Библиографическое описание:

Бирюлина С. Д., Черноситов А. В. Асимметрия мозга, судорожная готовность и неспецифическая резистентность // Молодой ученый. — 2015. — №4. — С. 87-90.

Возникновение и исход любого патологического процесса определяется не только причиной, т. е. повреждающим фактором физической, химической, биологической или психогенной природы, но и соответствующими эндогенными и экзогенными условиями. Если повреждающий фактор, т. е. причину патологического процесса, принять за постоянную количественно дозируемую величину (а при экспериментальном изучении неспецифической резистентности это является обязательным правилом), а внешние условия стандартизировать и максимально приблизить к норме, то тогда отличия в ответе особей также на стандартизированное повреждение, а точнее, на различную степень тяжести исхода патологического процесса, можно рассматривать как функцию переменного — одного или нескольких эндогенных условий. Эндогенные же условия определяются воплощенными в генотипе и фенотипе совокупными структурно-метаболическими и функциональными особенностями, тождественными понятию «конституция», одним их важнейших факторов которой является функциональная межполушарная асимметрия головного мозга. Другим важным в плане изучения центральных механизмов неспецифической резистентности (НРЗ) свойством является судорожная готовность (СГ).

Для выяснения взаимосвязи уровня неспецифической резистентности к экстремальным воздействиям, выраженности и направленности функциональной асимметрии мозга (ФМА) и уровня судорожной готовности эксперименты проводили на половозрелых нелинейных самках и самцах крыс с использованием моделей травматического шока, формалинового стресса, общей гипотермии, а также экстремального состояния по способу Жуве [1, с.117–177; 5, с. 80–91]. Уровень НРЗ при всех моделях экстремального состояния характеризовался бинарным критерием «выживание — гибель». Учитывали число летальных исходов, возникавших либо в ходе самого эксперимента, либо в течении первых суток по его завершении. Всего в экспериментальных моделях названных экстремальных состояний было использовано 166 животных, из которых самцов — 91, самок — 75.

Травматический шок воспроизводили по Кеннону дозированной механической травмой мягких тканей бедер и основания хвоста с помощью специального устройства с регулируемым ударным давлением на квадратный сантиметр площади и высотой падения бойка. Оптимальные параметры травматизации были заимствованы из более ранних исследований. Механической травме были подвергнуты 11 самок и 13 самцов.

Формалиновый стресс (другое название — формалиновый болевой шок) — по Г.Селье [2] воспроизводили введением в мягкие ткани спины по средней линии 1.0 мл 20 % раствора формалина. Этому виду экстремального воздействия было подвергнуто 30 самцов и 20 самок.

Общую гипотермию осуществляли охлаждением тела животного, фиксированного в специальной камере, льдом до снижения ректальной температуры до 18°С, после чего холодовой фактор устраняли. Эта серия включала 32 самца и 15 самок.

Экстремальное состояние по методу Жуве [1] вызывали депривацией парадоксального сна. Эксперимент проводился на 29 самках и 16 самцах. Помимо основного этиопатогенетического фактора — собственно депривации парадоксального сна — данный способ включает и такие компоненты, как умеренная гипотермия, статическая гипердинамия, отрицательный эмоциональный фон. Осуществляли его следующим образом: крыс помещали на трое суток в гидрокамеру на островки, окруженные со всех сторон водой, размеры которых позволяли животным удерживаться, лишь крепко ухватившись лапками за их кромки. Один раз в сутки животных на 30 минут извлекали из камеры для кормления. Активные спрыгивания и пассивные падения крысы регистрировались электронными датчиками, автоматически суммировались и выдавались на цифровые счетчики. Для идентификации моментов перехода медленноволнового сна в парадоксальный проводили непрерывное визуальное наблюдение, выборочную фото-видеодокументацию поведения и непрерывный ЭЭГ-мониторинг с помощью специального устройства, предохраняющего электродный кабель от повреждения. Результаты этой части эксперимента будут представлены в последующих публикациях.

Для оценки выраженности и направленности ФМА был использован показатель латерального профиля побежек (ЛПП= Л-П/Л+П х 100 % где Л — выявленное многократным тестированием в У-образном лабиринте количество левосторонних побежек, а П — количество правосторонних побежек). Следует подчеркнуть, что результаты многочисленных ранее проведенных нейрофизиологических, нейрохимических исследований параллельно с определением ЛПП, однозначно свидетельствуют о совпадении стороны преимущественной направленности побежек и стороны доминантного полушария [6]. Если ЛПП был больше +0.3, крысу относили к леводоминантным по мозгу, т. е. к правшам по поведенческим признакам, при ЛПП менее -0.3 — к праводоминантным по мозгу, т. е. к левшам по моторному поведению.

Эксперименты проводили в соответствие с рекомендациями по этике работы с животными, предложенными European Communities Council Directive (86\609 EEC) и протоколом комиссии по биоэтике РНИИАП.

