-70 захождений в темную часть установки и латентный период (ЛП). первого ¡ахождения в темную камеру. В силу своих биологических особенностей кры-:а предпочитает малоосвещенные места, вследствие этого в: освеще нной части установки она проводит приблизительно 1/3 времени тестирование, а в затемненном отсеке соответственно 2/3 времени. В конце 3-й мин, когда животное, <ак правило, находится в темной камере, на ее решетчатый пол подавали электрический ток (50 Гц, 2-3 с, 10 мс, пороговые значения тока, определяемые по зокализации), заставлявший крысу перебегать в освещенный отсек. После это--о крысу сразу же из него удаляли. Контрольное тестирование осуществляли (ерез 24 ч после обучения. Животное помещали в установку на 3 мин, регист-эируя те же показатели, что и при обучении. Удлинение ЛП первого захождения в темную камеру, увеличение суммарного времени пребывания в освещенном отсеке и уменьшение числа захождений в темную часть установки тракто-зали как улучшение сохранения УРПИ, а противоположные изменения указанных показателей - как нарушение сохранения (амнезию) навыка.

Условный питьевой рефлекс (УПР) на свет вырабатывали з однодоро-жечной автоматизированной камере (Шабанов П.Д., Сапронов Н.С., 1986). Пе-эед началом обучения крыс лишали воды на 48 ч. Ежедневно животным предоставляли один сеанс обучения, состоящий из 20 проб. Включение условного :игнала (свет) сопровождалось появлением поилки с водой на 10 с. После этого свет выключали, поилка автоматически убиралась. Интервал времени между появлением условных стимулов составлял 40 с. Продолжительность сеанса поучения не превышала 14 .мин. После каждого сеанса обучения животным на 20 мин предоставляли свободный доступ к воде, Обучение проводили до кри-¡ерпя пс менее 70% правильных ответов. Продолжительность обучения составляла 10 дней. Если в течение этого врс.мрни животное не достигало Крите-..

рия обучения, его исключали из эксперимента. Пос.г.е достижения этого критерия производили угашение навыка; включение условного стимула при этом не подкреплялось. Критерием угашения служило выполнение не более 10% правильных ответов.

Условная реакция предпочтения места. Опыты проводили в прямоугольной трехкамерной установке (Mucha, Iversen, 1984; Sapronov et al., 1993). Два крайних отсека (36x34x28 см) были отделены от центрального отсека (18x34 см) поднимающейся дверцей. Крайние отсеки установки различались цветом и текстурой пола. В 1-й тестовый день крысу помещали в центральный отсек с последующим определением времени нахождения в каждом из крайних отсеков в течение 15 мин. Отсек считался предпочитаемым, если животное проводило в нем больше 50% времени. В последующие 6 дней обусловливания дверцу между отсеками закрывали. Животные получали через день инъекцию препарата непосредственно перед помещением в исходно непредпочитаемый отсек на 60 мин и инъекцию 0,9%-ного раствора хлорида натрия перед помещением в исходно предпочитаемый отсек; животные контрольной группы получали только физиологический раствор. Средством инициации предпочтения служил фенамина гидрохлорид 1 мг/кг. Во 2-й тестовый день дверцы открывали, животное помещали в центральный отсек и повторно измеряли время нахождения в каждом из отсеков в течение 15 минут. Оценивали величины предпочтения Р, рассчитанного по специальной формуле.

Вживление электродов в структуры мозга, Стереотаксические операции по вживлению электродов в мозг крысам проводили под нембуталовым наркозом (50 мг/кг) с использованием стереотаксического прибора фирмы «Medícor», Венгрия. Билатерально в латеральное гипоталамическое ядро вживляли нихромовые монополярные электроды в стеклянной изоляции (диаметр электрода 0,25 мм, длина оголенного кончика 0,25-0,30 мм, его толщина 0,12 мм) по следующим координатам;, АР = 2,5 мм назад от брегмы, SD = 2,0 мм латерально от сагиттального шва, Н = 8,4 мм от поверхности черепа (König, Klippel, 1963). Индифферентный,электрод из нихромовой проволоки закрепляли на черепе животного. Все электроды коммутировались на микроразъеме, который фиксировался на черепе самотвердеющей пластмассой. Поведенческие эксперименты начинали не ранее 10 дней после операции. По окончании всех опытов производили морфологический контроль локализации кончиков электродов.с окрашиванием срезов мозга по методу Ниссля.

Педальная самостимуляция в камере Скиннера. Через 10 дней после вживления электродов, в мозг крыс обучали нажимать на педаль в камере Скиннера для получения электрического раздражения мозга (прямоугольные импульсы отрицательной полярности, 1 мс, 100 Гц. в течение 0,4 с, пороговые значения тока в режиме «фиксированных пачек»). Частота и длительность нажатий регистрировались автоматически. Анализировали частоту и время каждого нажатия на пелаль. На основании этих результатов вычисляли коэффиап-

cm «рассогласования» (Лебедев A.A., Шабанов П.Д.. 1992), который является удобным дополнительным показателем для оценки действия фармаКологиче-скп\ препаратов. "■" ;

Операции удаления гипофиза и периферических эндокршшых желез. Экстирпацию гипофиза у крыс осуществляли трансаурикулярно в специальном стереотаксическом приборе, как описано в работе П.Д.Шабанова и Н.С.Сапронова (1986). Двустороннюю адреналэктомию и овариэктомию производили. используя параспннальный доступ. Тироидэктомию выполняли вылущиванием щитовидных желез через центральный шейный разрез. Кастрацию самцов осуществляли традиционным способом с удалением семенников и части семенного канатика. Ложнооперированные животные подвергались всем оперативным манипуляциям, за исключением удаления гипофиза или периферических эндокринных желез. Поведенческие" опыты начинали на 5-10-е сутки после проведения операций.

Фармакологические вещества, использованные для анализа. Для нейрофармакологического анализа были использованы следующие препараты: непрямой адреномиметик фенамин (1 мг/кг); тропные гормоны гипофиза - ад-ренокортикотропный (АКТГ 0,2 БД; 10 ЕД/кг), соматотропный (СТГ 0,2 ЕД), тнротропный (ТТГ 0,2 ЕД), гонадотропный (ГТГ 0,2-0,24 ЕД), гормоны нейро-гипофиза вазопрессин (лизмл8- и аргикил8-) и окситоцин (0,1 ЕД), гормон щитовидной железы тироидин (10 мг'кг), мужской половой гормон тестостерон (5 мг/кг), женский половой гормон эстрадиол (0,5 мг/кг), синтетический глюко-кортикоид дексаметазон (0.25-0,5 мг/кг), минералокортикоид альдостерон (де-: ' зоксикортикостерона ацетат - ДОКСА) 2,5 мг/кг. Инъекции производили виутрицистернально бодрствующим животным в объеме 10 мкл, внутрибрьо-/ щиино или внутримышечно (способ введения указан в подписях к таблицам л л ' рисункам). В качестве контроля использовали введение 0,9%-ного раствора хлорида натрия.

Статистическая обработка полученных материалов. Выборка для каждой группы животных составила не менее 10-12 крыс. Результаты обрабатывали статистически с использованием t-критерия Стьюдента, непараметрического критерия U Вилкоксона-Макна-Уитни, дисперсионного анализа по методу ANOVA на персональном компьютере Pentium III 1700 мГц.

РЕЗУ ЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1

Влияние гипофизэктомни и введения гормонов гипофиза на формирование и сохранение УРПИ и поведение в «открытом поле» у крыс

Ичученис влияния пептидных гормонов гипофиза на формирование УРПИ \ KDi.ic самцов и самок показало, что гипофизэктомня за 48 час до обучения реакции существенно не в.гпяет на показатели ее сохранения при тести-

ровании через сутки после обучения. Гипофизэктомия, адреналэктомия и введение дексаметазона (5 мг/кг) не меняли процент крыс с сохранением УРПИ, а АКТГ (10 ЕД/кг) облегчал сохранение навыка пассивного избегания. Процент крыс, не зашедших в темную камеру, при этом повышался с 30±8% в контроле до 60± 12% после введения АКТГ. ми, <;!■;,

Введение тропных гормонов гипофиза в большую цистерну мозга гипо-физэктомированных крыс позволило выявить следующую закономерность: СТГ и ТТГ вызывают амнезию навыка, ГТГ не влияет, а АКТГ облегчает его сохранение. Амнестический эффект оказывал и окситоцин, В то же время ни один из гормонов гипофиза не выявил стимулирующего действия на формирование УРПИ у гипофизэктомированных животных (табл. 1).' : ¡г

• ■■■•"' Таблица 1

Влияние внутрицистернального введения гормонов гипофиза на формирование и сохранение УРПИ у гипофизэктомированных крыс самцов при тестировании через 24 ч после обучения

Группа крыс, • гормоны, доза ЛП первого захождения в темную камер}', с Суммарное время пребывания в освещенной камере, с Число захождений в темную камеру

Крысы после гипофизэктомии

Гипофизэктомия (контроль) 68,4±17,4 79,8± 17,4 0,8±0,1

СТГ 0,2 ЕД 19,2±4,7* 19,2±4,7* 1,0±0,1

АКТГ 0,2 ЕД 64,9±22,9 71,9±22,3 1,0±0,3

ТТГ 0,2 ЕД 22,2±5,1* 22,2±5,1* 1,0±0,0*

ГТГ 0.24 ЕД 43,5±30,8 43,5±30,8 0,8±0,2

Лиз^вазопрессин 0,1 ЕД .. 41,5±18,9 65,2±18,б 1,3±0,3

Арг8-вазопрессин 0,1 ЕД 70,6± 15,2 82,5±15,2 1,3±0,3

Окситоцин 0,1 ЕД 18,8±4,9* 34,5±18,8* 1,1±0,1*

Интактные крысы

Контроль (физ. раствор) 71,3±18,5 | 78,4±18,5 0,6±0,2

СТГ 0,2 ЕД 80,4±36,8 | 80,4±36,8 0,8±0,2

АКТГ 0.2 ЕД 147,1 ±20,0* 1 147,1 ±20,0* 0,2±0.1*

ТТГ 0.2 ЕД 36,0±12,7* | 36,0±12,7* 1,0±0,0*

ГТГ 0,24 ЕД 71,8±23,0 1 73,8±23,0 0,7±0.3

Лиз8-вазопрессин 0,1 ЕД 94,8±16,1 \ 114,3±16,1* 0,7±0.2

Арг*-вазопрессин 0.1 ЕД 73.2±18,8 1 73,2±18,8 0,5±0,2

Окситоцин 0,1 ЕД 87,9±17,5 ; 87,9±17,5 0,5±0.1

Примечание. Физиологический раствор и растворы гормонов вводили в большую цистерну мозга в объеме 10 мкл бодрствующим крысам за 45-60 мин до обучения УРПИ. ГТГ вводили как смесь 0,2 ЕД хорионического и 0,04 ЕД ме-нопаузного гормона. *р<0,05 по отношению к контролю.

Таким образом, замещающее введение отдельных гормонов гипофиза не влияет или нарушает формирование УРПИ у гипофизэктомированных крыс. Несколько иная закономерность наблюдается при внутрицистернальном введении гормонов гипофиза интактным крысам.

При этом лишь ТТГ сохранил свое амнестическое действие на формирование УРПИ. Вместе с тем АКТГ выявил явный стимулирующий эффект на приобретение навыка, который отсутствовал у гипофизэктомированных крыс. Следовательно, для облегчающего влияния гормонов гипофиза на память важен физиологический баланс всех гормонов. Лишь на этом фоне возможно проявление стимулирующего действия АКТГ на память.

Исследование действия тропных гормонов гипофиза на поведение в открытом поле показало, что в целом они оказывают либо умеренное активирующее, либо тормозящее действие на двигательные и эмоционал ьные формы поведения. Более значимое угнетение двигательной активности оказывал СТГ, который при этом растормаживал эмоциональные реакции, а окситоцин, напротив, существенно повышал двигательную активность животных.

Интересно отметить, что оба эти гормона оказывали амнестическое действие у гипофизэктомированных животных. Это предполагает, что в обеспечение условного избегания двигательная активность в данном случае не вносит существенного вклада.

Влияние гормонов системы гнпофнз-надпочечннки на формирование и сохранение условных рефлексов у крыс

Влияние гормонов системы гипофиз-надпочечники на формирование и сохранение УРПИ у крыс. В данной главе рассматриваются эффекты гормонов гипофиза (АКТГ) и надпочечников в процессе формирования УРПИ у крыс. С этой целью использованы приемы удаления гипофиза, надпочечников, а также экзогенное введение гормонов. Данные этой серии спытов представлены в табл. 2.

Видно, что экзогенно вводимый АКТГ, как и адреналэктомия облегчают формирование УРПИ у крыс. Механизм этого явления, по-видимому, сходен и связан с облегчающим действием АКТГ на память. Однако этот эффект АКТГ не проявляется у гипофизэктомированных крыс, то есть лростог замещение АКТГ системным введением гормона в виде пролонгированного препарата АКТГ цинк-фосфата оказывается недостаточным для проявления его облегчающего действия на формирование УРПИ, как мы это наблюдали при внутрицистернальном введении АКТГ. Удаление надпочечников служит триггером для усиления секреции АКТГ гипофизом, поэтому адреналэктомня сопровождается облегчением нормирования УРПИ. Не исключено, что пот механизм включает (или усиливает) и введение альдостерона у крыс после адреналэкто-

мни. Феноменологически в этом случае мы также наблюдаем облегчение формирования УРПИ.

Таким образом, системно вводимые гормоны гипофиза, в частности АКТГ. не проявляют своего облегчающего действия на память у гипофизэкто-мированных животных. В то же время, у ишактных крыс АКТГ, как и адреналэктомия, стимулирует формирование УРПИ.

Таблица 2

Влияние гормонов системы гипофиз-надпочгчники на формирование и сохра-■.. <, нение УРПИ у крыс самцов при тестировании через 24 ч после обучения

Группа крыс, гормоны, доза ..... ЛП первого за- хождення в темную камеру, с Суммарное время пребывания в освещенной камере, с Число захождений в темную камеру

Контроль (физ. раствор) 56,2±19,1 60,9±19,0 0,9±0,2

АКТГ цинк-фосфат 10 ЕД/кг 117,6±19,0* 117,6±19,0* 0,4±0,1*

Дексаметазон 0,5 мг/кг 72,0±1:>,2 72,0±15,2 0,8±0,1

Альдостерон (ДОКСА) 2,5 мг/кг ( 8б,2±20,9 86,2±20,9 0,6±0,1

Адреналэктомия за48 ч : 98,9±19,5* 104,4±18,8* 0,6±0,1

Гипофизэктомия за 48 ч ! 66,1±13,9 70,4± 18,9 0,9±0,2

Гипофизэктомия + АКТГ 10 ЕД/кг 5 60,3±22,6 60,3±22,6 0,8±0,1

Адреналэктомия + АКТГ 10 ЕД/кг I 69,9± 19,0 69,9±19,0 0,8±0,1

Адреналэктомия + альдостерон ; 94,2±18,5* (ДОКСА) 2,5 мг/кг 102,2±15,6* 0,8±0,2

Примечание. Все инъекции производили внутрибрюшинно непосредственно после,обучения УРПИ. *р<0,05 по отношению к контролю.

Что касается исследования поведения крыс в открытом поле, то, как и в случае внутрицистернального введения горконов, показатели двигательного и эмоционального поведения крыс после соответствующих манипуляций с ними менялись незначительно. Было отмечено лишь выраженное снижение вертикальной активности после введения альдостерона (ДОКСА) 2,5 мг/кг, а также повышение груминговых реакций у гипофизэктомированных животных, которым вводили АКТГ. Остальные исследованные показатели умеренно колебались при тех или иных гормональных изменениях (удаление гипофиза, надпочечников, введение АКТГ, дексаметазона, альдостерона).

Влияние гормонов системы гипофиз-надпочечники на формирование и сохранение условных питьевых рефлексов у крыс. УРПИ является элементарным оборонительным рефлексом у грызунов. Вместе с тем в экспериментальной нейрофизиологии и физиологии высшей нервной деятельнос'1 и используют набор условных реакций более сложной организации, например,

рефлекс активного нзбегання, питьевые и пищевые условные рефлексы и т.д. В данной части работы были изучены особенности формирования, угашения и последующего восстановления условного питьевого рефлекса (УПР) у крыс самцов в условиях избытка и дефицита гормонов гипофизарно-адреналовой системы. У животных вырабатывали УПР в автоматизированной однодоро-жечной камере. Критерием обучения служило выполнение не менее 70% правильных ответов. После достижения критерия обучения производили угаше-нке навыка: включение условного стимула при этом не подкреплялось. Критерием угашения служило выполнение не более 10% правильных ответов. Животных разделяли на 5 групп: 1) контрольные; 2) получавшие АКТГ цинк-фосфат (10 ЕД/кг, внутрибрюшин.яо, через день); 3) получавшие дексаметазон (0.5 мг/кг, ежедневно); 4) с гипофизэктомией, и 5) с адреналэктомией. Операции осуществляли за 3 дня до начала обучения.

Анализ обучения УПР у крыс показал, что животные с гипофизэктомией обучаются данному рефлексу значительно быстрее, чем контрольные (рис. 1). Продолжительность обучения после гипофизэктомии составила 1,4±0,4 дней (3,7±0,6 дней в контроле). Сходным образом количество сочетаний, необходимых для достижения критерия обучения, в группе гипофизэктомированных животных было 40±12 (70±12). Остальные показатели (количество правильных ответов и межсигнальных реакций, необходимое для достижения критерия обучения, а также время замыкания условной связи) достоверно не отличались в обеих группах крыс.

К сожалению, начиная со второго дня обучения (водная депривация в течение трех суток), наблюдали массовую гибель животных с адреналэктомией (суммарно более 80% крыс), что не позволило проанализировать обучение и последующее угашение УПР в данной группе животных. В группах крыс, получавших АКТГ или дексаметазон;, не было отмечено достоверных изменений кроме количества межсигн;шьных реакций до достижения критерия обучения у крыс, получавших дексаметазон, которое равнялось 12±1 (16±2 в контроле).

Иную закономерность наблюдали при угашении УПР. Если гипофизэк-томия и введение дексаметгиона не влияли на угашение рефлекса, то введение АКТГ значительно замедляю его (рис. 2). Продолжительность угашения у ин-тактных животных и крыс, получавших АКТГ, составила соответственно 2.4±0.4 и 4.3±1.! дней. Аналогичные изменения отмечались и по остальным показателям угашения (количество сочетаний и межсигнальных реакций до угашения рефлекса), которые в 1,8-2,5 раза превышали контрольные значения. Проверка восстановления УПР через 45 сут после его угашения выявила значительный дефицит восстановления у гипофизэктомированных крыс. Наряду с ним \ животных, получавших АКТГ или дексаметазон, сходным образом увеличивалось время замыкания условной связи, определяемое по числу сочетаний. необходимых для появления первого правильного ответа.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Рис. 1. Влияние избытка и дефицита гормонов гипофизарно-надпочечниковой системы на динамику обучения УПР у крыс.

По оси ординат - процент обучившихся крыс; по оси абсцисс - дни обучения.

Цифры: 1 - контроль; 2 - после гипофизэктомии; 3 - при введении АКТГ цинк-фосфата (10 ЕД/кг); 4 - при введении дексаметазона (0,5 мг/кг); 5 - после адреналэктомии. *р<0,05 по отношению к контролю. —о— Ряд1 - • » - • Ряд2 - -а - РядЗ - -А - Ряд4

*

тк ^ I

120 100 I 80

.. .,60 , 40

. 20 ' 4......Вы.

........ ^-I................. ^

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Рис. 2. Влияние избытка и дефицита гормонов гипофизарно-надпочечниковой - . системы на динамику угашгния УПР у крыс.

По оси ординат - процент крыс с угашенным рефлексом; по оси абсцисс - дни угашения. Цифры: 1 - контроль; 2 - после гипофизэктомии; 3 - при введении ЛКТГ цинк-фосфата (10 ЕД/кг); 4 - при введении дексаметазона (0.5 мг/кг). *р<0.05 по отношению к контролю.

I 1рпведе!1ные результаты свидетельствуют, прежде всего, о том. что АКТГ умствует 15 регуляции обучения, угашеиия (активного забывания) и сохранения питьевого рефлекса. При этом найдено, что снижение уровня АКТГ, обусловленное гнпофизэктомией, улучшает обучение данному рефлексу, а его повышение замедляет угашение рефлекса. В то же время у гипофнзэктомирован-ны\ крыс угашенный УПР восстанавливается существенно хуже, чем у животных, не подвергавшихся оперативному вмешательству. Эти факты могут свидетельствовать в пользу гипотезы, что баланс гормонов гипофизарно-надпоче-чниковой системы обусловливает динамическое (оперативное) рефлекторное реагирование в ответ на изменяющиеся условия окружающей среды.

Влияние гормонов системы гипофиз-щитовидная железа на формирование и сохранение УРПИ у крыс

В настоящем разделе представлены данные, об участии гормоноэ системы гипофиз-щитовидная железа е механизмах формирования и сохранения у крыс самцов. Для изучения указанных эффектов использованы методы удаления гипофиза и щитовидной железы, а также введения соответствующих гормонов интактным и оперированным животным. В табл. 3 приведены основные результаты данной серии экспериментов.

Таблица 3

Влияние гормонов системы гипофиз-щитовидная железа на формирование и сохранение УРПИ.у крыс самцов при тестировании через 24 ч после обучения

Группа крыс, ЛП первого за- Суммарное вре- Число захожде-

гормоны, доза хождения в тем- мя пребывания ний в темную

ную камеру, с в освещенной камеру

камере, с

контроль (физ. раствор) ■ 81,8±13,5 ■ - 81,8±18,5 0,6±0,1

ГТГ 0.2 ЕД в/цистернально 1 36.0±12,7* 36,0±12.7* 1,0±0,0*

Гироидин 10 мг/кг 107,5±17,3 107,5±17,3 0,5±0,1

Гироидэктомия за 5 сут 14 Sil,?** 14,8±1,7** 1,0±0,0*

"нроидэктомия + тироидин 75.0=23,1 8б,3±22,9 0,9±0,3

О мг/кг

Тримечание. Экстирпацию щитовидной железы производили за 5 сут до обу-ения УРПИ. ТТГ вводили в большую цистерну мозга бодрствующим крысам а 60 мни до обучения, тироидин - внутрибрюшинно непосредственно после иглшш обучения УРПИ ьр<'0.05. **р<0,01 по отношению к контролю.

Вн\ грпциетерпалыюс введение ТТГ, как и тиропдэктомия. ведущая к-шмуляпнн секреции ТТГ. оказываю! однонаправленный амиестмческий эф-

фект в отношении УРПИ. Напротив, тироидин проявил тенденцию к улучшению сохранения навыка (данные статистически недостоверны) у интактных крыс. При сведении тироидина животным с удаленной щитовидной железой наблюдается функциональная компенсация, проявляющаяся в отсутствии ам-нестического эффекта тироидэктомии.

Таким образом, тиротропный гормон гипофиза, по-видимому, играет роль амнестического агента в отношении реакции пассивного избегания. Это его действие компенсируется гормонами самой щитовидной железы, в частности, ти'ройдином. Выше мы отмечали, что ТТГ, введенный как интактным, так и гипофизэ1ггомированным крысам, умеренно угнетает двигательную активность, но растормаживает эмоциональные реакции животных. Тем не менее, именно у ТТГ отмечен устойчиво воспроизводимый эффект нарушения воспроизведения УРПИ.

Влияние гормонов системы гипофиз-половые железы на формирование и сохранение УРПИ у крыс

В данной главе приведены данные об эффектах гормонов половых желез и гонадйтропинов на приобретение навыка пассивного избегания у крыс самцов и самок. Для исследования поведенческих феноменов использованы приемы удаления гонад, введения половых гормонов разного знака, гонадотропи-нов.

В пергой серии опыты были выполнены на самцах (табл. 4). Видно, что у интактных крыс-самцов ГТГ независимо от способа введения (системно или в цистерну мозга) не влияет на формирование УРПИ. У гйпофизэктомирован-ных животных ГТГ проявил тенденцию к нарушению сохранения навыка избегания, однако данные не были статистически достоверными. Сходным образом введение тестостерона или эстрадиола не меняло приобретения навыка. Напротив, кастрация самцов существенно нарушала формирование УРПИ. В этих условиях эксперимента системное введение ГТГ, как и ожидалось, не компенсировало нарушения, обусловленные гонадэктомией.

В противоположность предыдущим экспериментам, у крыс-самок системное введение ГТГ оказывало стимулирующее действие на формирование УРПИ (табл. 5). .Сходным, но более выраженным, эффектом обладал эстради-ол. вводимый животным в течение трех дней, предшествовавших обучению. Кастрация, напротив, вызывала амнезию навыка пассивного избегания. Но более выраженную амнезию УРПИ регистрировали после внутрицистернального введения ГТГ гипофизэктомированным животным. При этом цифры латентных периодов захождения крыс в темную камеру были столь малы, что соответствовали показателям самых мощных амнестическпх агентов, например, действию скополамина (Шабанов П.Д., Бородкин Ю.С.. 1984). Это весьма интересный экспериментальный факт, подтверждающий реальное амнестичсское

Таблица 4

Влияние гормонов системы гипофиз-половые железы на формирование и сохранение УРПИ у крыс самцов при тестировании через 24 ч после обучения

Группа крыс, гормоны, доза ЛП первого захождения в темную камеру, с Суммарное время пребывания в освещенной камере, с Число захождений в темную камеру

Контроль (физ. раствор) 77,1±17,4 83,7±17,4 0,8±0,2

ГТГ" 20 ЕД/кг 72,1±19,0 81,4±19,0 . 0,9±0,2

ГТГ 0,24 ЕД в/цистернально 71,8±23,0 73,8±23,0 0,7±0,3

ГТГ 0,24 ЕД в/цистернально крысам с гипофизэктомией 43,5±30,8 43,5±30,8 0,8±0,2

Тестостерон0 5 мг/кг 71,6±17,4 71,6±17,4 0,7±0,1

Эстрадиол°0,5 мг/кг 97,5±16,1 97,5±1б,1 _0,3±0,1*

Кастрация за 48 ч 34,б±16,7* 36,5±16,7* 1,0±0,2

Кастрация + ГТГ 20 ЕД/кг 46,4±16,4* 46,4± 16,4* 0,9±0,1

Примечание. "Вещества вводили внутрибрюшинно непосредственно после обучения УРПИ (был использован хорионический ГТГ); вещества вводили внутримышечно (масляные растворы) троекратно за 48 ч, 24 ч и 3 ч до обучения крыс. *р<0,05; **р<0,01 по отношению к контролю.

Таблица 5

Влияние гормонов системы гипофиз-половые железы на формирование и сохранение УРПИ у крыс самок при тестировании через 24 ч после обучения

Группа крыс, гормоны, доза ЛП первого захождения в темную камеру, с Суммарное время пребывания е освещенной камере, с Число захождений в темную камеру

: Контроль (физ. раствор) 71,5±17,2 73,9±17,2 0,7±0,2

' ГТГа 20 ЕД/кг 113,6±18,6* 117,1 ±18,6* 0,4±0,1*

■ ГТГ 0,24 ЕД в/цистернально 69,6±14.2 71,1±14,2 0,8±0.2

! ГТГ 0,24 ЕД в/цистернально ; крысам с гипофизэктомией 9,3±2.2** 13,3±4,5** 1,1±0,1**

Тестостерон" 5 мг/кг 77,5±18,9 78,1±18,9 0,7±0,2

Эстрадиол"0,5 мг/кг | 58,0±21,1 !08,7±21,1* 1,0±0,4

¿Эстрадиол0 0,5 мг/кг | 103,2±21,1 131,6±20,9* 0,6±0,2

Кастрация за 48 ч 26,4±19,1* 36,8±19,1* 1,0±0,2 ;

Кастрация + ГТГ 20 ЕД/кг 60,4±20,8 81,4±20,7 0,8±0,2

Примечание. ''Вещества вводили внутрибрюшинно непосредственно после обучения УРПИ (был использован хорионический ГТГ); бВещества вводили внутримышечно (масляные растворы) троекратно за 48 ч, 24 ч и I ч ло обучения крыс. *р<0.05: **'р<0,01 но отношению к контролю.

действие ГТГ, особенно у самок, для которых этот гормон и большей степени значим, чем для самцов.

Поведение крыс в открытом поле также отличалось от предыдущих серии экспериментов. ГТГ, вводимый системно самцам, сходно с тестостероном повышал двигательные реакции животных. При этом ГТГ не влиял на их эмоциональность, тогда как-тестостерон и в этом случае оказывал активирующий эффект. Активирующее действие ГТГ на эмоциональные реакции самцов крыс проявилось только после введения гормона в большую цистерну мозга. Интересно отмстить, что оно не проявлялось после кастрации.

У самок подобный эффект был зарегистрирован после введения эстра-диола. У самок, как и самцов ГТГ, вводимый системно, существенно повышал показатели двигательной активности. Эффект не проявлялся, если гормон вводили внутрицистернально, либо системно кастрированным животным. Единственно, ГТГ сохранял свое активирующее действие на эмоциональные реакции животных после введения в цистерну мозга.

.... . Таким образом, изменение поведения в открытом поле после введения гормоной системы гипофиз-гонады характеризуется более выраженными колебаниями, чем в предыдущих опытах.

Исследование участия гипофизарно-ыадпочечниковой системы в механизмах безусловного и условнорефлекггориого подкрепления

В данной главе приведены данные об изучении значения отдельных структурно-функциональных образований системы гипоталамус-гипофиз-надпочечники в механизмах безусловного (первичного) и условнорефлектор-ного (вторичного) подкрепления. Для этого исследовали подкрепляющие свойства фенамина гидрохлорида (1 мг/кг) в .'5 группах крыс: 1) с удалением гипофиза; 2) с удалением надпочечников; 3) с введением АКТГ-цинк фосфата 10 ЕД/кг; 4) с введением дексаметазона (0,25 мг/кг); 5) с ложной операцией (повторяла оперативные манипуляции, связанные с удалением надпочечников или гипофиза, но без удаления эндокринных желез). В качестве модели первичного подкрепления использовали реакцию самостимуляции латерального гипоталамуса, в качестве модели вторичного подкрепления - условную реакцию предпочтения места (УРПМ) в трехкамерной установке. Опыты начинали через 7 дней после оперативных вмешательств.

Исследование первично подкрепляющих свойств фенамина у крыс с гнпофнзэктомией. Использовали две группы крыс - гипофизэктомированных и с ложной операцией. Психостимулятор фенамина гидрохлорид (1 мг/кг ниутрибрюшинно) повышал реакцию самостимуляции латерального гипоталамуса у дожнооперированных крыс па 36%, то есть близко к показателям ин-тактных животных (35-45%). Единственным отличием являлся больший разброс полученных данных в сравнении с неоперированными крысами.

У гппофнз-жтомнрованных крыс лочтм в 2 раза повышались пороги самостимуляции (с 64±12 мкА у ложнооперированных до 117±21 мкА у крыс с гипо-физэктомнен). У ложнооперированных животных фенамин вызывал гиперактивность, активацию груминга, поискового поведения, принюхиваний, повышение контактов (общительности) с сородичами. Напротив, у гипофизэктоми-рованных крыс фенамин вызывал умеренную седацию и длительный груминг. Характерно, что у таких животных за периодами самостимуляции следовали периоды покоя без нажатия на педаль. Тем не менее, достоверных различий в частоте самостимуляции между ложнооперированнымй и гипоф'изэктомиро-ванными животными не получено, хотя отмечена тенденция к уменьшению показателей частоты самораздражения мозга. Если у ^ ложнооперированных животных частота самостимуляции за 1 мин возрастала с 34,2±2,1 до 46,4±4,2 (+36%, р<0,05), то у гипоф изэктомировапнных крыс она возрастала с 32,1±1,б до 41,4±2,0 (+29%, р < 0,05). ""'

Важной характерологической особенностью при сравнении ложнооперированных и гипофизэктомировгнных животных стало изменение коэффициента «рассогласования», характеризующего позитивную фазу подкрепления при самостимуляции. Так, коэффициент «рассогласования» у ложнооперированных крыс составлял обычные для контроля значения 0,23±0,02, тогда как у крыс с удаленным гипофизом он принимал отрицательные значения до-0,21 ± 0,03, что указывает на появление у них аверсивной фазы самостимуляции. Сходные изменения были получены и при локомоторной самостимуляции в челночной камере. В условиях этого эксперимента фенамин удлинял время нахождения ложнооперированных крыс в активной зоне камеры и снижал его у гипофизэктомированных животных.

Таким образом, удаление гипофиза существенно меняет первично-подкрепляющие свойства самостимуляции латерального гипоталамуса. Гипо-физэктомия повышает пороги самостимуляции, изменяет ее типичную картину, включает аверсивную фазу самостимуляции. Все это указывает на факт, что без гормонов гипофиза невозможна оптимальная реализация первично-подкрепляющих свойств фенамина.

Исследование вторично подкрепляющих свойств фенамина у крыс с дисбалансом гормонов гипофизарно-надпочечниковой системы. Вторично-подкрепляющие свойства фенамина оценивали по УРПМ в трехкамерной установке. Фенамин существенно (более чем в 3 раза) увеличивал величину предпочтения Р у ложнооперированных крыс, служивших активным контролем (рис. 3).

Величина Р характеризует сюсобность препарата увеличивать время нахождения животного в непредпочитаемом отсеке установки. Стимулирующий эффект фенамина существенно уменьшался ЛКТГ (10 ЕД/кт| и гипофизэкто-мией н полностью устранялся введением дексаметазона (0,25 мг/кг) или адре-палэктомиеп.

Рис. 3. Влияние фенамина на величину предпочтения Р при тестировании

УРПМ на 10-й день в условиях дисбаланса гормонов гипофизарно-надпочечниковой системы у крыс.

По оси ординат - группы крыс; по оси абсцисс - величина предпочтения Р, усл. ед. Темные столбики - контроль; заштрихованные столбики - после введения фенамина (1 мг/кг). *р<0,05; **р<0,01 в сравнении с контролем.

Сходную закономерность регистрировали и при оценке числа выходов из центрального отсека, а также числа длительных грумингов (более 20 с) за 15 мин тестирования на 10-й день опыта. Эти параметры являются показателями комфортности пребывания крысы в установке.

Таким образом, в данном опыте продемонстрировано, что вторично подкрепляющие свойства фенамина существенно зависят от баланса гормонов ги-пофизарно-надпо'чечниковой . системы. Дисбаланс гормонов приводит к уменьшению подкрепляющих свойств психостимулятора. Примечателен тот факт, что подкрепляющие свойства фенамина уменьшаются или нарушаютс; независимо от характера вмешательства в гипофизарно-надпочечниковуго сис-тем\' - будь то повышение уровня периферических глюкокортикоидов (введе ние дексамегазона или АКТ Г/ или же их снижение (удаление надпочечников) В последнем случае (адреналэктомия) наблюдали наиболее драматическое из менсние подкрепляющих свойств вплоть до их инверсии. По-видимому, дл: вторично подкрепляющих свойств фенамина важен, прежде всего, олтималь иыи уровень периферических глюкокортикоидных гормонов.

ВЫВОДЫ

1. Гормоны адено- и нейрогипофиза оказывают выраженное действие на мнестнчсские, эмоциональные и двигательные формы поведения крыс как при системном, так и при внутрицистернальном введении. В целом, тип действия гормонов при внутрицистернальном введении повторяет тип их'действия при системном введении.

2. Наибольшее активирующее действие на формирование условной реакции избегания у крыс оказывают АКТГ и лиз8-вазопрессин. Амнестические эффекты вызывают ТТГ и окситоцин. Гипофизэктомия препятствует- проявлению облегчающего действия гормонов на формирование пассивного избегания и усугубляет их амнестическое действие. Характер этих изменений не зависит от общей двигательной активности животных.

3. Гипофизэктомия облегчает формирование условного питьевого рефлекса у крыс, не влияя на скорость его угашения; при этом последующее сохранение и воспроизведение рефлекса нарушается. АКТГ существенно замедляет угашение питьевого рефлекса, что может рассматриваться как облегчающий эффект на сохранение рефлекса.

4. У крыс разного пола (самцов и самок) кастрация приводит к однотипным нарушениям выработки условной реакции пассивного избегания. Хорио-нический гонадотропин, вводимый системно, восстанавливает данную реакцию у самок и не восстанавливает ее у самцов.

5. Система гипофиз-надпочечники участвует в активирующем действии психостимуляторов амфетаминового типа на системы первичного (безусловного) и вторичного (условнорефлекторного) подкрепления, что связано в основном с активацией дофаминергической системы мозга.

6. Дисбаланс в системе гипофиз-надпочечники нарушает подкрепляющие свойства фенамина и глюкокортикоидных гормонов. Это доказывается опытами с удалением гипофиза, надпочечников или избыточным введением адренокортикотропного гормона и дексаметазона.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные в настоящей работе результаты .доказывают, что гормоны гипофиза участвуют в регуляции эмоциональных и, мнестических форм поведения животных. При этом одни гормоны (АКТГ, вазопрессин) облегчают формирование условных рефлексов, а другие (ТтГ,, СТГ,. ,1ТГ, окситоцин) -тормозят их. Оптимальное взаимодействие достигается при сохранении целостности системы гипофиз-эндокринная железа. Дисбаланс системы приводит к изменению типа -действия гормонов на поведение. Это необходимо, учитывать при длительных формах гормонотерапии с использованием разных гормонов (глюкокортикоиды, минералокортикоиды, половые стероиды, тироидные ГОрМОНЫ). ...... .,,,,;,,..„.>:■ .. . .. ,,

Действие психостимуляторов амфетаминового' типа , (фенамин) во многом зависит от баланса системы гипофиз-нгяпочечники. Оно не. проявляется при нарушении этого баланса (удаление.гипофиза, надпочечников либо введение АКТГ или глюкокортикоидов). Этот факт необходимо учитывать при назначении средств повышения работоспособности психостимулирующей направленности в фармакологии экстремальных . состояний и военно-медицинской практике. ;

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Исследование подкрепляющих свойств фенамина при избытке и недостатке гормонов гипофизарно-надпочечниковой системы у крыс // Клиническая эндокринология - достижения и перспективы. Всерос. конф., поев. 80-летшо Д.Я.Шурыгнна. СПб.: ВМедА, 2003. С. 360-361. (соавторы: П.Д.Шабанов, Н.С.Сапронов, А.А.Лебедев, В.Ф.Стрельцов)

2. Подкрепляющие свойства синтетического глюкокортикоида дексаме-тазона у крыс // Клиническая эндокринология - достижения и перспективы. Вссрос. конф., поев. 80-летию Д.Я.Шурыгина. СПб.: ВМедА, 2003. С. 361-362. (соавторы: П.Д.Шабанов, А.А.Лебедев, Ш.К.Мещеров, В.Ф.Стрельцов).

3. Отсроченные поведенческие эффекты 5,7-дигидрокситриптамина, вводимого в ранний постнатальный период у крыс // Фундаментальные проблемы фармакологии. Тез. 2-го Рос. съезда научн. об-ва фармакологов. 2003. 4.1. С.297. (соавторы: А.А.Лебедев, П.Д.Шабанов, Ш.К.Мещеров, Д.А.Могилевский).

4. Изменение подкрепляющих свойств фенамина при избытке и недостатке гормонов гипофизарно-надпочечниковой системы у крыс // Матер. 2-го Всерос. съезда фармакологов. М., 2003. С.96. (соавторы: П.Д.Шабанов, Н.С.Сапронов, А.А.Лебедев, В.Ф.Стрельцов). •

5. Роль дофамина в формировании эмоционального поведения // Обзоры по клин, фармакол. и лек. терапии. 2003. Т. 2. №1. С. 23-45. (соавторы: П.Д.Шабанов. А.А.Лебедев, Ш.К.Мещеров, В.Ф.Стрельцов).

6. Зависимость подкрепляющих свойств фенамина от баланса гормонов гипофизарно-адреналовой системы у крыс // Новые фармакологические средства в ветеринарии. Матер. XV междунар. научно-практич. конф., поев. 300-летшо СПб. СПб.: СПбАВМ, 2003. С.91-92. (соавторы: П.Д.Шабанов, А.А.Лебедев. В.Ф.Стрельцов).

7. Отсроченные поведенческие эффекты нейротоксинов 6-пщроксидофамина и 5,7-дигидрокситриптамина, вводимых в ранний постнатальный период крысам // Юбилейная конф., поев. 50-летию Ин-та физиологии HAH Беларуси. Минск. 2003. С. 171. (соавторы: П.Д.Шабанов, А.А.Лебедев).

8. Активация фенамином подкрепляющих систем мозга при избытке и недостатке гормонов гипофизарно-адреналовой системы у крыс П Нейроэн-докринологня-2003. Всерос. конф. междунар. участием. Тез. докл. СПб., 2003. С.41. (соавторы: А.А.Лебедев, П.Д.Шабанов, Н.С.Сапронов, В.Ф. Стрельцов).

с>. Гормоны гипофизарно-надпочечниковой системы в механизмах мозгового подкрепления /У Обзоры по клин, фармакол. и лек. терапии. 2003. Т.2. М 2. 1.35-5!. 'соавторы: П.Д.Шабанов. Л.А.Лебедев).

Актуальность темы

Состояние физиологических функций целостного организма, его жизнедеятельность и адаптация к разнообразным изменениям окружающей и внутренней среды контролируется нейрогуморальными механизмами, в осуществлении которых одно из главных мест принадлежит гормонам. Основное назначение гормонов заключается в тонкой регуляции интенсивности обмена веществ, что обеспечивает постоянство гомеостаза [Угрюмов М.В., 1999; Сапронов Н.С., Федотова Ю.О., 2002]. В регуляции этих процессов гормоны занимают промежуточное звено между нейромедиаторами и ферментами, которые непосредственно регулируют скорость обмена веществ.

Начиная с 1950-х гг., все большее внимание исследователей стало привлекать изучение воздействия гормональных факторов на высшие функции мозга. В процессе накопления данных о важных и неоднозначных эффектах гормонов на организацию и созревание мозга, функциональную активность его отдельных структур, состояние нейромедиаторных систем, поведение, обучение и память, эмоционально-мотивационную сферу родилась новая наука пси-хонейроэндокринология. Одним из важных аспектов психонейроэндокриноло-гии является выяснение многосторонних взаимосвязей между нервной и эндокринной системами в формировании психического статуса, эмоций, памяти и поведения. Вопрос о воздействии гормональных факторов на высшие интегра-тивные функции мозга чрезвычайно сложен как по существу, так и в силу отсутствия объективных моделей, отражающих зависимость между уровнем гормонов в организме и их влиянием на когнитивные функции. Немаловажным аспектом изучения функций гормонов остается их влияние на системы мозгового подкрепления, лежащие в основе формирования зависимости от различных наркогенов [Шабанов П.Д. и др., 2003].

Неустойчивость эндокринного равновесия является одним из факторов, способствующих проявлению и развитию нарушений памяти, эмоций, мышления. Поэтому в экспериментальных условиях часто используют удаление эндокринных желез для изучения генеза тех или иных расстройств. Учитывая, что действие периферических гормонов на орган-мишень или клетки-мишень регулируется тропными гормонами гипофиза или гормонами нейрогипофиза, изучение системы гипофиз-периферические эндокринные железы в модельных экспериментах чрезвычайно важны. Такое моделирование эндокринных расстройств позволяет более углубленно изучать отдельные проявления действия гормонов на поведение. Кроме того, доказано, что гормональный дисбаланс нарушает не только отдельные механизмы, но и тип действия фармакологических веществ. Это касается большой группы соединений, например, судорожных агентов, психотропных веществ, антигипоксантов [Сапронов Н.С., 1998]. В дополнение следует отметить, что исследованиями последних лет [Piazza et al., 1996, 1997; Лебедев А.А. и др., 2002; Шабанов П.Д. и др., 2002; Стрельцов В.Ф., 2003] показана способность ряда гормонов, включая глюкокортикоидные, активировать подкрепляющие системы мозга по типу психостимуляторов. Актуальность настоящей работы определяется изучением значения отдельных гормонов (гормонов гипофиза и периферических эндокринных желез) и их дисбаланса для обеспечения эмоциональных форм памяти и подкрепляющих механизмов мозга. Знание этих сведений принципиально важно для представлений о предпосылках формирования лекарственной зависимости, в частности от психостимуляторов амфетаминового типа.

Цель работы

Фармакологический анализ эмоциональной памяти и систем мозгового подкрепления при гормональном дисбалансе.

Задачи исследования:

1) исследование эффектов гормонов адено- и нейрогипофиза при внутри-цистернальном и системном введении на двигательные и эмоциональные формы поведения, а также условные рефлексы у крыс;

2) исследование дисбаланса системы гипофиз-периферические эндокринные железы (щитовидная железа, надпочечники, половые железы) на формирование условных рефлексов у крыс;

3) исследование механизмов безусловного и условнорефлекторного подкрепления при гормональном дисбалансе системы гипофиз-надпочечники и механизмов их активации психостимуляторами.

Научная новизна

В экспериментах на крысах доказано, что гормоны гипофиза обладают активирующим (АКТГ, вазопрессин) или тормозящим (ТТГ, СТГ, ГТГ, оксито-цин) действием на формирование условных рефлексов. Тип действия гормонов сохраняется при их центральном (внутрицистернальном) и системном (внутри-брюшинном) введении. Дисбаланс системы гипофиз-периферические эндокринные железы, вызванный удалением гипофиза или периферических желез либо введением тропных гормонов гипофиза или гормонов желез внутренней секреции, нарушает формирование и угашение условных рефлексов. Наиболее значимой среди других гормональных систем является гипофизарно-надпочечниковая система. Избыток или недостаток гормонов этой системы принципиально меняет характер действия фармакологических средств, в частности, психостимуляторов амфетаминового типа. На фоне дисбаланса гормонов гипофизарно-надпочечниковой системы эффект активации систем мозгового подкрепления психостимуляторами не проявляется. Так, удаление гипофиза или надпочечников либо введение АКТГ или синтетического глюкокор-тикоида дексаметазона устраняет или уменьшает психостимулирующие свойства фенамина на моделях самостимуляции мозга и условного предпочтения места. Работа относится к экспериментальным исследованиям в области фундаментальной медицины.

Научно-практическая значимость работы В работе продемонстрировано, что гормоны гипофиза по-разному регулируют эмоциональные и мнестические формы поведения животных. Одни из них (АКТГ, вазопрессин) облегчают формирование условных рефлексов, другие (ТТГ, СТГ, ГТГ, окситоцин) — тормозят или существенно не влияют. Оптимальное взаимодействие достигается при сохранении целостности системы гипофиз-эндокринная железа. Дисбаланс системы приводит к изменению типа действия гормонов на поведение. Это необходимо учитывать при длительных формах гормонотерапии с использованием разных гормонов (глюкокортикои-ды, минералокортикоиды, половые стероиды, тироидные гормоны). Важным аспектом работы является доказательство, что психостимулирующие эффекты фенамина на системы подкрепления реализуются лишь при сбалансированности гормонов гипофизарно-надпочечниковой системы. Активирующее действие фенамина на систему условнорефлекторного подкрепления не проявляется при нарушении этого баланса (удаление гипофиза, надпочечников либо введение глюкокортикоидов). Этот факт необходимо учитывать при назначении средств повышения работоспособности психостимулирующей направленности в фармакологии экстремальных состояний и военно-медицинской практике.

Основные положения, выносимые на защиту: 1. Гормоны адено- и нейрогипофиза регулируют мнестические, эмоциональные и двигательные формы поведения крыс. Их эффект проявляется однотипно как при системном (внутрибрюшинном), так и при центральном (внут-рицистернальном) введении.

2. АКТГ и лиз8-вазопрессин облегчают, а ТТГ и окситоцин тормозят формирование условной реакции избегания у крыс. Гипофизэктомия препятствует проявлению облегчающего действия гормонов на формирование пассивного избегания и усугубляет их амнестическое действие. Характер этих изменений не зависит от общей двигательной активности животных.

3. У крыс разного пола (самцов и самок) кастрация приводит к однотипным нарушениям выработки условной реакции пассивного избегания. Хорио-нический гонадотропин, вводимый системно, по-разному влияет на восстанав-ление данной реакции у самок и самцов.

4. Гипофизэктомия облегчает формирование условного питьевого рефлекса у крыс, не влияя на скорость его угашения; при этом последующее сохранение и воспроизведение рефлекса нарушается. АКТГ существенно замедляет угашение питьевого рефлекса, что может рассматриваться как облегчающий эффект на сохранение рефлекса.

5. Система гипофиз-надпочечники участвует в активирующем действии психостимуляторов амфетаминового типа на системы первичного (безусловного) и вторичного (условнорефлекторного) подкрепления. Дисбаланс в системе гипофиз-надпочечники нарушает подкрепляющие свойства фенамина и глюко-кортикоидных гормонов. Это доказывается опытами с удалением гипофиза, надпочечников или избыточным введением адренокортикотропного гормона и дексаметазона.

Реализация результатов работы

Материалы исследования используются в лекционном курсе кафедры фармакологии Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова, кафедры наркологии Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования МЗ РФ, кафедры нервных болезней и психиатрии и кафедры специализированной терапии Института медицинского образования Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого, вошли в грантовые разработки Российского фонда фундаментальных исследований (№01-0449073). Работа выполнена в соответствии с плановыми научно-исследовательскими разработками Института медицинского образования Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого.

Апробация и публикация материалов исследования Материалы, включенные в диссертацию, доложены на 2-м Всероссийском съезде фармакологов (Москва, 2003), Всероссийской научно-практической конференции «Клиническая эндокринология - достижения и перспективы», посвященной 80-летию проф. Д.Я.Шурыгина (Санкт-Петербург, 2003), XV международной научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии», посвященной 300-летию Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, 2003), Юбилейной конференции, посвященной 50-летию Института физиологии НАН Беларуси (Минск, 2003), Всероссийской конференции с международным участием «Нейроэндокринологи-2003» (Санкт-Петербург, 2003). По теме диссертации опубликованы 2 статьи и 7 тезисов в сборниках научно-практических работ.

Апробация диссертации прошла на совместном заседании кафедры фармакологии Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова и кафедры нервных болезней и психиатрии Института медицинского образования Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, главы обзора литературы, материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований (включающей 5 подразделов), обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа изложена на 114 страницах машино

ВЫВОДЫ

1. Гормоны адено- и нейрогипофиза оказывают выраженное действие на мнестические, эмоциональные и двигательные формы поведения крыс как при системном, так и при внутрицистернальном введении. В целом, тип действия гормонов при внутрицистернальном введении повторяет тип их действия при системном введении.

2. Наибольшее активирующее действие на формирование условной реако ции избегания у крыс оказывают АКТГ и лиз -вазопрессин. Амнестические эффекты вызывают ТТГ и окситоцин. Гипофизэктомия препятствует проявлению облегчающего действия гормонов на формирование пассивного избегания и усугубляет их амнестическое действие. Характер этих изменений не зависит от общей двигательной активности животных.

3. У крыс разного пола (самцов и самок) кастрация приводит к однотипным нарушениям выработки условной реакции пассивного избегания. Хорио-нический гонадотропин, вводимый системно, восстанавливает данную реакцию у самок и не восстанавливает ее у самцов.

4. Гипофизэктомия облегчает формирование условного питьевого рефлекса у крыс, не влияя на скорость его угашения; при этом последующее сохранение и воспроизведение рефлекса нарушается. АКТГ существенно замедляет угашение питьевого рефлекса, что может рассматриваться как облегчающий эффект на сохранение рефлекса.

5. Система гипофиз-надпочечники участвует в активирующем действии психостимуляторов амфетаминового типа на системы первичного (безусловного) и вторичного (условнорефлекторного) подкрепления, что связано в основном с активацией дофаминергической системы мозга.

6. Дисбаланс в системе гипофиз-надпочечники нарушает подкрепляющие свойства фенамина и глюкокортикоидных гормонов. Это доказывается опытами с удалением гипофиза, надпочечников или избыточным введением адрено-кортикотропного гормона и дексаметазона.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные в настоящей работе результаты доказывают, что гормоны гипофиза участвуют в регуляции эмоциональных и мнестических форм поведения животных. При этом одни гормоны (АКТГ, вазопрессин) облегчают формирование условных рефлексов, а другие (ТТГ, СТГ, ГТГ, окситоцин) -тормозят их. Оптимальное взаимодействие достигается при сохранении целостности системы гипофиз-эндокринная железа. Дисбаланс системы приводит к изменению типа действия гормонов на поведение. Это необходимо учитывать при длительных формах гормонотерапии с использованием разных гормонов (глюкокортикоиды, минералокортикоиды, половые стероиды, тироидные гормоны).

Действие психостимуляторов амфетаминового типа (фенамин) во многом зависит от баланса системы гипофиз-надпочечники. Оно не проявляется при нарушении этого баланса (удаление гипофиза, надпочечников либо введение АКТГ или глюкокортикоидов). Этот факт необходимо учитывать при назначении средств повышения работоспособности психостимулирующей направленности в фармакологии экстремальных состояний и военно-медицинской практике.