Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Патофизиологические механизмы повышенной возбудимости головного мозга в условиях транскраниального действия импульсного магнитного поля (экспериментальное исследование)

На правах рукописи

КОБО ЛЕВ Евгений Владимирович [] 4 ^ ДР 2004

ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВЫШЕННОЙ ВОЗБУДИМОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА В УСЛОВИЯХ ТРАНСКРАНИАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО

ПОЛЯ

(экспериментальное исследование)

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва- 2004

Работу выполнено на кафедре биофизики, информатики и медицинской аппаратуры Одесского государственного медицинского университета МОЗ Украины.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Годлевский Леонид Семенович

Билибин Дмитрий Петрович

доктор медицинских наук, профессор Решетник Виталий Кузьмич

Ведущая организация:

Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова защита состоится Ц » года в V/ часов

на заседании диссертационного совета Д 212.203.06 при Российском Университете дружбы народов по адресу: 117198 г.Москва, ул.Миклухо- Маклая, д.8.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского

Университета дружбы народов

по адресу: 117198 г.Москва, ул.Миклухо- Маклая, д.6.

Автореферат разослан «Л » ^^фа^-^ 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Г.А.Дроздова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Метод транскраниального воздействия импульсным магнитным полем (ИМП), первоначально применявшийся, с целью неинвазивного определения показателей возбудимости двигательной коры, сегодня используется в качестве лечебного метода выбора при депрессии [Fleischmann А .et al., 1995; George M.S.et al., 1995 2002; Wassermann E.M. Lisanby S.H., 2001]. Отмечена его эффективность при восстановлении двигательной функции у пациентов, страдающих инсультом [Jin X.et al., 2002], болезнью Паркинсона [Pascual-Leone А., 1994; Potschka H.et al., 1999], при хроническом болевом синдроме [Pridmore S., Oberoi G., 2000]. В последнее время установлен нейропротекторный эффект ТМС, проявляющийся в условиях как in vivo, так и in vitro [Müller M.B. et al., 2000].

Исследование патофизиологических механизмов контроля нейрональной возбудимости у крыс в условиях транскраниального применения ИМП показало увеличение связывания NMDA в гиппокампе [Kole M.H.P.et al., 1999], развитие нейрогормональных изменений, соответствующих противострессорному действию [Kanno M.et al., 2003; Keck M.E.et al., 2000]. Вместе с тем, в отношении судорожного синдрома данные противоречивы-наряду с эффектами угнетения эпилептогенеза [Годлевский Л.С. и соавт., 2001; Ebert U., Ziemann U., 1999; Ziemann U.et al., 1998; Weiss, S.R.B, et al., 1995] также отмечается его облегчение [Jennum P., Klitgaard H., 1996].

Одной из моделей эпилептического синдрома, которые представляют значительный интерес для разработки новых методов лечения эпилепсии, является киндлинг и, в частности, его модификация- химический киндлинг [Крыжановский Г.Н. и соавт., 1985- 2003; Шандра A.A., 1998; Chen Z.et al., 2003; Dazzi L.et al., 1997; Post R.M., Weiss S.R.B., 1989]. Данная модель отражает патогенетические особенности генерализованных форм судорожного синдрома- как ее конвульсивной, так и неконвульсивной форм, а также поведенческих синдромов, сопутствующих хронической эпилептизации мозга и служит для эффективного тестирования антиэпилептических препаратов [Kalinchuk L.E., 2000; Ure J.A., Perassolo М., 2000; Shandra A.A.et al., 1996]. Можно полагать, что использование данной модели, а также моделей острых судорог позволяет идентифицировать особенности нейропатофизиологических механизмы контроля возбудимости структур мозга в условиях применения ИМП.

Связь работы с научными планами, программами. Диссертация выполнена в рамках НИР кафедры биофизики, информатики и медицинской аппаратуры Одесского Государственного медицинского университета «Применение преформированаых физических факторов в купировании нейропатологических синдромов» (№ госрегистрации 0198U007842).

Цель работы заключается в изучении поведенческих, биоэлектрических показателей возбудимости мозга животных с синдромами повышенной возбудимости мозга в условиях транскраниального воздействия импульсным магнитным полем и модуляции функционального состояния нейромедиаторных систем мозга.

Задачи исследования:

1.Изучить эффекты разных режимов транскраниального применения ИМП на поведение интактных крыс в тестах открытого поля и позно-тонических реакциях, а также особенности эффектов в условиях блокирования опиатергической системы налоксоном и активирования динорфином А1-13.

2.Изучить влияние ИМП на проявления каинат- и бензилпенициллин-индуцированного генерализованного судорожного синдрома.

3.Исследовать эффекты сочетанного применения ИМП и противоэпилептических препартов- карбамазепина, ламотриджина, диазепама на модели генерализованной судорожной активности, индуцированной бензилпенициллином, а также в тесте открытого псля.

4. Изучить содержание тиол-дисульфидных групп, состояние аскорбатной окислительно- восстановительной системы в условиях применения ИМП.

5. Исследовать эффекты ИМП на проявления поведенческих нарушений в интерктальном периоде у киндлингс вых к рыс-исследовательское, пищевое и половое поведение, а также агрессивно-оборонителное и стереотипное поведение крыс.

6. Изучить особенности эффектов ИМП на поведение киндлинговых крыс в условиях модуляции активности дофаминергической системы мозга.

7. Изучить эффекты ИМП на электрографические спайк- волновые проявления ранней фазы формирования киндлингового синдрома.

Объект исследования - крысы с синдромами эпилептизации мозга.

Предмет исследования - патогенетические механизмы контроля возбудимости мозга.

Методы исследования - нейропатофизиологические- моделирование синдрома киндлинга, поведенческие (наблюдение исследовательской активности в тесте "открытое поле", половое, пищевое, стереотипное, агрессивное поведение), изучение ЭЭГ. Амперотитрометрическое определение тиол- дисульфидных групп и фотометрическое- состояния окислительно- восстановительной аскорбатной системы,

нейрофармакологические (внутрижелудочковые введения нейротоксинов). Весь массив данных обработан статистически с применением адекватных критериев оценки различий между группами.

Новизна исследования. Впервые показано, что транскраниальное применение ИМП (1,5 Тл) вызывает снижение показателей исследовательского поведения интактных крыс в тесте открытого поля, которое связано с активированием каппа- опиатных рецепторов. Установлено превалирование опиатергических компонентов крыс в спектре позно-тонических реакций под влиянием ИМП, усиление антиноцицептивного действия динорфина А1-13. Показана противоэпилептическая эффективность ИМП в условиях каинат- и бензилпенициллин- индуцированных форм судорожного синдрома. Впервые установлено потенцирование противосудорожного действия диазепама, ламотриджина и карбамазепина под влиянием ИМП. Показано, что под влиянием ИМП происходит увеличение уровня тиоловых групп в небелковой и в белковой фракциях крови, происходящее на фоне редукции дисульфидных групп в белковой фракции, а также увеличение содержания восстановленных форм аскорбиновой кислоты и уровня ее окисленных форм.

Впервые показано, что в условиях киндлинга, вызванного применением пикротоксина, в интериктальном периоде ИМП вызывает восстановление исследовательских реакций, увеличение полового и пищевого поведения, снижение агрессивно- оборонительных реакций. Установлено активирование дофаминергической системы мозга в интериктальном периоде киндлинга под влиянием ИМП. Показана эффективность ИМП в ранней фазе формирования пентиленететразол- вызванного киндлинга в отношении спайк- волновых комплексов.

Практическое значение полученных результатов. Полученные результаты позволяют обосновать новые подходы к неинвазивному купированию проявлений эпилептического синдрома путем транскраниального применения ИМП. Идентифицированные эффекты модуляции функциональной активности отдельных нейромедиаторных систем мозга в условиях применения ИМП составляют патогенетический базис экспериментальных подходов комбинированного применения ИМП и антиэпилептических препаратов, с целью повышения эффективности лечения эпилепсии, а также ряда поведенческих расстройств, обусловленных хронической эпилептизацией мозга и гиперактивностью соответствующих патологических систем.

Личный вклад соискателя. Автором был осуществлен патентно-информационный поиск, определены цель и задачи исследования, отработана экспериментальная модель, режимы воздействий ИМП и проведены экспериментальные исследования. Проведено статистическую обработку результатов исследования, оформление таблиц и графиков, сформулированы выводы и опубликованы основные положения работы.

Апробация результатов диссертации. Результаты исследований докладывались на научно- практических конференциях "Биофизические стандарты и информационные технологии в медицине" (Одесса, 2002, 2003), Пироговской научной конференции молодых ученых (Москва, 2003), VII-m международном конгрессе студентов и молодых ученых (Тернополь, 2003), научно- практической конференции с международным участием, посвященной памяти профессора Я.Д.Киршенблата (Тернополь, 2003), а также на ежегодных итоговых конференциях молодых ученых Одесского госмедуниверситета (2000- 2002), межкафедральных конференциях Одесского госмедуниверситета (2000,2001).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ в журналах, из них 3- самостоятельные статьи.

Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 169 страницах машинописного текста и состоит из вступления, 3 глав, выводов и списка использованных источников, иллюстрирована 27 таблицами и 21 рисунком. Библиографический указатель включает 227 источников, из них- 67- отечественные.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследований. Эксперименты выполнены на 327 крысах-самцах линии Вистар массой 180- 320 грам, которые находились в обычных условиях содержания и кормления.

Воздействие импульсами магнитного поля (ИМП), осуществляли с помощью аппарата «Авимп» (завод "Этон", Республика Беларусь), а также с помощью созданного в ОГМУ генератора подобных импульсов (Патент № №36933). В период воздействия осуществляли иммобилизацию крыс в футляре, плоскость катушки располагали параллельно поверхности черепа на расстоянии 2,5 см. Контрольных киндлинговых крыс удерживали возле катушки не проводя ТМС (ложная ТМС).

У животных в конце каждой недели изучали исследовательское поведение в тесте открытого поля, агрессивное поведение в тесте провокации драк на электродном полу, а также болевую чувствительность при защипывании кончика хвоста корнцангом. Кроме того, изучали половое поведение, количество потребленной пищи и воды [М.Я.Волошин, 1987; А.Д.Ноздрачев и др., 1987; Я.Буреш и др., 1991]. Стереотипное поведение определяли в виде стереотипного обнюхивания, лизания, грызения, а также копро- и омниофагии [Ossowska etal., 1984].

Фармакологический киндлинг вызывали путем ежедневных повторных введений пикротоксина (1,0 мг/кг, в/бр), а также пентиленететразола (30,0 мг/кг, в/бр) на протяжении трех недель [Шандра A.A., 1985; Шандра A.A. и

соавт., 1999]. Острые генерализованные формы ЭпА индуцировали путем в/жел применения каиновой кислоты ("Sigma", США) и раствора натриевой соли бензилпенициллина через предварительно имплантированные канюли. Применяли дозы каиновой кислоты, которые вызывали клонические судороги (КС) и тоническую экстензию передних конечностей (ТЭПК) [White H.S. et al.,1992]. Расчитывали среднеэффективные дозы препаратов.

Для оценки ЭЭГ использовалась частота опроса 256 имп/с с помощью АЦП (National Instruments, USA)- данные визуализировали на экране и записывали на жесткий диск для последующей off- line обработки. Частотный диапазон сигналов составил 0,5- 40 Hz. 16- секундные эпохи записи ЭЭГ подвергали анализу Фурье ("Labview- 5,0", США), определяли показатели общей и спектральной (частотной) мощности ЭЭГ (jJ.Vz).

Для определения содержания в крови сульфгидрильных и дисульфидных групп применяли амперометрическое титрование нитратом серебра, а для исследования уровня аскорбиновой кислоты (АК) и ее окисленных форм (ОФ)- метод спектрофотометрии [Соколовский В.В., 1996]. Результаты выражали в мкмоль/л.

Все полученные результаты обрабатывали с помощью параметричсеких и непараметрических методов статистического анализа [Сепетлиев Д., 1968; Гублер Е.В., Генкин A.A., 1973; Я.Буреш и соавт., 1991].

Влияние ИМП и противосудорожных препаратов на показатели двигательной активности крыс в тесте «открытое поле». Эффекты ИМП. Через 30 мин с момента воздействия 10 импульсов (1,5 Тл) отмечалось снижение числа центральных пересеченных квадратов (ПК)- в 3,3 раза в сравнении с контролем (Р<0,05). Также в этот период имело место снижение числа стоек без опоры в 4,71, (Р<0,05), а также с опорой-в 2,1 раза (Р<0,05).

Воздействие 20 импульсами (1,5 Тл) сопровождалось снижением общего числа ПК- в 1,82 в сравнении с контролем (Р<0,05). Также уменьшалось число центральных ПК- в 4,1 раза (Р<0,05). Число стоек без опоры и стоек с опорой уменьшалось соответственно в 6,6 и в 4,1 раза (Р<0,05). Снижалось также число эпизодов груминга и уринаций -соответственно в 4,0 и 3,75 раза в сравнении с контролем.

Исследование воздействий ИМП индукцией 0,1 Тл показало, что на 30-й мин с момента воздействия 20 импульсами снижалось число ПК- на 29,6% и число подъемов без опоры- на 39,8% в сравнении с контролем (Р<0,05). Воздействие 40 импульсами вызывало снижение общего числа ПК 35,0%, а также числа подъемов на задние лапы без опоры- на 54,8% (Р<0,05). Эти изменения регистрировались на протяжении часа с момента воздействия

Эффекты диазепама и ИМП. Введение диазепама в дозе 0,05 мг/кг на фоне предварительных воздействий ИМП (10 импульсов) сопровождалось

выраженной редукцией общего числа ПК в сравнении с контролем в 1,87 раза, а в дозах 0,1 и 0,5- соответственно в 2,32 и в 4,02 раза (Р<0,05). При этом общее число ПК в группе животных, которым диазепам вводили в дозе 0,5 мг/кг на фоне ТМС, было меньше соответствующих показателей в группах крыс, которым раздельно применяли ТМС или диазепам (0,5 мг/кг)-соответственно в 2,79 и в 2,30 раза (Р<0,05).

Эффекты карбамазепина и ИМП. Под влиянием карбамазепина в дозе 20,0 мг/кг на фоне ИМП (10 импулсьов) общее число ПК было меньше такового в группах крыс, которым раздельно применяли препарат (20,0 мг/кг) и ИМП - соответственно в 2,77 и в 2,85 раза (Р<0,05). Также меньшими, чем в группах с одним введением препарата, были показатели общего числа ПК у крыс с применением карбамазепина в дозах 5,0 и 10,0 мг/кг на фоне ИМП-соответственно в 1,6 и в 2,15 раза (Р<0,05).

Эффекты ламотриджина и ИМП. Под влиянием сочетанного применения ламотриджина (5,0 мг/кг), и ИМП (10 импульсов) отмечалась достоверная редукция числа центральных ПК- в 1,65 раза в сравнении с контролем, стоек без опоры - в 2,36 раза (Р<0,05). В большей дозе (10,0 мг/кг) ламотриджин вызывал снижение общего числа ПК, а также числа эпизодов груминга - на 79,0% и в 4,0 раза в сравнении с контролем соответственно (Р<0,05). При этом число центральных ПК было меньше, чем в контроле в 6,6 раза, а число стоек без опоры и с опорой- соответственно в 4,71 и в 4,83 раза (Р<0,05).

Опиат-зависимые механизмы эффектов ИМП на двигательную активность и позно- тонические реакции крыс Налоксон в дозе 10,0 мг/кг вызывал возрастание числа ПК- на 70,0%, общего числа ПК на 23,8%, числа стоек без опоры- в 2,26 раза, и с опорой на 67,4% (Р<0,05). В группе животных с воздействием ИМП на фоне применения налоксона в дозе 10,0 мг/кг все исследуемые показатели не отличались от таковых в группе контроля (Р>0,05).

Изучение позно-тонических реакций у крыс по Myslobodsky M.et al., (1980) показало, что у 20% животных после ИМП (10 импульсов), в отличие от интактных крыс, конечности были расположены под туловищем, а также отмечалась эксплозивность. При этом у 32,0% животных отмечался экзофтальм. У 60,7% при поднятии за хвост задние конечности были приведены, в то время как в группе контроля у 55,0% крыс конечности были отведены. У 76,0% крыс повышался тонус хвоста, снижалось число крыс, которые удерживались на стержне и захватывали передними лапами карандаш (соответственно до 48,0% и 44,0%). В условиях применения налоксона (10,0 мг/кг) отведение конечностей отмечалось у 16,7% крыс (в контроле- у 55,0%) и у 16,7% регистрировался экзофтальм.

Проведение ТМС на фоне применения налоксона (10,0 мг/кг) не изменяло позно- тонические реакции крыс в сравнении с контролем (Р>0,05).

Под влиянием ИМП (20 импульсов) у крыс выраженность болевой реакции на 30-й мин с момента стимуляции, была снижена в сравнении с контролем в 2 раза (Р<0,05). Сочетанное применение динорфина А1-13 и ИМП в самостоятельно неэффективных дозах (1,0 мкг, в/жел) и режимах (10 импульсов) сопровождалось трехкратным снижением интенсивности болевых реакций, в сравнении с показателем в группе контроля (Р<0,05).

Влияние ИМП и противосудорожиых препаратов на острые генерализованные судороги. Эффекты на каинат- индуцированный судорожный синдром. Среднеэффективная доза КК (ЕО50), вызывающая КС при в/жел применении интактным крысам составила 0,23 мкг, а ЕО50 для индукции ТЭПК-1,47 мкг и превышала таковую для КС в 6,42 раза.

Определение среднеэффективных доз КК в условиях применения ИМП (10 импульсов) показало, что Е050, вызывавшая КС составила 0,45 мкг и в 1,96 раза превышала таковую, определенную у интактных крыс. ЕО50 КК, индуцировавшая ТЭПК у 50% крыс составила 2,26 мкг и была в 1,54 раза более высокой, чем у интактных животных.

На фоне применения ИМП числом импульсов 20 ЕО50 КК составила 0,78 мкг, что было в 3,41 раза выше, чем в контроле и превышало аналогичный показатель в группе животных с ТМС числом импульсов 10 в 1,73 раза. ЕО50, вызывавшая ТЭПК в этих условиях составила 3,72 мкг, что было выше в сравнении с аналогичным показателем у интактных животных в 2,53 раза. Увеличение числа импульсов до 40 не сопровождалось дальнейшим ростом исследуемых показателей.

Эффекты ИМП на генерализованные судороги, индуцированные натриевой солью бензшпенициллииа (БП). Расчетная доза БП, вызывавшая генерализованные судороги у 50% крыс при в/жел введении составила 251,Ъ, а у 100% животных - 532,6 МЕ. ЕО50 БП в условиях применения ТМС (10 импульсов) составила 355,9 МЕ, а при увеличении числа импульсов вдвое -604,2 МЕ и была больше таковой в группе интактных крыс в 2,35 раза. В условиях применения ИМП числом импульсов 40 среднеэффективная доза БП, вызывавшая генерализованные судороги у 50% крыс составила 532,2 МЕ и была выше, чем у интактных крыс в 2,1 раза.

Среднеэффективная доза диазепама, предотвращавшая формирование генерализованных судорог, вызваных в/жел применением БП (550,0 МЕ), составила 0,34 мг/кг. Применение диазепама на фоне предварительных ТМС числом импульсов 4 и 8 сопровождалось уменьшением Е050, величина которой составляла соответственно 38,2% и 18,8% от аналогичного

% {с1диазепам Нкарбамазепин СЗламотраджин ]

Рис. 1. Перерасчитанные среднеэффективные дозы противоэпилептических препаратов в условиях ТМС.

Обозначения: по оси абсцисс: 1- 2- 3- 4- ED50 препаратов в условиях применения ТМС соответственно числом 2,4, 8 и 10 импульсов (1,5 Тл). По оси ординат: значение среднеэффекгивной дозы соответствующего препарата в % к таковому в условиях применения одного препарата, принятому за 100% (контроль).

#-Р<0,05 в сравнении с показателем в группе контроля (критерий t-Стьюдёнта).

показателя, определенного только в условиях применения одного диазепама (Р<0,05) (Рис.1). ED50 после применения 10 импульсов ТМС составила 23,5% от таковой в контроле (Р<0,05). ED50 карбамазепина, определенная в условиях применения БП (550,0 МЕ, в/жел), составила 19,7 мкг. Перерасчет EDS0 препарата в условиях применения 4, 8 и 10 импульсов МП показал, что она была меньше таковой, определенной в условиях одного применения карбамазепина- соответственно на 50,1%, 55,1% и 80,4% (Р<0,05) (Рис. 1).

Среднеэффективная доза ламотриджина, определенная в условиях судорог, вызванных в/жел применением БП, составила 14,44 мкг, а в при применении ТМС числом импульсов 2,4, 8 и 10 отмечалось ее уменьшение в сравнении с таковыми, определенными при самостоятельном введении препарата- соответственно на 56,7%, 86,9%, 79,0% и 71,6% (Р<0,05) (Рис. 1).

Состояние тиод-дисульфидной и аскорбатной окислительно-восстановительной систем крови в условиях действия ИМП. Через 30 мин с момента применения ИМП (10 импульсов) регистрировалось увеличение общего уровня небелковых SH- и SS- групп - до 1889,1+ 53,2

мкмоль/л, что было на 15,3% выше исходного значения данного показателя (Р<0,05). При этом также наблюдалось увеличение небелковых тиоловых групп- на 15,0% (Р<0,05). В белковой фракции крови регистрировалось снижение уровня дисульфидных групп (на 13,4%) (Р<0,05).

Под влиянием ИМП (40 импульсов) в небелковой фракции крови отмечалось возрастание (на 22,5%) общего уровня тиоловых и дисульфидных групп в сравнении с исходным фоном (Р<0,05). При этом возрастало содержание тиоловых групп- на 29,6% (Р<0,05). Коэффициент БН/Бв-увеличивался на 35,1% (Р<0,05). В белковой фракции крови увеличивался уровень тиоловых групп на фоне редукции дисульфидных групп (соответственно на 13,6% и на 17,4%) (Р<0,05). Коэффцициент БН^-возрастал на 21,9% в сравнении с таковым до воздействий ИМП (Р<0,05).

Под влиянием ИМП (10 импульсов) отмечалось возрастание общего содержания АК+ОФ- на 21,7% в сравнении с контролем, в котором уровень АК+ ОФ составил 67,5+2,2 мкмоль/л, АК- 29,3+ 1,6 и ОФ-38,2+ 1,4 мкмоль/л (Р<0,05). При этом уровень АК был выше такового до начала ИМП на 41,8% (Р<0,05). ИМП большей интенсивности (40 импульсов) вызывало повышение общего содержания АК+ ОФ на 38,7% (Р<0,05). При этом регистрировалось увеличение как АК (на 53,2%), так и ОФ (на 27,5%) (Р<0,05).

Дофаминергические механизмы в контроле поведенческих реакций у киндлинговых животных в условиях применения ИМП. Показатели двигательной активности, полового и пищевого поведения. Через 24 ч с момента формирования киндлинга отмечалась редукция числа ПК -как внешних на 47,6%, так и центральных- в 26 раз (Р<0,05), снижение числа вертикальных стоек крыс- в 4,2 раза стоек с опорой и в 5,2 стоек без опоры (Р<0,05), редукция числа заглядываний животных в отверстия пола (в 6 раз), а также числа эпизодов груминга-в 10,5 раз (Р<0,05). Латентный период садки крыс, интромиссии возрастали соответственно более, чем в 3 и в 4 раза (Р<0,05). При этом сниженной была частота интромиссий- в 3 раза, в то время как латентный период эякуляции возрастал в 1,9 раза (Р<0,05). По завершении формирования киндлинга у крыс наблюдалось снижение массы тела- на 16,6% в сравнении с контролем (до 184,0+ 4,1 г) (Р<0,05).

Под влиянием ИМП (20 импульсов) общее число ПК и число центральных ПК возрастали у интаткных крыс соответственно на 49,5% (Р<0,05) и в 13,5 раз (Р<0,001). У животных увеличивалось число стоек с опорой в 3,1 и без опоры в 3,5 раза в сравнении с киндлинговыми крысами (Р<0,001). Сходные эффекты отмечались при введении ЮОРА (100,0 мг/кг, в/бр): возрастало число ПК- как периферических (на 43,1%) (Р<0,05), так и центральных (в 21,5 раз) (Р<0,001). ЮОРА (100,0 мг/кг, в/бр) вызывал укорочение латентного периода садки самцов в сравнении с контролем - на

37,3% (Р<0,05). Латентный период интромиссии укорачивался на 43,2% (Р<0,05). Число садок самцов возрастало под влиянием ЮОРА в 4,4 раза, а в условиях применения ИМП- в 3,6 раза (Р<0,05). Также увеличивалось число интромиссии (в 1,9 раза) (Р<0,01), в то время как латентный период эякуляции уменьшался на 29,0% (Р<0,05). Определение количества потребленной пищи под влиянием ЮОРА (100,0 мг/кг, в/бр) возрастало на 47,3% и на 28,0% при воздействии ИМП (Р<0,05).

Стереотипное поведение. У киндлинговых крыс стереотипные обнюхивания регистрировались у 2 крыс из 10, а грызения и омнифагия- у 1 из 10 крыс (Рис. 2.). Через 30 мин с момента в/бр применения Ь-БОРА (100,0 мг/кг) возрастало число крыс со стереотипным обнюхиванием до 4 из 10 (Р>0,025). При этом лизания, грызения и омнифагия имели место соответственно у 2, 5 и 3 из 10 исследованных животных (Р>0,025) (Рис. 2.).

1 2 3 4

Рис. 2. Показатели стереотипного поведения киндлинговых крыс в условиях раздельного и сочетанного применения ЮОРА (100,0 мг/кг, в/бр) и ИМП (20 импульсов).

Обозначения: 1- киндлинговые крысы до начала воздействий; 2- введение Ь-БОРА в дозе 100,0 мг/кг, в/бр; 3- ИМП (20 импульсов, 1,5 Тл); 4- сочетанное применение ЫЭОРА (100,0 мг/кг, в/бр) и ИМП (20 импульсов, 1,5 Тл). По оси ординат: число крыс с отдельными проявлениями стереотипного поведения в % к общему числу крыс в группе (100%).

#- Р<0,025 в сравнении с соответствующим показателем в группе киндлинговых крыс (точный критерий Фишера для четырехпольной таблицы).

Под влиянием сочетанного применения ЮОРА (100,0 мг/кг) и ИМП (20 импульсов) стереотипные обнюхивания регистрировались у 9 из 10 крыс, что было больше, чем у киндлинговых крыс до начала воздействия (Р<0,025) (Рис. 2.). Также возрастало число животных с проявлениями лизания, грызения и омнифагию- соответственно 6, 7 и 6 крыс из 10 (Р<0,025).

Агрессивное поведение. Фомирование киндлинга сопровождалось снижением порога агрессивных реакций животных- на 40,2% в сравнении с показателем у интактных животных (1,8+ 0,1 и 1,1+ 0,2 мА соответственно, Р<0,05). На фоне применения Ь-ООРА (50,0 мг/кг) отличия в сравнении с контролем, составили 51,3% (Р<0,05). Большая доза Ь-ООРА (100,0 мг/кг) вызывала снижение порога драк у киндлинговых крыс на 70,4% и у интаткных крыс на 18,8% (Р<0,05).

Под влиянием ИМП (1,5 Тл) у киндлинговых крыс порог развития драк возрастал и при применении 10 импульсов он был меньше, чем в контроле на 27,4% (Р<0,05), а при 20 импульсах- на 9,3% (Р>0,05). Порог развития драк у киндлинговых крыс на фоне применение 20 импульсов ИМП и введения Ь-ООРА (50,0 мг/кг, в/бр) был меньше такового в контроле на 55,7% (Р<0,05). ИМП (10 импульсов), которое при самостоятельном применении не было эффективным, на фоне галоперидола (0,1 мг/кг, в/бр) вызывало возрастание порога драк на 6,3% в сравненинии с контролем (Р>0,05).

Влияние ИМП на абсанснуго форму эпилептической активности.

5-8-е введения ПТЗ вызывали абсансные эпизоды у трети крыс (8 из 24). У этих восьми крыс последующие введения ПТЗ сопровождались выраженным возрастанием длительности и интенсивности абсансных эпизодов. Так, через 30 мин после 10-го введения ПТЗ (30,0 мг/кг, в/бр) средняя продолжительность вспышек спайк- волновой активности составила 4,2+ 0,6 сек, а частота генерирования вспышек составила 16,4+ 1,9 перерасчете на 1 час. Максимальная длительность и частота спайк- волновых вспышек регистрировалась через 60 мин с момента введения ПТЗ (соответственно 5,0+ 0,7 сек и 17,2+ 1,8 в час), а стабильное генерирование спайк- волновых комплексов регистрировалось на протяжении 2,5 часов с момента 10-го введения подпороговой дозы ПТЗ.

Применение ПТЗ (30,0 мг/кг, в/бр) киндяинговым крысам, которым до введения эпилептогена действовали ТМС (10 импульсов), сопровождалось развитием вспышек спайк- волновых комплексов, частота генерирования которых на 30-й мин наблюдения составила 3,1+ 0,6 сек в час (Р>0,05). Применение ИМП числом импульсов 20 сопровождалось снижением частоты спайк- волновых комплексов на 48,1% (Р<0,05).

Продолжительность спайк- волновых комплексов через 30 мин с момента применения 10 импульсов ИМП снижалась в сравнении с контролем

на 38,0%, Р<0,05) и даный эффект сохранялся на протяжении часа. Воздействие ИМП числом импульсов 20 уменьшало исследуемый показатель на 54,0% (Р<0,05) и различия сохранялись в течение полутора часов наблюдения.

На протяжении 45 мин с момента применения ИМП (20 импульсов) показатели средней мощности сигналов были сниженными в коре левого, правого полушарий и палеоцеребеллярной коре в сравнении с достимуляционным фоном. В наибольшей степени редукция затрагивала мощность дельта ритма- в коре головного мозга левого полушария и в коре мозжечка соответственно на 17,5% и на 24,7% (Р<0,05). Кроме того, имело место снижение мощности альфа- ритма- на 13,8% в коре правого полушария, на 15,6%- левого и на 18,3%- в коре мозжечка (Р<0,05). В коре головного мозга левого полушария регистрировалось снижение мощности ритма бета-1 диапазона (на 14,3%) (Р<0,05).

ВЫВОДЫ

1.Транскраниальное применение ИМП сопровождается снижением двигательной активности интактных крыс в тесте «открытое поле» Выраженность эффекта убывала в ряду показателей: число центральных ПК; общее число ПК, число стоек с опорой и без опоры, число заглядываний в отверстия пола, число эпизодов груминга, уринации и дефекации. Наибольшая выраженность эффектов регистрировалась через 0,5 ч с момента применения «среднего» числа импульсов индукцией 1,5 Тл и уменьшалась при снижении индукции ИМП.

2. Эффекты ИМП на поведение интактных крыс в тесте открытого поля блокировались под влиянием введения налоксона в большой дозе, что свидетельствует об участии каппа- опиатных в механизмах их развития. Под влиянием ИМП отмечается модификация позно- тонических реакций крыс в виде возрастания опиатергических компонентов, которые блокируются в условиях применения налоксона. Антионоцицептивное действие агониста каппа- опиатных рецепторов динорфина А1-13 усиливалось под влиянием ИМП.

3. Транскраниальное применение ИМП оказывает противосудорожное действие на модели каинат- и бензилпенициллин- вызванного судорожного синдрома, что свидетельствует о снижении тонуса эндогенной системы возбуждающих аминокислот и усилении ГАМК-ергического контроля. В условиях генерализованых судорог, индуцированных бензилпенициллином, под влиянием ИМП регистрировалось усиление выраженности противосудорожных эффектов диазепама, ламотриджина и карбамазепина.

Усиление эффектов препаратов имело место также в отношении горизонтального поведения крыс в тесте открытого поля.

4. Транскраниальное действие ИМП связано с зависимым от интенсивности воздействия (числа импульсов) активированием антиоксидантных механизмов, проявляющихся в увеличении уровня тиоловых групп как в небелковой, так и в белковой фракциях крови, редукции дисульфидных групп в белковой фракции и возрастании коэффициента БН/ЗБ- в обеих исследованных фракциях крови. ИМП относительно незначительной интенсивности (10 импульсов) приводит к увеличению содержания восстановленных форм АК, в то время как более интенсивное воздействие (40 импульсов) сопровождается как выраженным подъемом уровня АК, так и увеличением содержания ее окисленных форм, в основном за счет роста содержания ДКГК.

5. На модели киндлинга, индуцируемого применением субконвульсивных доз пикротоксина, в интериктальном периоде отмечено снижение исследовательского поведения крыс, выраженности полового и пищевого поведения животных, что может рассматриваться в качестве модели депрессивных нарушений. В этих условиях ИМП оказывает стимулирующее влияние на сниженные в связи с киндлингом формы поведенческой активности. ИМП, а также Ь-БОРА усиливаются компоненты стереотипного поведения киндлинговых крыс, а при сочетанном применении факторов^ отмечается потенцированный стимулирующий эффект, что свидетельствует об активации дофаминергической системы мозга, как механизм реализации транскраниальных эффектов ИМП на поведение киндлинговых животных.

6. Синдром агрессивного поведения киндлинговых крыс подавляется под влиянием транскраниального воздействия ИМП, в то время как Ь-ЭОРА облегчает формирование агрессивных реакций и снижает антиагрессивный эффект ИМП. Блокирование дофаминергической системы галоперидолом усиливает антиагрессивное действие ИМП, что свидетельствует о возможном участии недофаминергических систем мозга в формировании данного эффекта ИМП.

7. Под влиянием ИМП отмечается подавление частоты и продолжительности периодов генерирования спайк- волновых комплексов, индуцируемых на ранней стадии формирования киндлинга с помощью пентиленететразола. Данный эффект наибольшую выраженность в диапазоне «средней» интенсивности воздействия и свидетельствует об эффективности транскраниального воздействия ИМП в отношении абсансной формы эпилепсии.

8. Под влиянием ИМП преимущественному снижению подвергаются электрические сигналы в спектре дельта и альфа ритма на фоне тенденции к снижению мощности ритмов остальных спектральных диапазонов и увеличения гамма ритма в коре мозжечка. Подобные изменения свидетельствуют о возможном реализации влияния ИМП путем угнетения таламо-кортикальной синхронизации, а также увеличения десинхронизирующих влияний структур антиэпилептической системы мозга.

9. Транскраниальное применение ИМП представляет собой эффективный неинвазивный метод кмопенсации повышенной возбудимости структур головного мозга, в основе действия которого лежат механизмы активирования опиатергической, ГАМК-ергической, дофаминергической систем мозга, повышения тонуса антиоксидантной системы, а также снижение функциональной активности эндогенной системы возбуждающих аминокислот.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Годлевский Л.С., Коболев Е.В. Нейротропная активность факторов физической природы, как основа лечебного действия// Вестник морской медицины,- 2002.- №2(18).- С. 84-90.

2.Годлевский Л.С., Коболев Е.В. Эффекты Ь-ЭОРА и транскраниальной магнитной стимуляции на поведенческие реакции киндлинговых крыс //Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова.- 2003.- №9.- С.1078-1084.

3.Годлевский Л.С., Коболев Е.В. Влияние импульсной магнитной стимуляции и инфракрасного лазерного излучения низкой интенсивности на двигательную активность крыс// Одесский медицинский журнал,- 2003-№1(75).- С. 13-16.

4.Коболев Е.В. Дофаминергическая и опиатергическая система мозга в реализации эффектов импульсного магнитного поля на эпилептогенное возбуждение мозга//Буковинский медицинский вестник.-2003.-№1-2.-С.73-77.

5.Коболев Е.В. Опиатергические механизмы изменений спонтанной и вызванной двигательной активности крыс под влиянием транскраниальной магнитной стимуляции// Вестник Харьковского национального университета имени В.Н.Каразина, Серия «Медицина».- 2002.- №546,- С.90-93.

6.Коболев Е.В. Особенности электрографической активности в условиях транскраниальной магнитной стимуляции мозга крыс// Материалы УИ-й междунар. мед. конгресс студентов и молодых ученых: Тез.докл,-Тернополь: Укрмедкнига, 2003,- С.202.

7.Коболев E.B. Электрографические изменения у крыс линии WAG/rij в условиях транскраниальной магнитной стимуляции// Вестник РГМУ,- 2003,-№2(28).- С. 173.

8.KoboIev E.V. The influence of transcranial magnetic stimulation (TMS) on epileptiform activity in rats with pharmacological kindling// Вестник Харьковского национального университета им. В.Н.Каразина, Серия «Медицина»,- 2003.- №597,- С.27-31.

9.Коболев Е.В. Налоксон- зависимые механизмы осуществления эффектов транскраниальной магнитной стимуляции у крыс// Биофизические стандарты и информационные технологии в медицине. Тез.докл.конф., г.Одесса, ноябрь, 2002 г., г.Одесса: Изд-во ОГМУ, 2002,- С. 16.

Ю.Коболев Е.В. Патогенетическое обоснование применения транскраниальной магнитной стимуляции и карбамазепина с целью контроля патологически повышенной возбудимости мозга// Гомеостаз: физиология, патофизиология, фармакология и клиника. Тез.докл.междунар.конф., г.Одесса, 19-22 сентября 2003 г.- г.Одесса: Изд-во ОГМУ, 2003.- С.50-51.

П.Годлевский J1.C., Костюшов В.В., Степаненко К.И., Коболев Е.В., Ненова О.Н., Бзита В.Л.Тиол-дисульфидная система крови крыс в условиях электрической стимуляции (ЭС) палеоцеребеллярной коры// Биофизические стандарты и информационные технологии в медицине. Тез.докл.конф., г.Одесса, ноябрь, 2003 г., г.Одесса: Астропринт, 2003.- С. 83-85.

Евгений В.Коболев Патофизиологические механизмы повышенной возбудимости головного мозга в условиях транскраниального действия импульсного магнитного поля (экспериментальное исследование).-Рукопись.

Транскраниальная стимуляция импульсным магнитным полем (ИМП) (1,5 Тл) вызывает зависимое от числа импульсов снижение показателей двигательной активности интаткных крыс линии Вистар в тесте открытого поля. При этом также отмечается усиление эффектов диазепама, карбамазепина и ламотриджина в отношении двигательной активности крыс в тесте открытого поля. Эффекты ИМП на показатели двигательной активности, а также позно- тонические реакции блокировались под влиянием налоксона (10,0 мг/кг, в/бр). Противоболевое действие динорфина А1-13 усиливалось ИМП в тесте защипывания хвоста корнцангом. ИМП вызывало зависимое от числа импульсов возрастание среднеэффективной дозы (ED50) каиновой кислоты, вызывавшей как клонические, так и тонические судороги, а также натриевой соли пенициллина, вызывавшей генерализованные судороги. Также имело место снижение ED50 диазепама, карбамазепина и ламотриджина в условиях пенициллин- вызванных судорог. ИМП вызывало

возрастание уровня тиоловых групп, аскорбиновой кислоты на фоне редукции дисульфидных групп в крови крыс. У киндлинговых крыс ИМП восстанавливал показатели двигательной активности в тесте открытого поля, половое и пищевое поведение, потенцировал эффекты L-DOPA в отношении стереотипного и агрессивного поведения, вызвал угнетение спайк- волновой активности, индуцируемой коразолом.

Evgeny V. Kobolev Pathophysiological mechanisms of the heightened excitability of brain under condition of transcranial magnetical impulses application (experimental investigation).-Manuscript.

Transcranial stimulation with impulses of magnetic field (IMF) (1,5 Tl) caused the decrease of indices of locomotor activity determined in "open field" test in Wistar rats. This effect depended upon the number of impulses. The net effect of increasing of the efficacy of diazepam, carbamazepine and lamotrigine upon locomotor activity. Mentioned effects as well as ptosture- tonic reactins were abolished by naloxone treatment (10,0 mg/kg, i.p.). Antinociceptive effects of dinorphin Al-13 were intensified by IMF in tail- flick test. The increase of EDso of kainic acid, which induced both clonic and tonic seizures as well as the increase of EDS0) of sodium salt of penicillin, which induced generalized seizures were seen under condition of IMF influence. The reduction of ED50 of diazepam, carbamazepine and lamotrigine was induced by IMF under condition of penicillin-induced generalized seizures induction. IMF also induced the increase of the level of thiol groups along with ascorbic acid and decrease of disulfide groups in blood. The restoration of reduced locomotor activity along with sexual and feeding behavior was observed in kindled rats after IMF influence. Besides, the potentiation of L-DOPA on stereotype and aggressive behavior along with the suppression of spike- wave discharges, induced with corazol administration were registered.

Актуальность, проблемы. Метод транскраниального воздействия импульсным магнитным полем (ИМП), первоначально применявшийся, с целью неинвазивного определения показателей возбудимости двигательной коры, сегодня используется в качестве лечебного метода выбора при депрессии [Fleischmann A.et al., 1995; George M.S.et al, 1995 2002; Wassermann E.M.et al., 2001]. Отмечена его эффективность при восстановлении двигательной функции у пациентов, страдающих инсультом [Jin X.et al., 2002], болезнью Паркинсона [Pascual-Leone А., 1994; Potschka H.et al., 1999], при хроническом болевом синдроме [Pridmore S., Oberoi G., 2000]. В последнее время установлен нейропротекторный эффект ТМС, проявляющийся в условиях как in vivo, так и in vitro [Muller М.В. et al., 2000].

Таким образом, стимуляция нейрональных структур импульсным магнитным полем сопровождается формированием лечебных эффектов при «

• различных заболеваниях головного мозга. Поскольку в основе подобного воздействия находится локальное возбуждение индукционным током нейрональных элементов коры головного мозга [Wassermann Е.М., 1998; Wassermann E.M.et al., 2001], возможно полагать,, что транскраниальное применение ТМС, как дистантный метод возбуждения нейрональных структур, обеспечивает повышение функциональной активности саногенных антисистем мозга [Крыжановский Г.Н., 1980- 2003].

Полученные данные об эффективности ТМС при резистивной к фармакотерапии эпилепсии [Никитин С.С., 2003;Dhuna A.et al., 1991; Jennum P. et al., 1994; Tergau F., 1999; Tassinari C.A.et al., 2003; Ziemann U.et al., 1998] свидетельствуют о возможности активации антиэпилептической системы мозга [Крыжановский Г.Н., 1980- 2003; Шандра и соавт, 1999; Годлевский Л.С., 1992]. Следует подчеркнуть важное значение данного лечебного эффекта, так как развитие фармакорезистивности отмечается у трети пациентов, страдающих эпилепсией и регистрируется тенденция к дальнейшему ее росту [Гехт А.Б.и соавт., 2001;Карлов В.А., 1990; 1997;

Максутова А., Фрешер В., 1998; Одинок М.М., Дыскин Д.Е., 1997; Loscher W., 1998; 2003].

Исследование патофизиологических механизмов контроля нейрональной возбудимости у крыс в условиях транскраниального применения ИМП показало снижение активности бета- адренергических рецепторов Fleischmann A.et al., (1996); Ji R.R.et al., (1998); Levkovitz Y.et al., (1999, 2001); Luft A.R.et al., (2001), увеличение связывания серотонина 5-HTia рецепторами во фронтальной коре и поясной извилине, а также увеличение связывания NMDA в гиппокампе [Kole MJHLP.et aL, 1999]. Нейрогормональные изменения в условиях применения ИМП свидетельствуют о его противосгрессорном действии [Kanno M.et al., 2003; Keck M.E.et al., 2000]. Вместе с тем, в отношении судорожного, синдрома данные противоречивы-наряду с эффектами угнетения эпилептогенеза [Годлевский JI.C. и соавт., 2001; Ebert U., Ziemann U., 1999; Ziemann U.et al., 1998; Weiss, S.R.B. et al.,

1995] также отмечаются эффекты его облегчения [Jennum P., Klitgaard H.,

1996].

Одной из моделей эпилептического синдрома, которые представляют значительный интерес для разработки новых подходов к разработке методов лечения эпилепсии, является киндлинг и, в частности, его модификация-химический киндлинг [Крыжановский Г.Н., и соавт., 1985; 1987; 1989; Шандра А.А., 1998; Chen Z.et al., 2003; Dazzi L.et al., 1997; Post R.M., Weiss S.R.B., 1989]. Данная модель отражает патогенетические особенности генерализованных форм судорожного синдрома- как ее конвульсивной, так и неконвульсивной форм, а также поведенческих синдромов, сопутствующих хронической эпилептизации мозга и служит для эффективного тестирования антиэпилептических препаратов [Kalinchuk L.E., 2000; Ure J.A., Perassolo М., 2000; Shandra A.A.et al., 1996]. Можно полагать, что использование данной модели позволит идентифицировать особенности нейропатофизиологических механизмы контроля возбудимости структур мозга в условиях применения ИМП. Поэтому существенный интерес представляет исследование особенностей эффектов транскраниального применения ИМП на данной модели, сопоставление их особенностей с эффектами при острых генерализованых судорогах.

Связь работы с научными планами, программами. Диссертационная работа связана с фрагментом плановой научно-исследовательской работы (№ госрегистрации 0198U007842), в которой диссертант был соисполнителем.

Цель работы заключается в изучении поведенческих, биоэлектрических показателей возбудимости мозга животных с синдромами повышенной возбудимости мозга в условиях транскраниального воздействия импульсным магнитным полем и модуляции функционального состояния нейромедиаторных систем мозга.

Задачи исследования:

1.Изучить эффекты разных режимов транскраниального применения ИМП на поведение интактных крыс в тестах открытого поля и позно-тонических реакциях, а также особенности эффектов в условиях блокирования опиатергической системы налоксоном и активирования динорфином А1-13.

2.Изучить влияние ИМП на проявления каинат- и бензилпенициллин-индуцированного генерализованного судорожного синдрома.

3.Исследовать' эффекты сочетанного применения ИМП и противоэпилептических препартов- карбамазепина, ламотриджина, диазепама на модели генерализованной судорожной активности, индуцированной бензилпенициллином, а также в тесте открытого поля.

4. Изучить содержание тиол-дисульфидных групп, а также состояние аскорбатной окислительно- восстановительной системы в условиях применения ИМП.

5. Исследовать эффекты ИМП на проявления поведенческих нарушений в интерктальном периоде у киндлинговых крыс-исследовательское поведение крыс в тесте открытого поля, пищевое и половое поведение, а также агрессивно- оборонителное и стереотипное поведение крыс.

6. Изучить особенности эффектов ИМП на поведение киндлинговых крыс в условиях модуляции активности дофаминергической системы мозга.

7. Изучить эффекты ИМП на электрографические спайк- волновые проявления ранней фазы формирования киндлингового синдрома.

Объект исследования — крысы с синдромом хронической эпилептизации мозга.

Предмет исследования - патогенетические механизмы контроля возбудимости мозга.

Методы исследования - нейропатофизиологические- моделирование синдрома киндлинга, поведенческие , (наблюдение исследовательской активности в тесте "открытое поле", половое, пищевое, стереотипное, агрессивное поведение), изучение ЭЭГ. Амперотитрометрическое определение тиол- дисульфидных групп и фотометрическое- состояния окислительно- восстановительной аскорбатной системы, нейрофармакологические (внутрижелудочковые введения нейротоксинов). Весь массив данных обработан статистически с применением адекватных критериев оценки различий между группами.

Новизна исследования. Впервые показано, что транскраниальное применение ИМП (1,5 Тл) вызывает снижение показателей исследовательского поведения интактных крыс в тесте открытого поля, которое связано с активированием каппа- опиатных рецепторов. Установлено превалирование опиатергических компонентов крыс в спектре позно-тонических реакций под влиянием ИМП, усиление антиноцицептивного действия динорфина А1-13. Показана противоэпилептическая эффективность ИМП в условиях каинат- и бензилпенициллин- индуцированных форм судорожного синдрома. Впервые установлено потенцирование противосудорожного действия диазепама, ламотриджина и карбамазепина под влиянием ИМП. Впервые установлено, что под влиянием ИМП происходит увеличение уровня тиоловых групп в небелковой и в белковой фракциях крови, происходящее на фоне редукции дисульфидных групп в белковой фракции, а также увеличение содержания восстановленных форм аскорбиновой кислоты и уровня ее окисленных форм.

Впервые показано, что в условиях киндлинга, вызванного применением пикротоксина, в интериктальном периоде ИМП вызывает восстановление исследовательских реакций, увеличение полового и пищевого поведения, снижение агрессивно- оборонительных реакций. Установлено активирование дофаминергической системы мозга в интериктальном периоде киндлинга под влиянием ИМП, активирующее стереотипные поведенческие реакции животных. Установлена эффективность ИМП в ранней фазе формирования пентиленететразол- индуцированного киндлинга в отношении спайк-волновых комплексов, являющихся электрграфическими аналогами абсансной формы эпилепсии. Впервые установлено подавление мощности электрографической активности в спектре дельта- и альфа- ритма у киндлинговых животных в ранней фазе его формирования.

Практическое значение полученных результатов. Заключается в том, что полученные результаты позволяют обосновать новые подходы к неинвазивному купированию проявлений эпилептического синдрома путем транскраниального применения ИМП. Идентифицированные эффекты модуляции функциональной активности отдельных нейромедиаторных систем мозга в условиях применения ИМП составляют патогенетический базис экспериментальных подходов комбинированного применения ИМП и антиэпилептических препаратов, с целью повышения эффективности лечения эпилепсии.

Полученные экспериментальные результаты представляют значительный интерес для разработки новых подходов к экспериментальному лечению ряда поведенческих расстройств, обусловленных хронической эпилептизацией мозга и гиперактивностью соответствующих патологических систем.

Личный вклад соискателя. Автором был осуществлен патентно-информационный поиск, определены цель и задачи исследования, отработана экспериментальная модель и проведены экспериментальные исследования. Проведено статистическую обработку результатов исследования, оформление таблиц и графиков, сформулированы выводы и опубликованы основные положения работы.

Апробация результатов диссертации. Результаты исследований докладывались на научно- практических конференциях "Биофизические стандарты и информационные технологии в медицине" (Одесса, 2002, 2003), Пироговской научной конференции молодых ученых (Москва, 2003), VII-m международном конгрессе студентов и молодых ученых (Тернополь, 2003), научно- практической конференции - с международным участием, посвященной памяти профессора Я.Д.Киршенблата (Тернополь, 2003), а также на ежегодных итоговых конференциях молодых ученых Одесского госмедуниверситета (2000- 2002), межкафедральных конференциях Одесского госмедуниверситета (2000,2001).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ в журналах, из них 2- самостоятельные статьи. Получен патент на изобретение.

Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 169 страницах машинописного текста и состоит из вступления, 3 глав, выводов и списка использованных источников, иллюстрирована 27 таблицами и 21 рисунком. Библиографический указатель включает 227 источников, из них- 67- отечественные.

ВЫВОДЫ

1.Транскраниальное применение ИМП сопровождается снижением двигательной активности интактных крыс в тесте «открытое поле» Выраженность эффекта убывала в ряду показателей: число центральных ПК; общее число ПК, число стоек с опорой и без опоры, число заглядываний в отверстия пола, число эпизодов груминга, уринации и дефекации. Наибольшая выраженность эффектов регистрировалась через 0,5 ч с момента применения «среднего» числа импульсов индукцией 1,5 Тл и уменьшалась при снижении индукции ИМП.

2. Эффекты ИМП на поведение интактных крыс в тесте открытого поля блокировались под влиянием введения налоксона в большой дозе, что свидетельствует об участии каппа- опиатных в механизмах их развития. Под влиянием ИМП отмечается модификация позно- тонических реакций крыс в виде возрастания опиатергических компонентов, которые блокируются в условиях применения налоксона. Антионоцицептивное действие агониста. каппа- опиатных рецепторов динорфина А1-13 усиливалось под влиянием ИМП.

3. Транскраниальное применение ИМП оказывает противосудорожное действие на модели каинат- и бензилпенициллин- вызванного судорожного синдрома, что свидетельствует о снижении тонуса эндогенной системы возбуждающих аминокислот и усилении ГАМК-ергического контроля. В условиях генерализованых судорог, индуцированных бензилпенициллином, под влиянием ИМП регистрировалось усиление выраженности противосудорожных эффектов диазепама, ламотриджина и карбамазепина. Усиление эффектов препаратов имело место также в отношении горизонтального поведения крыс в тесте открытого поля.

4. Транскраниальное действие ИМП связано с зависимым от интенсивности воздействия (числа импульсов) активированием антиоксид антных механизмов, проявляющихся в увеличении уровня тиоловых групп как в небелковой, так и в белковой фракциях крови, редукции дисульфидных групп в белковой фракции и возрастании коэффициента SH/SS- в обеих исследованных фракциях крови. ИМП относительно незначительной интенсивности (10 импульсов) приводит к увеличению содержания восстановленных форм АК, в то время как более интенсивное воздействие (40 импульсов) сопровождается как выраженным подъемом уровня АК, так и увеличением содержания ее окисленных форм, в основном за счет роста содержания ДКГК.

5. На модели киндлинга индуцируемого применением субконвульсивных доз пикротоксина в интериктальном периоде отмечено снижение исследовательского поведения крыс, выраженности полового и пищевого поведения животных, что может рассматриваться в качестве модели депрессивных нарушений. В этих условиях ИМП оказывает стимулирующее влияние на сниженные в связи с киндлингом формы поведенческой активности. ИМП, а также L-DOPA усиливаются компоненты стереотипного поведения киндлинговых крыс, а при сочетанном применении факторов отмечается потенцированный стимулирующий эффект, что свидетельствует об активации дофаминергической системы мозга, как механизм реализации транскраниальных эффектов ИМП на поведение киндлинговых животных.

6. Синдром агрессивного поведения киндлинговых крыс подавляется под влиянием транскраниального воздействия ИМП, в то время как L-DOPA облегчает формирование агрессивных реакций и снижает антиагрессивный эффект ИМП. Блокирование дофаминергической системы галоперидолом усиливает антиагрессивное действие ИМП, что свидетельствует о возможном участии недофаминергических систем мозга, в формировании данного эффекта ИМП.

7. Под влиянием ИМП отмечается подавление частоты и продолжительности периодов генерирования спайк- волновых комплексов, индуцируемых на ранней стадии формирования киндлинга с помощью пентиленететразола. Данный эффект наибольшую выраженность в диапазоне средней» интенсивности воздействия и свидетельствует об эффективности транскраниального воздействия ИМП в отношении абсансной формы эпилепсии.

8. Под влиянием ИМП преимущественному снижению подвергаются электрические сигналы в спектре дельта и альфа ритма на фоне тенденции к снижению мощности ритмов остальных спектральных диапазонов и увеличения гамма ритма в коре мозжечка. Подобные изменения свидетельствуют о возможном реализации влияния ИМП путем угнетения таламо-кортикальной синхронизации, а также увеличения десинхронизирующих влияний структур антиэпилептической системы мозга.

9. Транскраниальное применение ИМП представляет собой эффективный неинвазивный метод кмопенсации повышенной возбудимости структур головного мозга, в основе действия которого лежат механизмы активирования опиатергической, ГАМК-ергической, дофаминергической систем мозга, повышения тонуса антиоксидантной системы, а также снижение функциональной активности эндогенной системы возбуждающих аминокислот.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования показали, что под влиянием транскраниальных воздействий ИМП у интактных крыс отмечаются изменения поведения, развиваются изменения чувстствительности головного мозга к действию нейротоксинов. Данные эффекты регистрируются в условиях применения ИМП относительно высокой индукции отдельных импульсов (1,5 Тл).

С увеличением числа импульсов (от 10 до 40) ИМП вызывало угнетение показателей исследовательской активности крыс в тесте «открытое поле» возрастающей выраженности. Рассматривая отдельные показатели двигательной активности животных, следует отметить, что выраженность эффекта убывала в ряду показателей: число центральных ПК; общее число ПК, число стоек с опорой и без опоры, число заглядываний в отверстия пола и число эпизодов груминга, уринации и дефекации. Наибольшая выраженность снижения исследуемых показателей регистрировалась через 0,5 ч с момента транскраниального воздействия ИМП и через 6 ч сниженным сохранялся только показатель пересеченных центральных ПК. Через 24 ч все исследуемые показатели не отличались от таковых в группе контроля.

Воздействия ИМП стимулами меньшей индукции (0,1 Тл) также сопровождалось уменьшением исследуемых в тесте открытого поля показателей у интактных животных. Однако следует подчеркнуть, что выраженность и продолжительность имеющих место изменений были меньшими в сравнении с соответствующими изменениями, отмеченными при ИМП индукцией 1,5 Тл. Так, в этих условиях транскраниальное воздействие 20 и 40 импульсами ИМП при индукции 0,1 Тл сопровождалось снижением показателей числа пересеченных квадратов (преимущественно центральных), а также числа вертикальных стоек без опоры на протяжении не более 60 мин с момента применения ИМП. Подобная незначительная продолжительность эффектов ТМС была зарегистрирована при воздействиях на мозг крыс и изучении динамики уровня АКТГ и кортизола, которые сохранялись измененными на протяжении не более суток с момента воздействия [Каппо M.et al., 2003; Keck M.E.et al, 2000]. Причем, применялась ТМС относительно высокой индукции отдельных импульсов (1,5 Тл).

Таким образом, наиболее воспроизводимыми и выраженными изменениями двигательной активности животных были таковые, отмечаемые через 30 мин с момента воздействия ИМП индукцией импульсов 1,5 Тл при их числе от 20 до 40. Поэтому данные параметры были избраны для последующих экспериментальных исследований.

Одним из возможных механизмов ИМП- индуцированных изменений поведения крыс поля является повышенная активность опиатергической системы. Так, при изучении эффектов ИМП на двигательную активность и позно- тонические реакции интактных крыс в настоящем исследовании установлено значение активирования опиатергической системы, как механизма ответственного за развитие постстимуляционных эффектов: установлены блокирование эффектов ИМП на двигательную активность животных в тесте открытого поля, а также реверсия ряда показателей позно-тонических реакций под влиянием антагониста опиатных рецепторов налоксона.

Изучение доза-зависимого действия налоксона на показатели исследовательских поведенческих реакций крыс в тесте открытого поля, а также известная способность препарата блокировать преимущественно |i-опиатные рецепторы при введении его незначительной дозы (1,0 мг/кг, в/бр) и к- опиатные рецепторы приведении большой дозы (10,0 мг/кг, в/бр) [Caldecott-Hazard S., Engel J., 1987], позволяет придти к выводу, что в наблюдаемых эффектах ИМП принимает участие в большей степени активирование к- опиатных рецепторов. Следует отметить, что подобное вовлечение опиатных рецепторов отмечено и в контроле возбудимости мозга после проведения электрошока [Tortella F.C.et al., 1989]. Также следует отметить, что если активирование ji-опиатных рецепторов может сопровождаться как подавлением, так и облегчением возбудимости нейрональных образований, то активирование к- опиатных рецепторов сопровождается преимущественно тормозным действием на возбудимость нейронов [Громов JI.A., 1991; Крыжановский Г.Н., 1986; Шандра А.А. и соавт., 1999; Tortella F.C.et al., 1989].

Активация эндогенной опиатной системы после транскраниального применения ИМП подтверждается изменениями структуры позно-тонических реакций, в которой преобладали опиатергические компоненты. Так, у крыс определялось выраженное повышение порога болевой чувствительности животных в тесте защипывания кончика хвоста корнцангом, развитие экзофтальма, эксплозивности, характерное приведение конечностей, изменение тонуса отдельных групп мышц [Myslobodsky M.et al., 1981]. Указанные изменения блокировались под влиянием введения налоксона в дозе 10,0 мг/кг, что показывает патогенетическую роль активирования каппа- опиатных рецепторов в их развитии. Эффект потенцирования действия агонистов к- опиатных рецепторов (динорфина А1-13) под влиянием ИМП подтвержден также показанным в работе фактом развития выраженного антиноцицептивного действия ИМП и динорфина А1-13 при их сочетанном применении в самостоятельно неэффективных режимах и дозах.

Возможно, активирование эндогенной опиатной системы под влиянием ИМП у интактных животных обусловливает антидепрессивное действие, которое является одним из наиболее выраженных центральных эффектов ТМС [Tergau F., 1999, Ziemann U.et al, 1998]. В контексте данного предположения требуют исследования взаимоотношения активации к-опиатных рецепторов и функциональных механизмов серотонинергической системы, а также бета-адренореактивных структур, изменения со стороны которых имеют место при ТМС [Levkovitz Y.et al., 1999].

Под влиянием ИМП, предъявляемых транскраниально в виде серии импульсов достаточно высокой индукции (1,5 Тл), сопровождалось изменениями патофизиологических механизмов контроля возбудимости структур головного мозга у экспериментальных животных. Эффект подобного воздействия проявлялся в повышении устойчивости нейрональных образований мозга к действию эпилептогенов, вызывающих различные нейрохимические изменения (стимуляция рецепторов возбуждающих аминокислот каиновой кислотой, блокирование ГАМКергических механизмов бензилпенициллином). Проведенные исследования позволили установить, что данное действие ИМП обнаруживается как в условиях моделирования острой формы судорожного синдрома, так и при хронической эпилептизации мозга — на модели фармакологического киндлинга.

В условиях острых генерализованных судорог, индуцируованных внутрижелудочковым применением КК, противосудорожное действие ИМП проявлялось в увеличении среднеэффективных доз эпилептогена, индуцирующих КС и ТЭПК, причем степень увеличения дозы КК, индуцирующей КС была более высокой в сравнении с таковой, индуцирующей ТЭПК. Наибольшая выраженность противосудорожного действия ИМП имела место при «средней» интенсивности воздействия, когда число импульсов составляет 20; при меньших и больших интенсивностях выраженность противосудорожного эффекта снижалась.

Полученные результаты показали также, что в условиях применения ИМП разной интенсивности (от 10 до 40 импульсов, 1,5 Тл) у животных регистрируется снижение выраженности судорожных реакций, индуцируемых с помощью в/жел применения натриевой соли бензилпенициллина. Наиболее выраженное увеличение среднеэффективных доз эпилептогена отмечалось в условиях ИМП некоторой «средней» интенсивности (20 импульсов), в то время как снижение и, соответственно, увеличение числа импульсов сопровождалось уменьшением выраженности противосудорожного эффекта.

Следует подчеркнуть, что установленная особенность «колоколообразной» зависимости противосудорожного эффекта от интенсивности ИМП отличает таковую, характерную для эффектов ИМП в «открытом поле», что может свидетельствовать о диссоциации механизмов противосудорожного действия ИМП и его действия на исследовательское поведение животных.

Установленная эффективность ИМП в отношении КК- и пенициллин-индуцированных генерализованных судорожных синдромов свидетельствует о том, что под влиянием транскраниального применения ИМП происходит снижение функциональной активности эндогенной системы возбуждающих аминокислот и повышается активность ГАМК-ергической системы мозга.

Полученные результаты свидетельствуют, таким образом, о комплексном характере изменений нейромедиаторных систем мозга под влиянием ИМП. Данное положение нашло развитие в исследованиях сочетанного применения ИМП и противосудорожных препаратов, в основе действия которых находятся различные механизмы. Так, полученные результаты свидетельствуют о том, что под влиянием ИМП существенно возрастают противосудорожные эффекты диазепама, проявляющиеся в возрастании эффекта предотвращения генерализованного судорожного синдрома, индуцируемого внутрижелудочковым применением бензилпенициллина, снижении величины среди еэффективной дозы препарата. Также в условиях воздействий ИМП снижались среднеэффективные дозы ламотриджина и карбамазепина, предотвращающие формирование генерализованного судорожного синдрома, индуцируемого введением бензилпенициллина.

Таким образом, как результаты изучения влияния ИМП на каинат- и пенициллин- индуцированную судорожную активность, так и результаты сочетанного применения ИМП и противоэпилептических препаратов на моделях острых генерализованных судорог, индуцируемых каиновой кислотой и бензилпенициллином у интаткных крыс, свидетельствуют о том, что под влиянием ИМП происходит блокирование активности эндогенной системы возбуждающих аминокислот. По всей вероятности, в этих условиях возможным является использование глутаминовой кислоты на путях ее метаболизма, связанных с синтезом ГАМК, а также синтезом глутатиона и повышением антиоксидантного потенциала за счет увеличения содержания тиоловых групп в нервной ткани. Косвенным свидетельством возможности реализации обеих упомянутых возможностей является подавление пенициллин- вызванных судорог, а также увеличение содержания тиоловых групп в плазме крови крыс, подвергнутых ИМП. Усиление эффективности диазепама под влиянием ИМП также может быть рассмотрено в качестве доказательства повышенного синтеза ГАМК, так как известно потенцирование эффектов бензодиазепинов под влиянием ГАМК-миметических препаратов [Крыжановский Г.Н., 1986].

Следует отметить, что блокирование эндогенной системы возбуждающих аминокислот под влиянием конкурентных антагонистов их рецепторов сопровождается увеличением внеклеточной концентрации дофамина и развитием амфетамин- подобных поведенческих изменений [Potschka H.et al., 1999]. Поэтому возможно полагать, что в условиях снижения функциональной активности эндогенной системы возбуждающих аминокислот, отмечаемого в условиях применения ИМП также складываются условия активирования дофаминергической системы мозга. Данный эффект может иметь значение в плане реализации противоэпилептических эффектов ИМП, поскольку агонисты дофаминовых рецепторов второго типа оказывают противоэпилептическое действие [А1-Tagir G., 1990]. Вызванное ИМП активирование дофаминергической системы мозга также может иметь значение в плане объяснения усиления эффективности карбамазепина, в спектре нейротропных эффектов которого представлен дофаминмиметический механизм [Гусев Е.И., Бурд Г., 1994; Карлов В. А., 1997]. Возможно полагать, что и в основе ИМП-индуцированного усиления эффектов диазепама, ламотриджина и карбамазепина в отношении показателей двигательной активности интактных крыс в тесте открытого поля, установленных в настоящем исследовании, также находятся сходные механизмы.

Таким образом, проведенные исследования показывают, что ИМП потенцирует противосудорожные эффекты ряда препаратов, отличающихся механизмами развития противоэпилептических эффектов. Данное неспецифическое потенцирование может быть объяснено многокомпонентным характером эффектов, индуцируемых ИМП в ткани мозга, представляющим собой благоприятный метаболический и функциональный базис для реализации действия нейротропных препаратов. Следует подчеркнуть, что подобные комплексные функциональные эффекты характерны для активирования «антиэпилептической системы мозга», что лежит основе надежности контроля патологической возбудимости нейрональных образований мозга [Годлевский JI.C., 1992; Годлевский JI.C. и соавт., 2002; Крыжановский Г.Н. и соавт., 1992; Шандра А.А. и соавт., 1999]. .

Одним из эффектов активирования антиэпилептической системы мозга является активирование антиоксидантных механизмов как в нервной ткани, так и в крови [Никушкин Е.В., 1991; Шандра А.А. и соавт., 1999]. Поэтому в настоящем исследовании было проведено исследование содержания тиол-дисульфидных групп, уровня АК и ее окисленных форм в условиях применения ИМП.

В результаты проведенных исследований, установлено, что под влиянием ИМП относительно низкой интенсивности (10 импульсов) в крови животных происходило возрастание тиоловых групп -в небелковой фракции на фоне снижения дисульфидных групп в белковой фракции. При этом имели место тенденции к возрастанию содержания дисульфидных групп в небелковой фракции и тиоловых- в белковой фракции крови и возрастанию коэффициентов SH/SS как в небелковой, так и в белковой фракциях.

Полученные результаты показали, что увеличение интенсивности (числа импульсов) ИМП сопровождается возрастанием выраженности изменений в состоянии тиол-дисульфидной системы крови. При этом отмечается увеличение содержания тиоловых групп как в небелковой, так и в белковой фракциях, редукция дисульфидных групп в белковой фракции и возрастание коэффициента SH/SS- в обеих исследованных фракциях крови.

Рассматривая возможные механизмы имеющих место нарушений, следует подчеркнуть, что изменения со стороны небелковой тиол-дисульфидной системы цельной крови могут происходить за счет низкомолекулярных соединений- глютатиона и эрготионеина, основная масса которого сосредоточена в эритроцитах. Кроме того, часть глютатиона может быть высвобождена из депо в результате высвобождения из связанного состояния с различными сывороточными и тканевыми белками. Поэтому можно полагать, что нарастание суммарного содержания небелковых тиол-дисульфидных фракций может быть обусловлено освобождением низкомолекулярных соединений из их связи с белками. Вместе с тем, повышение суммарного содержания небелковых SH- и SS- групп, возможно, связано с усилением их синтеза. Одной из возможностей усиления синтеза тиоловых групп может быть усиленный метаболизм глутамата, поскольку снижается расходование глутаминовой кислоты системой эндогенных возбуждающих аминокислот.

Таким образом, полученные данные показали, что воздействие ИМП относительно незначительной интенсивности (10 импульсов) приводит к увеличению содержания восстановленных форм АК, в то время как более интенсивное воздействие (40 импульсов) сопровождается как выраженным подъемом уровня АК, так и увеличением содержания ее окисленных форм, в основном за счет роста содержания ДКГК. По- видимому, в основе увеличения уровня АК может находиться вовлечение под влиянием ИМП гипоталамо- гипофизарно- надпочечниковой оси [Kanno M.et al., 2003; Keck M.E.et al., 2000], что имеет своим результатом повышенное высвобождение АК из надпочечных желез и представляет собой один из механизмов формирования стрессорной реакции [Меерсон Ф.З., 1984].

Установленная особенность действия ИМП, связанная с увеличением антиоксидантного потенциала крови может представлять собой существенный механизм терапевтического действия данного воздействия при различных заболеваниях мозга. Можно полагать, что неспецифическая интенисификация антиоксидантных механизмов обеспечивает стабилизацию липидных компонентов мембран нейронов, оптимизирует активность рецепторных комплексов как за счет липидного окружения, так и, возможно, на уровне самих молекул белков, которые, как, установлено в настоящей части исследования, подвергаются существенной модификации под влиянием ТМС. В конечном счете подобные изменения неспецифически облегчая взаимодействие лигандов с рецепторных комплексов, формируют благоприятные условия для повышения активности нейромедиатолрных систем мозга, что соответствует полученным в настоящей работе результатам потенцирования эффектов нейротропных препаратов с различным нейрохимическим механизмом действия.

Представляет интерес анализ патофизиологических механизмов контроля возбудимости мозга, складывающихся в условиях применения ИМП, у киндлинговых крыс. Данная модель отличается изменением чувствительности ряда рецепторных систем к действию соответствующих медиаторов (ГАМК, дофамина, глутаминовой кислоты) и может служить в качестве тест- системы для идентификации механизмов действия фармакологических препаратов, а также иных факторов, изменяющих возбудимось нейрональных образований [Крыжановский Г.Н. и соавт., 1988; Шандра А.А. и соавт., 1999].

Полученные в условиях киндлинговой модели, вызываемой повторным применением пикротоксина результаты показали, что в условиях киндлингового синдрома у животных наблюдаются отчетливые нарушения исследовательского, полового, а также пищевого поведения. При этом нарушения исследовательского поведения заключались в редукции показателей горизонтального и вертикального поведения, снижении числа заглядываний животных в отверстия пола, а также уменьшении выраженности поведения груминга ("приведения в порядок"). Снижение выраженности полового поведения имело место в виде увеличения показателей латентного периода садки самцов, интромиссии, а также снижалась частота садок. Указанные изменения отмечались на фоне снижения пищевого поведения животных, выражавшемся в редукции количества потребляемой пищи и снижении массы тела животных.

Одним из наиболее вероятных механизмов формирования указанных нарушений у киндлинговых крыс является уменьшение функциональной активности дофаминергической системы мозга, принимающей участие в контроле названных форм поведения животных [Potschka H.et al., 1999]. Это предположение согласуется с данными, полученными Dazzi L. et al. 1997, в которых было показано, что при химическом киндлинге, индуцированном пентиленететразолем возрастает внеклеточная концентрация дофамина в стриатуме и прилежащем ядре. Согласно мнению Potschka H.et al., (1999), которые также показали увеличение гомованилиновой кислоты во внеклеточных микродиализатах при ЭС — амигдалярном киндлинге у крыс, при киндлинге происходит возрастание фоновой (базальной) активности дофаминергических нейронов в вентральном и дорзальном стриатуме.

Следует отметить, что эти результаты в значительной степени дополняют ранее высказанное положение о возможной гиперчувствительности дофаминовых рецепторов стриатума при пикротоксин- индуцированном киндлинге, как причины развития ряда поведенческих синдромов [Шандра А.А.и соавт., 1999]. Можно полагать, что дофамин, определяемый в диализируемой жидкости, не отражает реальных взаимоотношений трансмиссии на уровне действия дофамина на D2-дофаминовый рецептор, так как затруднено его проникновение из внеклеточного пространства в синаптическую щель, в которой также высокой является монооксидазная активность. Вместе с тем, по- видимому, действие на пресинаптический Di рецептор усилено, что обусловливает снижение высвобождения дофамина из пресиналтических окончаний и развитие гиперчувствительности D2 дофаминовых рецепторов. Таким образом, первоначальная концепция повышенной чувствительности D2 дофаминовых рецепторов при фармакологическом киндлинге [Шандра А.А.и соавт., 1999] позволяет объяснять патофизиологические механизмы, складывающиеся в связи с нейрофармакологическим анализом синдрома.

Представленные результаты показали, что поведенческие нарушения у крыс с фармакологическим киндлингом, отмечаемые в период между судорожными проявлениями, могут быть охарактеризованы как депрессивный синдром, поскольку имеет место снижение исследовательского поведения крыс, уменьшение выраженности полового и пищевого поведения животных. Учитывая эффективность транскраниального воздействия ИМП при депрессивных расстройствах [Никитин С.С., 2003; Fleischmarai A.et al., 1995; George M.S.et al., 1995 2002; Wassermann E.M. Lisanby S.H., 2001], существенный интерес представляло изучение эффектов данного воздействия, а также сравнительная оценка с эффективностью L-DOPA (100,0 мг/кг, в/бр), применяемого с целью активирования дофаминергической системы мозга.

В течение периода отсутствия повторных киндлинговых воздействий подпороговыми дозами пикротоксина отмечалось снижение выраженности поведенческих нарушений. Следует отметить, что подобный период (свободный от киндлинговых раздражений) сопровождается обратным развитием и эпилептиформных проявлений киндлинга [Шандра А.А.и соавт., 1999], что может быть связано с восстановлением функциональной активности опиатергической системы мозга [Крыжановский Г.Н. и соавт., 1988; 1992; Шандра А.А.и соавт., 1991 Шандра А.А.и соавт., 1999].

Рассматривая возможные механизмы выявленных нарушений, следует отметить, что их возникновение может быть связано с первичным повышением активности опиатергической системы мозга, способствующее снижению дофаминергической регуляции [Громов Л.А., 1992; Olson G.A.et al., 1989]. В частности, подавление поведения в тесте "открытого поля" регистрируется после применения агонистов опиатных рецепторов [Шандра А.А.и соавт., 1999, Olson G.A.et al., 1989], а высвобождение гонадотропин-рилизинг- фактора, стимулирующего половое поведение, находится под тормозным контролем со стороны эндогенной опиатной системы [Kalra S.P., Kalra P.S., 1983]. Пищевое поведение угнетается под действием агонистов каппа-опиатных рецепторов [Olson G.A.et al., 1989]. Поэтому возможно полагать, что у крыс с пикротоксин- вызванным киндлингом имеет место активация эндогенной опиатной системы, обеспечивающая депрессию видоспецифичных форм поведения животных. Данное предположение подтверждается результатами исследований [Шандра А.А.и соавт., 1991], показывающим, что в цереброспинальной жидкости животных с фармакологическим киндлингом появляются пептидные факторы, имеющие афинность к опиатным рецепторам. По истечении промежутка времени (две недели) происходит самопроизвольное снижение тонуса данной системы и восстановление двигательной активности животных.

В проведенных исследованиях установлено, что в раннем периоде киндлингового синдрома под влиянием ИМП (10 импульсов, 1,5 Тл) происходит восстановление нарушенных в связи с формированием киндлинга поведенческих реакций, в том числе и потребления пищи и воды, что определялось в течение 24-часового промежутка с момента воздействия. Сходный эффект восстановления поведенческих нарушений имел место и в условиях применения животным L-DOPA (100,0 мг/кг, в/бр). Однонаправленный характер развития эффектов L-DOPA и ИМП, их сопоставимая выраженность может свидетельствовать о том, что магнитная стимуляция реализует действие благодаря активированию дофаминергической системы мозга, что согласуется с мнением [Levkovitz Y.etal., 1999].

Вместе с тем, следует отметить, что воздействие ИМП также приводит к активированию эндогенной опиатной системы-в наших исследованиях показано, что применение антагониста опиатных рецепторов налоксона (10,0 мг/кг, в/бр) блокирует изменения двигательной активности интактных крыс после транскраниального применения ИМП [Коболев Е.В., 2002]. Объяснить данное противоречие возможно тем, что у киндлинговых крыс складываются исходные иные, чем у интаткных животных взаимоотношения между дофаминергической и опиатергической системами. В частности, исходя из указанных фактов исходно высокого тонуса опиатергической системы, возможно полагать, что дальнейшая ее активация представляется затруднительной, в то время как незначительная дополнительная активация выброса дофамина пресинаптическими терминалами на фоне повышенной чувствительности D2 дофаминовых рецепторов сопровождается формированием амфетамин- подобных поведенческих эффектов. Подобная возможность также подтверждается установленной эффективностью L-DOPA в отношении модуляции киндлинг- вызванных расстройств поведения-синдрома стереотипного поведения и агрессивности- у интактных животных препарат не вызывал подобных изменений поведения.

Следует подчеркнуть сложный характер взаимоотношений между дофаминергической, опиатергической системами и системой возбуждающих аминокислот, имеющий место в условиях киндлинга [Шандра А.А.и соавт., 1999]. Первичным при киндлинге может быть активирование эндогенной опиатной системы [Шандра А.А.и соавт., 1999], что сопровождается угнетением дофаминергической системы и дисингибицией глутаматергических терминалей [Громов JI.A., 1992; Kalivas P.W., 1987; Kamata К., 1987; Lang A.et al., 1995]. При этом активация NMDA рецепторов сопровождается возрастанием агрессивных форм поведения животных: повышенная агрессивность, индуцированная применением апоморфина, может быть блокирована применением МК-801, угнетающего активность глутаматергической системы мозга [Lang A.et al., 1995].

Проведенные исследования порогов агрессивного поведения крыс с пикротоксин- индуцированным киндлингом показало существенную редукцию исследуемого показателя, что согласуется с ранее установленным усиленным синдромом агрессивного поведения при фармакологическом киндлинге [Крыжановский Г.Н. и соавт., 1987; 1989; Шандра А.А. и соавт., 1991; 1999].

Под влиянием L-DOPA отмечалось снижение порога агрессивного поведения киндлинговых крыс, в то время как под влиянием галоперидола, наоборот, снижается агрессивное поведение животных. При этом само воздействие ИМП (20 импульсов, 1,5 Тл) обеспечивает снижение агрессивности животных, а его осуществление на фоне введения L-DOPA снижает выраженность антиагрессивного эффекта. В контексте этих результатов требует объяснения тот факт, что в настоящей работе эффект ИМП в виде активирования дофаминергической системы мозга рассматривается в качестве основного механизма компенсации киндлинг-ассоциированных поведенческих нарушений, в то время как активность дофаминергической системы мозга обеспечивает агрессивное поведение животных [Shaikh М.В., Siegel А., 1994; Siegel A., Schubert К.,1995].

Возможно полагать,, что отмечаемое у киндлинговых крыс длительное снижение активности мезолимбической и мезостриарной дофаминергических систем [Gee K.W.et al., 1981], по- видимому, сопровождается развитием гиперчувствительности дофаминергических рецепторов мозга. В этих условиях стимуляция рецепторов даже небольшими количествами эндогенного дофамина обеспечивает выраженные агрессивные реакции крыс.

Данное предположение согласуется с результатами исследований Csernansky J.G. et al., (1988); Janowsky A. et al., (1991), показывающими увеличение плотности дофаминовых, рецепторов в прилежащем ядре и стриатуме у киндлинговых животных. Данный факт в последнее время был подтвержден данными с применением метода гибридизации in situ и измерением уровня мРНК дофаминовых рецепторов Gelbard Н.А., Applegate C.D., (1994). По- видимому, подобные изменения лежат в основе значительной выраженности стереотипного поведения у киндлинговых крыс

Adamec, R.E., 1990], что подтверждают результаты проведенных нами исследований, свидетельствующие о высокой эффективности индукции стереотипных поведенческих реакций под влиянием L-DOPA у киндлинговых крыс в сравнении с интактными животными.

По- видимому, в основе антиагрессивного действия ИМП на модели химического киндлинга у крыс могут находиться недофаминергические механизмы развития эффекта. В частности, в этом отношении важными являются сведения об активировании серотонинергической системы мозга под влиянием однократного сеанса повторного воздействия импульсами переменного магнитного поля [Kole MJLP.et aL, 1999]. Усиление эффективности действия диазепама на фоне применения ИМП также показывает высокую вероятность активирования бензодиазепиновых рецепторов в зоне черного вещества, что обеспечивает подавление агрессивных реакций у крыс с фармакологическим киндлингом [Шандра А.А. и соавт., 1991].

Вместе с тем, рассматривая активирование дофаминергической системы мозга, как компонент действия ИМП на мозг киндлинговых животных, следует отметить, что противоположная функциональная роль Di и D2 - рецепторов также может значение для формирования конечного эффекта ИМП на агрессивность крыс. Так, возможно полагать, что антиагрессивная эффективность L-DOPA у киндлинговых животных, связана с преимущественным активированием дофаминовых рецепторов первого типа, расположенных пресинаптически и ограничивающих выброс дофамина в синаптическую щель [Loscher W., Czuczwar S.J., 1986].

Можно полагать, что в случае применения ИМП могут иметь значение и другие факторы: локальное значение возбуждения опиатергических механизмов мозга- зона воздействия ограничивается поверхностными (неокортикальными) структурами мозга, в то время как при киндлинге в реакцию вовлекаются глубинные образования мозга [Крыжановский Г.Н. и соавт., 1988; Шандра А.А. и соавт., 1999]. Кроме того, эффект угнетения поведения интактных крыс под влиянием ИМП имел место в течение первого часа с момента воздействия и отсутствовало в более отдаленные сроки наблюдения [Коболев Е.В., 2002].

Важным для анализа наблюдаемых эффектов воздействия ИМП может быть структурная организация эффектов, возникающая после возбуждения коры головного мозга. Так, активация связей идущих от центральных ядер миндалины к околоводопроводному серому веществу вызывает выраженное торможение агрессивного поведения, индуцированного электростимуляцией данного вещества, что реализуется, посредством активирования мью-опиатных рецепторов [Siegel A., Schubert К., 1995]. Данный пример свидетельствует о важном значении межструктурных отношений для развития конечного эффекта на исследуемую поведенческую реакцию. Это положение применимо и для анализа патофизиологических механизмов контроля возбудимости структур мозга в условиях применения ИМП, так как данное воздействие ограничено поверхностными слоями коры мозга, наиболее близко расположенными к плоскости катушки, применимой для генерирования ИМП [Potschka H.et al., 1999; Wassermann E.M., 1998; Wassermann E.M.et al., 2001].

Можно полагать, что в данной ситуации возбуждение, возникающее в коре головного мозга крыс, сопровождается. формированием кортикопетальных влияний на структуры, стриатума, который имеет возбуждающие входы практически от всех участков коры головного мозга [Kornhuber J., Kornhuber М.Е., 1986]. Последующим элементом является ГАМКергические торможение холинергических нейронов и снижение выраженности ГАМКергических влияний хвостатого ядра на другие структуры головного мозга. Таким образом, в результате возникает дисингибиция таких образований как ретикулярная часть черного вещества, бледного шара, а также энтопедункулярного ядра, а также, что наиболее важно, возникает угнетение таламических ядер, обеспечивающих реверберацию импульсов в таламо-кортикальных цепях и обеспечивающих достаточно высокое эпилептогенное возбуждение. Таким образом, возможным конечным эффектов подобных изменений является снижение возбудимости коры головного мозга по механизму дисфасилитации. Следует подчеркнуть, что описанные функциональные взаимосвязи реализуются в условиях незначительной степени выраженности эпилептогенного возбуждения и при его усилении возможно формирование противоположного эффекта облегчения эпилептогенеза [Годлевский JI.C. и соавт., 2002]. По всей вероятности «средний» уровень стимуляции ИМП как раз отражает ситуацию, связанную с подавлением таламо-кортикального синхронизирующего механизма.

Учитывая важное значение таламо-кортикальной синхронизации в развитии абсансной формы эпилепсии [Pare D. et al., 1987; Steriade M., Contreras D., 1995, Avanzini G. et al. 1992, 1993, Kim U. et al.,1997, Danober L. et al.,1998, Kostopoulos G.K., 2000], представляло существенный интерес исследовать эффекты ИМП на данной модели эпилептического синдрома, что было осуществлено в отдельной части исследований.

В качестве подобной модели была применена и исследована ранняя стадия формирования киндлингового синдрома, индуцируемого повторным введением подпороговой дозы пентиленететразола, который применяется с целью формирования абансной формы эпилепсии [Крыжановский Г.Н. и соавт., 1987; Шандра А.А. и соавт., 1999; Woodbury D.M., 1980]. Для ранней фазы формирования фармакологического киндлинга характерно формирование спайк- волновых комплексов, которые сопровождаются типичными поведенческими замираниями с единичными подергиваниями мышц морды [Шандра А. А. и соавт., 1999].

Представленные результаты показали, что под влиянием ИМП происходит угнетение частоты генерирования спайк- волновых комплексов, индуцируемых на ранней стадии формирования киндлинга у крыс применением подпороговой дозы пентиленететразоля. Эффект снижения частоты спайк- волновых комплексов отмечался под влиянием воздействия

ИМП некоторой «средней» интенсивности (20 импульсов) на протяжении полутора часов с момента воздействия, его выраженность не возрастала при увеличении интенсивности ИМП. Выраженность эффекта подавления исследуемого показателя зависела от интенсивности ИМП и была максимальной (1,5 часа) в условиях применения средних и высоких интенсивностей воздействия (20 и 40 импульсов, 1,5 Тл). Следует отметить, что при средней интенсивности (20 импульсов) имеет место тенденция к большей выраженности эффекта в сравнении с таковой при высокой интенсивности ИМП (40 импульсов).

При исследовании электрографических характеристик эффектов ИМП было выявлено снижение общей мощности сигнала ЭЭГ, что регистрировалось в неокортикальных отведения, а также в коре мозжечка. Причем, преимущественная редукция имела место в области дельта- и альфа-частотных диапазонов на фоне присутствия тенденций к уменьшению мощности сигналов остальных частотных диапазонов и повышения частоты гамма активности в коре мозжечка. Важно отметить, что редукция альфа-ритма показывает угнетение таламо-кортикальной синхронизирующей системы мозга, что подтверждает приведенное выше предположение о возможном механизме дисфасилитации, индуцируемом под влиянием ИМП.

Вместе с тем, тенденция к возрастанию гамма ритма, регистрировавшаяся в коре мозжечка, может свидетельствовать в пользу активации данного образования, представляющего собой структуру антиэпилептической системы мозга [Крыжановский Г.Н., 1986; Годлевский JI.C., 1992]. Таким образом, рассматривая активирование антиэпилептической системы, как основной механизм реализации эффектов ИМП, следует отметить, что в этих условиях, по- видимому, имеют место как эффекты «дисфасилитации»- торможения таламических ядер за счет растормаживания бледного шара, черного вещества, так и активирование десинхронизирующих механизмов мозга, обеспечивающих активное торможение эпилептизированных нейронов. При этом тормозные влияния со стороны образований антиэпилептической системы могут быть реализованы посредством активирования ряда нейромедиаторных систем мозга [Крыжановский Г.Н. и соавт., 1988; 1992].

Так, в частности, проведенные исследования позволили установить роль дофаминергической системы в формировании противосудорожного действия ИМП, блокирование системы возбуждающих аминокислот, возможное активирование ГАМКергической и опиатергической систем мозга. В контексте рассматриваемых эффектов важными являются данные о динамике спайк- волновых комплексов в условиях модуляции активности нейромедиаторных систем мозга.

Так, установлено, что опиаты могут вызывать как про-, так и антисудорожные эффекты в зависимости от типа судорожного синдрома, вида животного, пути введения препарата, а также типа вовлекаемого в функциональную активность опиатного рецептора [Frenk Н., 1983; t

Ramabadran К., Bansinath М., 1990; Sheldon RJ.et al., 1988]. Агонисты каппа-опиатных рецепторов оказывают наиболее стабильные и выраженные противосудорожные эффекты, которые отмечаются как в условиях генерализованных клонико- тонических судорожных проявлений, так и лимбических судорог [Przewlocka B.et al., 1994; Tortella F.C.et al., 1986; Von Voigtlander P.P.et al., 1987]. Исследование влияния каппа- агонистов на СВР показало, что их применение агониста U50.488H вызывает снижение амплитуды и длительности спайк- волновых комплексов [Przewtocka B.et al., 1995]. Подкожное применение препарата (10 и 30 мг/кг) также эффективно оказывало эффект торможения СВР. Специфический антагониста каппа-опиатных рецепторов норбиналторфимин, напротив,, специфически увеличивал частоту и длительность спайк- волновых комплексов, что может свидетельствовать о тонических противосудорожных эффектах активирования каппа- опиатных рецепторов. Кроме того, показано, что усиление абансных ЭКоГ проявлений при введении специфического опиатного агониста

D-Ala метил-РЬе^О^-энкефалина (DAMGO, в/жел) уменьшалось на фоне предварительного стимулирования каппа- опиатных рецепторов. Вместе с тем, стимуляция мью- опиатных рецепторов оказывает выраженный эффект облегчения генерирования спайк- волновых разрядов [Lasori W.et al., 1995].

По видимому, вовлечение опиатергической системы мозга в формирование эффектов ИМП может осуществляться посредством активирования гипоталамо- гипофизарно- надпочечниковой оси, происходящее в условиях действия ТМС [Hedges D.W. et al., 2003].

Представляет интерес тот факт, что одним из объяснений тормозного влияния каппа- агонистов на спайк- волновые разряды является угнетение эффектов эндогенной системы возбуждающих аминокислот, которые играют важную роль в провокации характерных для абсансной эпилепсии эпилептиформных электрографических проявлений [Peeters B.W.M. et al., 1990; Von Voigtlander P.P.et al., 1987].

Вместе с тем, изучение эффектов ламотриджина, обладающего способностью снижать высвобождение глутаминовой кислоты [Cheung H.et al., 1992; Leach M. J.et al., 1986] проведено в условиях наследственной модели абсансной эпилепсии у крыс линии WAG/rij [Rijn C.M.V. et al., 1994]. Авторы установили, что только в дозах 20 или 50 мг/кг ламотриджин подавлял число спайк- волновых комплексов, но не сокращал их продолжительность в течение 6 ч с момента введения препарата. Кроме того, препарат не изменял фоновую ЭКоГ активность даже в условиях его применения в дозе 125 мг/кг. Таким образом, авторы пришли к выводу, что ламотриджин, хотя и не вызывает изменений поведения крыс, обаладает слабой активностью в отношении абсансных форм судорожного синдрома. Следует заметить, что другие препараты, обладающие сходными механизмами действия- в том числе МК-801, оказывали эффект угнетения спайк- волновых разрядов у крыс линии WAG/rij [Coenen А. М. L. Et aL, 1992; Peelers В. W. М. М. et al., 1983; Ramakers G. M. J.et al., 1991]. Вместе с тем, в исследованиях МШег А. A.et al.,. (1986) было показано, что ламотриджин обладал противоэпилептической активностью в отношении судорожных форм эпилептического синдрома, вызываемого ПТЗ и не изменял абсансные проявления, индуцируемые пороговой дозой препарата. При этом ламотриджин применялся в дозе 3,0- 8,0 мг/кг и пик его активности регистрировался через 1- 8 ч с момента его введения.

Таким образом, в реализации противоэпилептического эффекта ИМП на модели абсансной эпилепсии (ранняя фаза киндлингового синдрома) по-видимому, важными являются механизмы активирования опиатергической системы и блокирование эндогенной системы возбуждающих аминокислот.

Кроме того, весьма вероятным механизмом также является активирование дофаминергической системы мозга, происходящее в условиях действия ИМП на головной мозг. В этом отношении важным является тот момент, что активирование показали, что двух- семидневные ежедневные ТМС у крыс редуцировали гиперактивность, вызываемую амфетамином у крыс, в то время как двукратные ежедневные ТМС на протяжении 7 суток, наоборот, вызывали усиление амфетамин- индуцированной гиперактивности животных [Shaldivin A.et al., 2001]. Учитывая роль дофамина в контроле абсансной эпилепсии [Waiter et al., 1988; Buzsaki J. et al., 1990; Inoue M. et al., 1994; Deransart S. et al., 1998; Midzianovskaia I.S. 1997, Midzianovskaia I.S.et al., 2000], активирование дофаминергической системы может частично лежать в основе наблюдаемых эффектов подавления СВР под влиянием ИМП. Если учесть, что под влиянием апоморфина возрастает внеклеточный уровень ГАМК в коре головного мозга [Gulledge А.Т., Jaffe D.B., 1998; Grobin А.С., Deutch A.Y., 1998] в то время как галоперидол, блокирующий дофаминовые рецепторы, уменьшает внеклеточный уровень ГАМК в префронтальной коре [Bourdelais A.J., Deutch A.Y., 1994], возможна также причастность данной системы к реализации наблюдаемых изменений.

Таким образом, представленные результаты показывают, что в условиях воздействия ИМП реализуются комплексные патофизиологические механизмы, направленные на компенсацию патологически повышенной возбудимости структур головного мозга. Само воздействие ИМП может рассматриваться как эффективный неинвазивный метод коррекции патологически повышенной возбудимости нейрональных образований.