При воспроизведении всех четырех экстремальных состояний наибольший процент летальности был обнаружен среди амбилатеральных особей, а самый низкий — среди унилатеральных леводоминантных. Так, механическая травма (травматический шок) в группе леводоминантных (правшей) приводила к выживанию 40 % особей, в группе праводоминантных (левшей) — к выживанию 25 %, а в группе амбидекстров летальность составила 100 %. Практически такое же соотношение выживших/погибших было обнаружено во второй экспериментальной группе — на фоне формалинового стресса.

Общая гипотермия давала максимальную выживаемость у леводоминантных и праводоминантных крыс (35 % и 39 % соответственно). У амбидекстров выживаемость составляла 12 %.

Трехсуточная депривация парадоксального сна вызывала гибель лишь у 26 % леводоминантных особей. Они погибали на 2–3 сутки эксперимента. Среди крыс праводоминантных и амбидекстров процент погибших был примерно одинаков и составлял 40 % и 47 % соответственно.

Несмотря на то, что абсолютные значения показателей летальности и выживаемости при разных экстремальных состояниях существенно разнятся, что связанно с различной природой повреждающего фактора, их соотношение с очевидностью демонстрирует зависимость исходов экстремальных состояний от наличия и направленности ФМА. Так, усредненный по всем экстремальным состояниям показатель выживаемости для леводоминантных животных равен 50 %, для праводоминантных — 35 %, а для амбилатеральных — 17 %.

Также была выявлена феноменологическая связь между уровнем летальности (как показателя НРЗ), выраженностью и направленностью латерального профиля и побежек (как показателя ФМА) и уровнем судорожной готовности (СГ). Было показано, что у леводоминантных крыс, параллельно с более высокой НРЗ, уровень судорожной готовности, определяемый реакцией на высокочастотный раздражитель ниже, чем у праводоминантных и амбилатеральных.

Судорожная готовность (СГ) представляет собой весьма специфическое состояние центральной нервной системы млекопитающих, детерминирующее близкий к эквипотенциальному и присущий простейшим тип реагирования на раздражитель. Наличие СГ у высокоорганизованных животных и человека свидетельствует о патологическом увеличении возбудимости мозговых структур и ослаблении тормозных механизмов как на синаптическом, так и на системном уровнях. На таком фоне под влиянием разнообразных, даже физиологических раздражителей, происходит генерализация первично-очаговой пароксизмальной активности, кульминацией которой становится судорожный приступ.

В генеральной совокупности нелинейных белых крыс, по оценкам разных авторов, повышенной чувствительностью к аудиогенному раздражителю, т. е. повышенным уровнем СГ, обладают от 5 до 10 % особей. Степень эпилептиформной реакции на звук у крыс оценивали по шкале, предложенной Л. В. Крушинским [4]: отсутствие реакций — 0 баллов, резкое двигательное возбуждение — 1 балл, клонические судороги — 2 балла, тонические судороги — 3 балла. Определение СГ осуществляли тестированием в специальной камере, оборудованной электрозвонком силой звука 90 децибел.

Было обнаружено, что высокий уровень СГ, манифестируемый возникновением 2–3 баллов судорог в звонковой камере, регистрировался только у крыс-амбидекстров. Таких крыс «эпилептиков» в общей выборке было семеро. Поскольку тестирование на звук проводили до воспроизведения патологических процессов, то мы имели возможность проследить их реакцию на экстремальное воздействие. Так, из 7 крыс-эпилептиков гибель наступила у 6, пропорционально в группах особей с травматическим шоком, формалиновым стрессом и депривацией парадоксального сна. Лишь одна крыса-самка с высоким уровнем СГ выжила в условиях общей гипотермии

Поскольку функциональная межполушарная асимметрия есть не что иное, как манифестация доминантно-субдоминантных взаимоотношений в головном мозге [3], а любая доминанта резко ограничивает возможность генерализации пароксизмальной активности, естественно, что отчетливое функциональное преобладание (доминирование) одного из полушарий, чаще всего левого, коррелировало с низкой СГ. Предрасположенность к генерализации возбуждения и неизбежно последующее истощение нервных механизмов у праводоминантных и особенно амбидекстральных животных с повышенной СГ, является неблагоприятным фоном, потенциально ослабляющим возможность внутрицентральных компенсаторных перестроек в ответ на экстремальные воздействия.

Полученные результаты свидетельствуют о совместном участии факторов ФМА и СГ в центральном механизме неспецифической резистентности.

 

Литература:

 

1.      Jouvet M. Biogenic amines and the states of sleep // Physiol. Rev. 1967. V.47. № 2, р.117–177.

2.      Selye H. The physiology and pathology of exposure to stress. Montreal, 1950. 197 p.

3.      Бианки В. Л. Асимметрия мозга животных. Л.; Наука, 1985. 280 с.

4.      Крушинский Л. В. Проблемы поведения животных: Избр. труды. М., 1993. 253 с.

5.      Ротенберг В. С., Поисковая активность, сон и устойчивость организма // Кибернетика живого. Человек в разных аспектах. М., 1985, с. 80–91.

6.      Черноситов А. В. Функциональная межполушарная асимметрия мозга. Медико-биологические, психологические, социально-педагогические аспекты. Ростов-наДону, 2009, «Эверест». 181 с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle