Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экспериментальное изучение психического влечения к алкоголю у крыс линии Вистар и некоторые цитохимические корреляты этого состояния

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Экспериментальное изучение психического влечения к алкоголю у крыс линии Вистар и некоторые цитохимические корреляты этого состояния"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. М.В.ЛОМОНОСОВА

PfS 0 '] БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

- S Juli Г":

На правах рукописи УДК: 612.821 + 615.78

САВОНЕНКО АЛЕНА ВАЛЕРЬЕВНА

Экспериментальное изучение психического влечения к алкоголю у крыс линии Вистар и некоторые цитохимические корреляты этого состояния.

(03.00.13 - физиология человека и животных)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1994

Работа выполнена на кафедре физиологии высшей нервной деятельности Биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова (зав. кафедрой - профессор В.В.Шульговский) и в лаборатории цитохимии Института мозга РАМН (зав. лабораторией - профессор Л.М.Герштейн)

Научные руководители: кандидат биологических наук, старший научный сотрудник К.А.Никольская; доктор биологических наук, профессор Л.М.Герштейн.

Официальные оппоненты: Чепурнов С.А. - доктор биологических

наук, профессор Хоничева Н.М. - кандидат биологических наук, снс.

Ведущее учреждение - Научный Центр Психического Здоровья РАМН

Защита диссертации состоится "26" декабря 1994 года на заседании специализированного Ученого Совета Д.053.05.35 Биологического факультета МГУ им. Ломоносова (119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, Биологический факультет).

Автореферат разослан "23" ноября 1994 года.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета Московского Государственного Университета имени М.В.Ломоносова.

Ученый секретарь

специализированного совета

кандидат биологических наук

Умарова Б.А.

общая характеристика работы

Актуальность темы. Несмотря на очевидные успехи в расшифровке биологических основ алкоголизма,применяемые модели алкоголизма у животных с большим трудом сопоставимы с развитием алкогольной зависимости у человека (Портнов, Пятницкая,1971; Морозов,1987). как показывают клинические наблюдения важную роль в развитии этой патологии играют психосоциальные особенности личности, различные средовые и психические факторы - тревожность, психическая напряженность, обусловленная эмоциональными и информационными перегрузками и т.д.(ОеШпек,1962; Сегал,1967; Завьялов, 1988). Именно они являются ведущими на этапе возникновения психического влечения к алкоголю и, наряду с физиолого-биохимическимн особенностями организма, определяют скорость перехода заболевания в стацию физической зависимости (Иванец,Игонин,1978,1983; Антропов,1986).

Однако требования, предъявляемые к экспериментальным моделям алкоголизма (РоЬогезку,1981; 1л еЬ а1.,1989 и др.) , свидетельствуют, что условие появления у животных психического влечения не выдвигается, а выявляемая потребность в алкоголе несет уже признаки физической зависимости.

Трудность в создании экспериментальных моделей, позволяющих изучать роль средовых и психических факторов в формировании алкоголизма, прежде всего связана с необходимостью не только количественно точно измерять уровень информационной нагрузки, предъявляемой в эксперименте, но также количественно точно характеризовать течение когнитивных процессов при наиболее сложных формах высшей нервной (психической) деятельности животных. Разрабатываемый в последние годы на кафедре БНД МГУ метод моделирования на животных психической напряженности, основанный на системно-информационном анализе сложного целенаправленного поведения (Ни-

Кольская, Воронин,1976; Никольская, Веселаго, Левина, 1989; Никольская, Дидык, Серебрякова, 1990) и позволяющий количественно оценить уровень информационной (прагматической) неопределенности решения экспериментальной задачи (Никольская с соавт.,1992) позволяет подойти к решению этой проблемы.

Основные задачи исследования. Цель настоящей работы заключалась в исследовании возможности экспериментального получения у животных приобретенного влечения к алкоголю при воздействии информационной (психической) нагрузки и сопоставлении этого состояния с феноменом исходного физиологического предпочтения алкоголя. Основными задачами работы явилось изучение: 1) закономерностей формирования приобретенного на фоне действия психического фактора влечения к этанолу у исходно отвергающих его животных; 2) особенностей высшей нервной деятельности крыс, увеличивших потребление алкоголя в экспериментальной проблемной ситуации; 3) изучение особенностей белкового обмена нейронов гиппокампа и миндалины у животных с различной степенью исходного предпочтения этанола и 4) проведение сравнительного анализа показателей белкового обмена в этих структурах при физиологическом и психически обусловленном предпочтении алкоголя.

Научная новизна. В работе впервые продемонстрирована принципиальная возможность получения приобретенного под действием психического фактора влечения к алкоголю, достаточным условием которого является предъявление животному сложной многоальтернативной пищедобывательной задачи без каких-либо методов начальной инициации. Показано, что вероятность возникновения влечения к алкоголю на фоне информационной нагрузки не зависит от степени его исходного предпочтения, а определяется особенностями протекания когнитивных процессов. Впервые на уровне высшей нервной деятельности выявлены маркеры предрасположенности к возникнове-

нию психогенного влечения к этанолу. Обнаружено, что для нейронов гиппокампа характерна прямая корреляция показателей белкового обмена со степенью исходного предпочтения алкоголя. В условиях эксперимента убедительно продемонстрировано качественное различие физиолого-биохимических механизмов, лежащих в основе физиологического и психически обусловленного предпочтения алкоголя.

Научно-практическая значимость■

Впервые получена возможность экспериментального моделирования и изучения психического влечения к алкоголю у лабораторных животных, что обеспечивает более адекватное соотнесение экспериментальных результатов с клинически наблюдаемым развитием алкогольной зависимости. Выявленные поведенческие маркеры предрасположенности к развитию психически обусловленного алкогольного влечения могут быть использованы в селекционной работе для выведения линий животных, вовлекающихся в патологическую зависимость на фоне психической напряженности. Четкое разграничение в эксперименте роли различных этиологических факторов алкоголизма обеспечивает возможность направленного поиска фармакологических средств со специфическим зтиопатогенетическим спектром действия.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на конференции "Закономерности исследовательского поведения животных", Борок,1992; Отчетной сессии ГосКомВУЗа России по фундаментальному естествознанию при Санкт-Петербургском Университете, Петрозаводск, 1992; Международном симпозиуме "Медико-биологические основы лечения и диагностики алкоголизма и наркоманий",Москва,1993 ; XVI Международной научной конференции молодых ученых и студентов,Москва, 1993 ; X Колосовских чтениях по функциональной нейро-морфологии. С.- Петербург,1994; Международном симпозиуме "Региональные аспекты аддиктологии",Томск,1994; конференции "Поведение животных и принципы самоорганизации",Борок,1994; 29-м Совещании

по ВНД, С.- Петербург, 1994. Диссертация апробирована на заседании кафедры физиологии высшей нервной деятельности Биологического факультета МГУ им. Ломоносова. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения результатов экспериментов, обсуждения, выводов и списка литературы. Список литературы включает 2.^0 работу, из них УЗЗ отечественных и зарубежных авторов. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, иллюстрирована рисунками и таблицами.

Материалы и методы.

Работа выполнена на крысах - самцах линии Вистар весом 250 - 350 г общим количеством 240 животных. Тестирование животных на исходное отношение к алкоголю проводилось в течение 7 дней по методике свободного выбора (Буров, Ведерникова,1985) между 10% раствором спирта и водой. По показателю средней доли раствора этанола в общем объеме потребляемой за сутки жидкости (Ралк) крыс разделяли на 3 группы: исходно отвергающих (ио, Ралк <0,1), непредпочитающих (Ипрг, 0,1< Ралк <0,5) и предпочитающих (Ирг, Ралк >0,5) этанол. Повторное тестирование проводилось с б по 10 день предъявления информационной нагрузки.

Для решения поставленных в работе задач была использована оригинальная условнорефлекторная модель пищевого инструментального поведения, разработанная К.А.Никольской (1976), представляющая собой многоальтернативную лабиринтную среду с прагматической неопределенностью Н=57.8 по Шеннону (1963). Животному по методике свободного выбора предъявлялась проблемная пищедобыва-

тельная задача, алгоритм которой представлял собой замкнутый 4-х звенный условный рефлекс УР: при помещении в свободное поле животное должно самопроизвольно войти в лабиринт —> найти из 4-х одну подкрепляемую кормушку --> перейти ко второй --> выйти в свободное поле для возможности повторно получить подкрепление в лабиринте.

Опыты проводились каждый день, длительностью 13 мин, при пищевой депривации 22 час. В процессе эксперимента регистрировали: число решений задачи в течение опыта; число подкреплений; число ошибочных действий, т.е. повторных подходов к подкрепляемым кормушкам, совершенных без выхода из лабиринта; горизонтальную двигательную активность животного в камере; безусловнореф-лекторные реакции, в которых выделяли: груминговые реакции; ориентировочные; смещенные, такие как чихание, отряхивание, лизание и покусывание стенок лабиринта; активные и пассивные стрессовые, такие как тики, прыжки, испуг и замирания, дефекации, стучание зубами, соответственно; реакции, сопровождающие выбор направления движения: остановки и колебания.

Б ходе информационного анализа (Никольская, 1990) оценка текущего состояния поведения проводилась по показателю организованности как отношения каждого УР показателя к соответствующему значению идеально организованного автомата с точки зрения экспериментальной задачи. В рамках используемого 4-х звенного УР оценивались основные свойства ВНД животных (Воронин, Никольская, 1976), а также анализировались особенности когнитивных процессов: восприятия информации, ее оценки и прогноза результата действий (Никольская и др.,1994).

Через 7-10 дней после окончания повторного тестирования на отношение к алкоголя животных декаг.итировали под легким эфирным наркозом, мозг крыс выделяли на холоду, фиксировали в жидкости

- б -

Карнуа и подвергали гистологической проводке по принятой в лаборатории цитохимии схеме (Герштейн,1976). Ингерферометрически (микроскоп ИНТЕРФАКС) измеряли сухую массу плотных веществ цитоплазмы и ядер нейронов, что на фиксированных препаратах отображает содержание белков в структурах (Бродский,1966). одновременно измеряли площади профильных полей ядра и цитоплазмы с помощью окулярмикрометра МОВ-1-15.

Для изучения особенностей белкового обмена в пирамидных нейронах поля САЗ гиппокампа и крупных нейронах базолатерального ядра амигдалы (Мухина,1972) использовались показатели площади (S) ядра и цитоплазмы нейронов - на структурном уровне, концентрации белка (С) - на регуляторном и содержания белка (М) в ядре и цитоплазме - на функциональном уровне. Для характеристики внутриклеточных процессов нами были введены показатели дегидратации и набухания как соотношения между изменением показателей на структурном и регуляторном уровнях в %.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием t-критерия Стьюдента. Анализ результатов поведенческих экспериментов проводился с помощью программы Labyrinth (Осипов А.И., Никольская К.А.,1992), результатов цитохимических измерений программы Protein, созданной в лаборатории цитохимии НИИ мозга РАМН. Вычисление достоверности разности средних величин производилось с использованием компьтерной программы Statgraphyc system.

Результаты исследования.

Изучение психофизиологических особенностей крыс линии Вис-тар, предрасположенных к развитию психического влечения к этанолу.

Исходное отношение крыс линии Еистар к этанолу. Анализ результатов показал, что только 25% популяции обнаружили четкую реакцию предпочтения (группа Ирг), при этом у 11% животных вся суточная потребность в жидкости покрывалась за счет 10% раствора этанола. Среднесуточное потребление алкоголя в этой группе составляло 4,3 г/кг. Более половины особей популяции (51%) составили группу отвергающих Ио со средним ежесуточным его потреблением 0,5 г/кг. Остальные 24% популяции по показателю Ралк были отнесены к группе непредпочитающих У7лрг, в которой суточная потребность в алкоголе составляла 2,8 г/кг.

Особенности организации пщцедобывательного поведения, оказалось, что по характеру и выраженности познавательной деятельности популяцию крыс линии Вистар можно разделить на три типа.

К I типу были отнесены особи с выраженными признаками познавательной (интегративной) деятельности (10%), которые по зоопси-хологическим критериям соответствовали рангу субдоминант (Мешкова, Федорович,1932). Динамика обучения по большинству условнореф-лекторных УР показателей описывалась экспотенциальиой функцией регрессии: процесс обучения проявлялся в нарастании пропорционально приобретенному опыту организованности поведения (эффективности ответной деятельности). Подобная закономерность разворачивалась при условии достаточно высокой изначальной общей двигательной активности (460 + 80), высокой доли ориентировочных реакций (0,70 +■ 0,08) и низкой - пассивно-оборонительных (0,04 + 0,04), а также при быстром подавлении реакции страха (1,9 •<- 0,4 опыта). На стадии стабилизации пищедобывательный навык у животных I типа характеризовался высокими показателями вариабельности (5,3 + 1,2 решений) и доли активных стрессовых реакций, таких как тики, прыжки и т.п. (0,27 + 0,09).

Ко II типу (30%) были отнесены крысы со скрытыми признаками

познавательной деятельности. В популяции они, как правило, занимали лидирующее, доминантное положение (Мешкова,Федорович,1992). Динамика обучения наиболее близко описывалась логистической функцией регрессии. Процесс обучения состоял из двух последовательных стадий : 1) продолжительного плато (8,7 + 0,5 опыта) с низкими значениями числа выполнений (4,б + 1,9) и 2) резкого скачка количества выполнений с последующей его стабилизацией на уровне, достоверно превышающем таковой у крыс X типа (36,1 + 5,2 и 23,4 + 3,5, соответственно, р<0,05).

Обнаруженная для II типа закономерность кривой обучения разворачивалась на фоне изначально пониженной по сравнению с I типом животных двигательной активности (312 + 31, р<0,05) и доли ориентировочных реакций (0,51 + 0,09, р<0,05), за счет доминирования реакции страха на новую обстановку (доля пассивно-оборонительных реакций - 0,13 + 0,04, р<0,05). На этапе стабилизации поведение крыс II типа характеризовалось самым высоким уровнем организованности (0,89 + 0,07 и 0,65 + 0,09 соответственно у I типа, р<0,01) при низкой вариабельности навыка (2,1 + 0,6, р<0,05) и редкой встречаемости активных стрессовых реакций (0,09 + 0,03, р<0,05).

Наибольшую часть животных (60%) составляли крысы с подавленной познавательной деятельностью (III тип). По зоосоциальному статусу (Мешкова, Федорович, 1992) они относились к группе подчиненных. Процесс обучения описывался периодической функцией регрессии. На протяжении всего периода исследования (20 опытов) уровень эффективности пищедобывагельного поведения не изменялся, колеблясь от опыта к опыту вокруг низкой частоты выполнения УР (2,45 + 0,72) с периодом колебаний 6-7 дней.

Для этих крыс была характерна изначально еще более высокая доля пассивно-оборонительных реакций, чем у II типа (0,26 + 0,10). В процессе обучения животные III типа формировали только

побежку из свободного поля в лабиринт и подход к одной или двум подкрепляющим кормушкам (элементарная форма условного рефлекса) и не организовывали сложного целенаправленного поведения, отвечающего структуре задачи.

Тестирование на предпочтение этанола на фоне информационной нагрузки. Предьявление информационной нагрузки уже на 6-10 день приводило к изменению отношения к алкоголю у 55% популяции. У большинства из этих животных (81%) степень предпочтения увеличивалась, причем потребление этанола, в среднем, возрастало в 3,1 + 1,4 раза (р<0.05). В группах животных с различной степенью исходного предпочтения алкоголя равновероятно наблюдалось как увеличение (45+3%), так и снижение (16+2%) потребления этанола. В то же время анализ изменения отношения к этанолу ъ зависимости от типа познавательной деятельности показал, что 1) для животных с высокими когнитивными способностями (I тип) в целом было характерно понижение потребления этанола (67% случаев), в среднем, в 3,6 + 1,9 (р<0,01) по сравнению с исходным уровнем; 2) у особей со скрытыми и подавленными признаками познавательной деятельности (II и III тип) на фоне психической нагрузки степень предпочтения алкоголя увеличивалась в 47% случаев с возрастанием уровня потребления этанола в среднем в 3,3 + 1,2 (р<0,05). Причем у 82% животных это состояние было устойчивым и наблюдалось в течение всего дальнейшего периода исследований (1 месяц после нагрузки), что позволяет отнести этих особей к группе риска развития влечения к алкоголю в проблемной ситуации.

Особенности познавательной деятельности животных группы риска. Так как особи с подавленными признаками познавательной деятельности (III тип) составляли основную массу (64%) группы риска, то сравнительный анализ результатов проводился между двумя группами животных этого типа: 1) не изменившими потребление этанола

(группа 1: Ио-о и №прг-прг) и 2) увеличившими его на фоне информационной нагрузки (группа 2: Ио-рг и Кпрг-рг).

Для 1-й группы была характерна изначально более низкая общая двигательная активность (180 + 23), замедленная скорость перемещения в новой обстановке (0,13 + 0,03), доминирование в рисунке безусловных реакций застывания (0,40 + 0,20). В навыке преобладали незавершенные, иррациональные выполнения (0,55 + 0,09), что коррелировало с большим временем (6,9 + 1,2 мин) и длиной решения задачи (53 + 4 действий). Уровень этих показателей в процессе обучения не изменялся, поведение в большей части времени опыта (7 + 1) было представлено груминговыми реакциями и двигательной заторможенностью, которая наступала сразу же после получения подкрепления. При этом факт потребления этанола у животных 1-й группы при повторном тестировании в проблемной ситуации не отразился ни на одном из показателей поведения.

Для 2-й группы (Ио-рг и Ипрг-рг), в отличии от предыдущей группы, была характерна более высокая двигательная активность (240 + 31, р<0,05) и скорость перемещения (0,20 + 0,03, р<0,05). Эти особености отображались и в характере двигательного навыка: преобладала поисковая активность в виде высокой доли нерациональных решений (0,69 + 0,11) и низкой - незавершенных (0,18 + 0,09), при этом, в отличии от 1-й группы, снижения двигательной активности после получения подкрепления не наблюдалось. Это обусловило постепенное нарастание доли двойных подкреплений и числа повторных заглядываний.

Безусловнорефлекторная активность у особей данной группы была более разнообразна и также свидетельствовала о высоком уровне поисковой активности. В первом опыте в рисунке безуслов-норефлекторных реакций ориентировочные реакции (0,63 + 0,05) преобладали над груминговыми (0,19 + 0,02), при этом реакции

пассивно-оборонительного застывания были мало выражены (0,07 + 0,06). В дальнейших опытах доля ориентировочных реакций еще более увеличивалась (0,75 + 0,05), также нарастало и число реакций, связанных с выбором направления движения (0,10 + 0,03).

Увеличение потребления этанола у животных 2-й группы на фоне информационной нагрузки приводило, в отличии от предыдущей группы, к изменению УР показателей поведения. Так, доля нерациональных решений, которая в 5-6 опыте снижалась, на фоне потребления алкоголя повторно возрастала (в 1,9 + 0,3 раза). В то же время снижалось число незавершенных выполнений, а также и количество повторных заглядываний за один заход в лабиринт (на 44 + 12%, р<0,05) Это свидетельствовало о возрастании упорядоченности двигательного навыка по отношению к структуре задачи, который приобретал черты пищедобывательногс поведения. Данный характер поведения сохранялся и после прекращения тестирования.

Динамические показатели когнитивных процессов. Информационный анализ процессов восприятия проблемной среды, оценки биологической значимости информации о задаче и прогноза эффективности ее решения показал, что общий признак животных групп Ио-о и Ио-рг состоял в полной подавленности прогностической деятельности. В то же время только у животных, обнаруживших психическое влечение, наблюдалось существенное рассогласование между хорошо выраженным процессом восприятия внешней информации (0,59 + 0,09 по эффективности против 0,08 + 0,04 у 1-й группы, р<0,05) и затрудненным процессом ее оценки (0,12 + 0,07 против 0,03 + 0,02 у 1-й группы, р<0,05). Об этом свидетельствовал и показатель сбалансированности процессов оценки и восприятия. Оказалось, что животные, увеличившие при психической нагрузке потребление этанола, имели самые низкие в популяции значения этого показателя (различие по эффективности этих процессов составило 53 + 8% против 6 + 4 у

1,11 типов). По соотношению эффективности процессов оценки и восприятия они значительно уступали и крысам, не изменившим отношения к этанолу, низкий уровень познавательной деятельности которых не нарушал условия их сбалансированности (б + 5%).

Характеристика основных свойств ВНД (сила УР возбуждения и торможения, их подвижность и уравновешенность). Сравнительный анализ полученных результатов показал, что для обоих групп животных были характерны самые низкие в популяции значения силы УР торможения (0,10 + 0,06 и 0,17 + 0,07, соответственно 1 и 2 группы) и подвижности нервных процессов (0,31 + 0,04 и 0,30 + 0,05). При этом животные группы риска (2-я группа) обладали рядом отличительных признаков, сущность которых состояла в нестандартном сочетании свойств ВНД, присущих I, II и III типам крыс.

Так, по интенсивности УР возбуждения (0,60 + 0,09), устойчивости нервных процессов (0,64 + 0,10) эта группа была наиболее близка к животным с хорошо выраженной познавательной деятельностью (I тип, р>0,1), а по выраженности охранительного торможения (5,4 + 1,9) - к животным со скрытыми признаками познавательной деятельности (II тип, р>0,1), тогда как по силе УР торможения и подвижности нервных процессов они оставались в пределах своей исходной группы (III тип, 1 группа, р>0,1). При этом показатель уравновешенности нервных процессов у 2-й группы крыс имел самые низкие значения в популяции (0,44+0,09).

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать заключение о том, что феномены физиологического и психически обусловленного предпочтения этанола различны, так как вероятность возникновения психического влечения не зависела от признака исходного отношения к этанолу, а определялась психофизиологическими особенностями животного. Такие признаки, как резкое преобладание возбудительного процеса - на уровне основных свойств

ВНД, рассогласованность между интенсивным процессом восприятия и медленно текущим процессом ее оценки - на уровне познавательной деятельности, недостаточная двигательная активность - на уровне поведения могут рассматриваться как психофизиологические маркеры предрасположенности к развитию психического влечения, так как только у животных, обладающих этими признаками (2-я группа III типа), формировалось влечение к этанолу.

Изучение цитохимических коррелятов исходного предпочтения и потребления этанола, обусловленного психическим влечением Особенности белкового обмена нейронов у крыс с различной степенью исходного предпочтения этанола. Результаты цитохимического изучения крупных нейронов базолатерального ядра амигдалы ABL у животных выделенных групп (Vio, Wnpr и Wpr) показали, что только по показателю площади цитоплазмы прослеживалась связь с признаком предпочтения: чем выше была степень предпочтения, тем меньше была площадь цитоплазмы нейрона. Достоверные различия наблюдались для крайних по предпочтению групп - Wo и Wpr (103,0 +1,3 и 93,9 + 1,3, р<0,05). По всем другим показателям на структурном, рогуля-торном и функциональном уровнях средняя по предпочтению группа Wnpr имела максимальные в популяции значения (р<0,05).

Сравнительный анализ внутриклеточных регуляторных процессов в нейронах ABL показал, что если в группе Wnpr, по отношению к Wo, происходило накопление белка в ядре (11%, р<0,01), сопровождавшееся частичной дегидратацией в цитоплазме (6%, р>0,05), то в группе Wpr, наоборот, при незначительной дегидратации в ядре (6%, р>0,05) снижалось содержание белка в цитоплазме (9%,р<0,01) .

В отличие от ABL, для нейронов поля САЗ гиппокампа НРС у выделенных групп крыс была выявлена четкая корреляция с признаком предпочтения по всем исследовавшимся показателям. Как на структурном уровне (размеры тела, ядра и цитоплазмы), регуляторном

(концентрация белка в ядре и цитоплазме), так и функциональном (содержание белка в ядре и цитоплазме) уровнях с увеличением степени предпочтения значения показателей увеличивались и принимали максимальные значения в группе Wpr (р<0,05). При этом, анализ внутриклеточных регуляторных процессов показал, что как в группе Wnpr, так и в группе Wpr происходило накопление белка, обусловленное в ядре нейронов преимущественным увеличением концентрации белка (67 и 60%, соответственно), а в цитоплазме - равномерным изменением как ее размеров, так и концентрации белка (50 + 4%).

Анализ межструктурных различий цитохимических показателей нейронов ABL и НРС выявил, что выраженность этих различий зависела от степени исходного предпочтения: чем выше было исходное предпочтение, тем больве были эти различия. Если в группе Wo межструктурные различия лежали в пределах 3 - 10% и проявлялись в преобладании концентрации и содержания белка в цитоплазме нейронов ABL над НРС (р<0,05), то уже в группе Wnpr все показатели НРС статистически значимо превышали соответствующие показатели ABL (р<0,05) и были наиболее выражены для цитоплазмы нейронов (р<0,01). Б группе Wpr эти различия еще более увеличивались как в ядре, так и в цитоплазме клеток (р<0,01).

Особенности белкового обмена нейронов ABL и НРС у животных группы риска на фоне информационной нагрузки.

Анализ цитохимических показателей нейронов ABL показал, что как в группе животных, не изменивших отношения к этанолу (Wо-о), так и увеличивших его потребление (Wo-pr) произошли однотипные изменения, затронувшие, в основном, цитоплазму клеток: уменьшились размеры (на 20 и 25%, соответственно, р<0,01) и содержание белка (на 14 и 18%, р<0,05) при увеличении его концентрации (на 8 и 9%, р<0, 05) . Это свидетельствовало о выраженном процессе дегидратации в цитоплазме (15 и 19%, р<0,05). При этом различия между

показателями групп Wo-o и Wo-npr не превышали 5% (р>0,1) и не отражали особенностей, связанных с возникновением влечения.

В нейронах НРС изменения на информационную нагрузку, также как и в ABL, в группах Wo-o и Wo-pr носили однотипный характер: уменьшались размеры цитоплазмы (на 18 и 21%, соответственно, р<0,01) при значительном увеличении концентрации белка (иа 12 и 17%, р<0,01), что указывало на процесс дегидратации в цитоплазме (18 и 20%, р<0,05). При этом в обоих группах увеличивались размеры ядра нейронов (на 12 и 17%, р<0,05). Однако если в группе Wo-o увеличение размеров ядра сопровождалось процессом набухания (11%, р<0,05), то в группе Wo-pr оно происходило только за счет накопления белка (16%, р<0,05)-

Сравнительный анализ цитохимических показателей нейронов НРС и ABL показал, что, несмотря на исходные межструктурные различия, состояние цитохимических показателей нейронов обоих структур после психической нагрузки становится более однотипным: независимо от особенностей, коррелирующих с возникновением психического влечения (Wo-o и Wo-pr), нейроны характеризуются одинаковым соотношением размеров (1,00 + 0,07) И концентрации белка в ядре и цитоплазме (0,44 +0,02) .

Обсуждение результатов.

Таким образом, проведенные нами исследования показали, что у 47% крыс линии Вистар не только исходно потреблявших (группа непредпочитающих Wnpr), но и отвергавших этанол животных (группа отвергающих Wo) предъявление информационной нагрузки в виде проблемной пищедобывательной задачи, уровень прагматической неопределенности которой требовал наиболее сложного уровня когнитивной деятельности (Никольская с соавг,1989), вызывало возник-

новение устойчивого влечения к алкоголю, которое, по нашему мнению, можно рассматривать как психическое.

Возможность получения влечения, независимо от исходного отношения к этанолу, ставит вопрос, насколько правомочно ра ссмот-рение феномена исходного предпочтения как модели влечения, принятое в целом ряде работ (РоЬогеБку,1981; 1Л еЪ а1.,1989 и др.).

Необходимость постановки такого вопроса обусловлена тем, что в клинической литературе существует четкая классификация патологического влечения на первичное (психическое) и вторичное (физическое), смена которых определяет различные этапы патогенеза (Сегал, 1967; Поргнов, Пятницкая, 1971; Морозов,1983) . При этом ряд авторов считает необходимым выделение, соответственно этим типам влечения, различных форм алкоголизма: геродативной -с ведущей ролью наследственной метаболической предрасположенности к потреблению алкоголя и социопатической - обусловленной психосоциальными особенностями личности, облегчающими формирование психической зависимости ( Антропов, 1978, 1986; Морозов,1987).

Такие характерные признаки феномена физиологического предпочтения у животных как исходное, не требующее специальных экспериментальных воздействий, потребление; существование изначальных метаболических дефектов и возможность их нивелирования посредством приема алкоголя (Островский,1982,1986; Буров, Ведерникова, 1985; Виглинская, 1988 и др.) - свидетельствует, по нашему мнению, что феномен исходного предпочтения можно рассматривать лишь как модель геродативного алкоголизма. Тогда как для моделирования социопатического алкоголизма необходимо получение феномена приобретения влечения в результате воздействия неблагоприятных психотропных факторов. И только в этом случае первичной причиной потребления этанола, на наш взгляд, должен служить выраженный психоседативный эффект этанола, приводящий к снятию

психической напряженности, а не корректировка метаболических сдвигов,наблюдаемая при развитии геродативной формы алкоголизма.

Использованная в данной работе экспериментальная модель позволила обнаружить, что критическое сочетание основных свойств ВНД у определенной части Wo, ведущее к трудности протекания процесса оценки при когнитивной деятельности, предопределяло возникновение у этих животных напряженности (психического стресса по Лазарусу,1970) и сопровождалось резким увеличением потребления этанола с выраженным психоседативным эффектом. По нашему мнению, эти данные позволяют характеризовать полученное влечение как приобретенное психическое влечение к алкоголю.

однако существующее разделение физиологического и психического типов влечения на феноменологическом уровне не снимает вопроса о специфичности биологических механизмов, лежащих в их основе. Собственные цитохимические исследования особенностей белкового обмена нейронов поля САЗ гиппокама НРС и базолатерального ядра амигдалы ABL , а также данные, полученные Л.М.Герштейн с соавт. (1994) при изучении нейронов сенсомоторной коры SMC и хвостатого ядра НС, по нашему мнению, предоставили убедительные доказательства о различиях механизмов этих двух феноменов.

Оказалось, что только для нейронов НРС была характерна прямая корреляция всех цитохимических показателей с признаком исходного предпочтения: чем больше была степень предпочтения, тем больше были размеры, концентрация и содержание белка в нейронах.

В то же время для нейронов ABL связь с признаком предпочтения прослеживалась только для площади цитоплазмы. Однако в этом случае зависимость была противоположна таковой в НРС: с увеличением степени предпочтения площадь цитоплазмы уменьшалась. По всем другим цитохимическим показателям нейронов ABL максимальные в популяции значения (р<0,05) имела средняя по этому признаку

группа животных (Wnpr). Это позволяет допустить наличие другого, не связанного с предпочтением к этанолу, значимого признака.

В своей работе Л.М.Герштейн с соавт. (1994) показали, что в нейронах SMC так же, как и в ABL, показатели либо обнаруживали корреляцию с признаком предпочтения, либо имели максимальные значения в промежуточной по степени предпочтения группе Wnpr.

Изучение особенностей белкового обмена у животных, подвергнутых информационной нагрузке, показало, что у обеих групп крыс (Wo-o и Wo-pr) картина цитохимических показателей в изученных структурах не совпадала ни с одной из выделенных по признаку исходного предпочтения групп (Wo, Wnpr, Wpr) и отражала специфический характер реагирования нейронов на психическую нагрузку.

Примечательно, что характер реагирования нейронов НРС в обеих группах был одинаков и выразился в увеличении относительных размеров ядра за счет, процесса дегидратации в цитоплазме клеток. И только реакция ядер клеток различалась: если у животных, не изменивших отношения к этанолу, наблюдалось его набухание, то у животных с психическим влечением - накопление белка (р<0,05) . Однако, несмотря на эти различия, животные, потреблявшие этанол в результате возникновения психического влечения, не приобрели особенностей, характерных для исходного предпочтения.

Состояние цитохимических показателей нейронов ABL на фоне психической нагрузки, несмотря на исходное межструктурное различие с НРС, становилось сходным с последним. В обеих структурах площадь ядра нейронов оказывалась больше площади цитоплазмы при преобладании концентрации белка в цитоплазме. Однако, в отличии от НРС, изменения в ABL, вызванные информационной нагрузкой, в обеих группах Wo-o и Wo-pr были идентичны не только в цитоплазме (процесс дегидратации), но и в ядре нейронов (накопление белка).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том.

что в изученных лимбических структурах информационная нагрузка имела четкое отображение на клеточном уровне, так как по всем цитохимическим показателям картина белкового обмена принципиально отличалась от интактного состояния. Однако отсутствие в НРС и ABL цитохимических различий между животными с принципиально различным характером реагирования на информационную нагрузку (отсутствие и возникновение влечения) указывало на то, что причины, обуславливающие психическое влечение, не находят своего отражения на уровне белкового обмена этих структур.

В то же время сходная информационная нагрузка на уровне коры не только имела своеобразное цитохимическое отражение, но и приводила к выраженным различиям между группами животных, разделенных по признаку психического влечения (Герштейн и др.,1994).

Возможность сопоставления реакции нейронов лимбических структур (НРС и ABL) с таковой нейронов сенсомоторной коры (Герштейн и др., 1994) при одной и той же информационной нагрузке позволило увидеть, что "нечуствительность" к причинам, лежащим в основе психического влечения, является специфической особенностью НРС и ABL. А тот факт, что предъявление информационной нагрузки сглаживает между ними и межструктурные различия, приводя к однотипному функциональному цитохимическому состоянию их нейронов, по-видимому, дает основание предполагать, что НРС и ABL вовлечены в один и тот же когнитивный процесс (Симонов, 1987), в сходном характере которого отражаются наиболее общие, присущие группам Wo-o и Wo-npr, особенности ВНД.

Основная особенность, объединяющая животных обеих групп, состояла в их неспособность сформировать целенаправленное поведение в предложенной проблемной ситуации. Для них были характерны самые низкие в популяции значения двигательной активности, высокий уровень пассивно-оборонительных реакций, подчиненное по-

ложение в зоосоциальной иерархии (III тип). Все эти признаки, как хорошо известно из литературы, считаются важными поведенческими коррелятами повышенной чувствительности к стрессогенным воздействиям, склонности к развитию депрессивно-подобных состояний, а также и коррелятами предрасположенности к развитию алкогольной зависимости (Кампов-Полевой, 1978,1992; Blanchard et al., 1993). Тогда возникает вопрос, чем же обусловлено, что в исходно однородной по данным признакам группе только часть животных реагировала на информационную нагрузку формированием психического влечения?

Анализ УР показателей обучения, динамических показателей познавательной деятельности, а также особенностей основных свойств ВНД показал, что при наличии сходных поведенческих характеристик сущность различий между исследуемыми группами заключалась в том, что у животных, не изменивших на фоне информационной нагрузки исходного отношения к этанолу, наблюдался отказ от решения проблемной задачи. Это проявлялось в том, что наибольшая двигательная активность наблюдалась при выполнении лишь превых 2-х звеньев, заканчиваясь получением подкрепления; вслед за этим вместо выполнения следующих звеньев задачи развивалась двигательная заторможенность, первоначально имевшая пассивно-оборонительную окраску, а в дальнейших опытах замещавшаяся груминговым поведением. По нашему мнению, такой характер развития условно-рефлекторного процесса свидетельствовал о том, что первоначально оборонительное поведение трансформировалось в пищевое с острым угашением. Такое поведение вполне правомочно рассматривать как один из способов разрешения проблемной ситуации - подмена вероятностной задачи, требующей длительного когнитивного процесса, элементарной формой условного рефлекса.

В то время для животных, обнаруживших психическое влечение,

была характерна более высокая как по интенсивности, так и по длительности двигательная активность; получение подкрепления у них вместо заторможенности приводило к активации ориентировочно-исследовательской деятельности. При этом навязчивое посещение пустых кормушек, сопровождавшееся активными стрессовыми реакциями и сочетавшееся с высокой вариабельностью двигательного навыка, неугашаемость такого поведения на протяжении всего периода исследований, по нашему мнению, свидетельствовало о принципиально ином характере условнорефлекторного процесса у этих животных. Мы определили данное поведение как неудачную попытку преодоления проблемной ситуации в рамках предложенной пищедобывательной задачи.

Анализ познавательной деятельности у этих животных показал, что в основе этого качественного различия лежали особенности основных процессов ВИД. Если у первой группы животных основные нервные процессы, несмотря на их низкие значения, были уравновешены, то у животных с неудачной попыткой решения проблемной ситуации резкое превалирование возбудительного процесса сочеталось с относительной слабостью торможения с координирующей ролью. Эти особенности основных свойств ВИД, по нашему мнению, обуславливали несбалансированность процессов восприятия информации и ее оценки и невозможность перехода к прогностической деятельности.

Высокий уровень мотивационного возбуждения, с одной стороны, и невозможность разворачивания прогностической деятельности, позволяющей снять неопределенность ситуации, с другой стороны, могли быть причиной нарастания именно в этой группе психо-эмоци-ональной напряженности (Лазарус, 1971; Хананашвили, 1972, 1978), которая привела к необходимости потребления этанола как вещества, обладающего психоседативным действием.

Необходимо отметить, что в клинической литературе неспособность личности преодолевать проблемную ситуацию выделяется как

одна из основных преморбидных черт психики больных алкоголизмом (Завьялов,1988). Причем прием алкоголя в этом случае рассматривается как один из способов снятия психического напряжения при нарушении адаптации к требованиям общества и увеличения, тем самым, возможности перенесения психоэмоциональных перегрузок (Dollard. Miller, 1950; Coopersmith, 1964 и др.).

Такое однозначное, как в условиях клиники, так и в условиях эксперимента выделение признака отношения к проблемной ситуации как одного из ведущих маркеров предрасположенности к развитию алкоголизма является, по нашему мнению, подтверждением и развитием высказанной ранее Л.Г.Ворониным идея о том, что наиболее продуктивным при моделировании различных патологических состояний человека может оказаться использование лишь наиболее сложных форм поведения животных (1979).

Выводы .

1. Исследование отношения к этанолу у крыс линии Вистар на фоне информационной нагрузки и особенностей их познавательной деятельности показало, что:

1.1 Необходимость решения животными проблемной пищедобыва-тельной задачи с прагматической неопределенностью выбора решения 57,8 (по Шеннону,1963) оказалась достаточным условием для получения у 47% крыс приобретенного влечения на информационный (психический) фактор без каких-либо методов первичной инициации.

1.2 Вероятность формирования влечения к алкоголю не зависела от степени исходного физиологического предпочтения, так как на фоне информационной нагрузки у животных, исходно отвергающих (Wo), непредпочитающих (Wnpr) и предпочитающих этанол (Wpr) равновероятно наблюдалось увеличение (45+3%) потребления этанола.

1.3 Группу риска развития влечения к алкоголю составили животные, у которых обнаруживалось резкое преобладание возбудительного процеса - на уровне основных свойств ВНД, рассогласованность между интенсивным процессом восприятия и медленно текущим процессом оценки информации - на уровне познавательной деятельности, недостаточная двигательная активность - на уровне поведения. Данные особенности ВНД могут рассматриваться как маркеры предрасположенности к возникновению влечения.

2. Цитохимические исследования особенностей белкового обмена у крыс линии Вистар при физиологическом и психически обусловленном предпочтении этанола показали, что:

2.1 Для пирамидных нейронов поля САЗ гиппокампа НРС наблюдалась положительная корреляция с признаком исходного отношения к этанолу по всем показателям как на структурном (размеры ядра и цитоплазмы), регуляторном (концентрация белка в ядре и цитоплазме), так и на функциональном уровнях (содержание белка в ядре и цитоплазме).

2.2 Особенности белкового обмена нейронов базолатерального ядра амигдалы ABL, в отличие от НРС, не коррелировали со степенью физиологического предпочтения, так как максимальные значения всех цитохимических показателей (кроме площади цитоплазмы) наблюдались в средней по предпочтению группе- животных (Wnpr).

2.3 Реакция нейронов НРС и ABL на информационную нагрузку состояла в увеличении относительной плошади ядра при уменьшении в нем относительной концентрации белка.

2.4 При исходных межструкгурных различиях в цитохимических показателях нейронов НРС и ABL функциональное состояние нейронов этих структур под действием информационной нагрузки приобретало однотипный характер и не отражало особенностей, обуславливающих возникновение влечения (группы Wo-o и Wo-pr).

3. Такие данные как возникновение психического влечения к алкоголю, независимо от степени его исходного предпочтения , наличие психоседативного эффекта этанола только у животных с определенными особенностями ВНД, качественно различный характер показателей белкового обмена при физиологическом и психически обусловленном его предпочтении позволяют предположить, что в основе феноменов физиологического предпочтения и приобретенного влечения лежат разные нейробиологическе механизмы.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Савоненко A.B., Осипов А.И., Расинский A.B. Чувствительность к информационной нагрузке у крыс с различным отношением к этанолу. Тезисы XVI конференции мол. ученых "Современные вопросы экспериментальной и прикладной физиологии", М.,1993, стр.52.

2. Савоненко A.B., Никольская К.А., Косилова Е.В. Структурно-функциональные аспекты поисковой деятельности. Биологические науки, 1994.

3. Адрианов o.e., Савоненко A.B., Никольская К.А.,Ещенко о.В., Осипов А.И. Биологические аспекты психического и физиологического в развитии алкогольной зависимости. В сб. "Региональные аспекты аддиктологии", Томск, 1994, стр. ICI - 103.

4. Никольская К.А., Савоненко A.B., Семенова И.В. и др. Роль информационного стресса в возникновении патологических состояний организма. В сб. избранных работ по грантам в области фундаментального естествознания. С.- Петербург, 1994, стр. 131-133.

5. Савоненко A.B., Адрианов O.e., Никольская К.А.,Осипов А.И., Ещенко О.В. Психофизиологические маркеры предрасположенности к развитию алкогольной зависимости. Журн.высш.нерв.деят.,в печати.