Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Кортикостероидные рецепторы и стрессорная реактивность крыс с измененной возбудимостью нервной системы

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Кортикостероидные рецепторы и стрессорная реактивность крыс с измененной возбудимостью нервной системы"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ ИМ.И.П. ПАВЛОВА

Р Г Б ОД

1 3 Шй 1996

На правах рукописи

ОРДЯН Наталья Эдуардовна

КОРТИКОСТЕРОИДНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ И СТРЕССОРНАЯ РЕАКТИВНОСТЬ КРЫС С ИЗМЕНЕННОЙ ВОЗБУДИМОСТЬЮ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Специальность: 03.00.13. - Физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена в Институте физиологии им. И.П.Павлова РАН

Научный руководитель: засл. деят. науки.

доктор медицинских наук, профессор В. Г. Шаляпина.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук К. Б. Шаповалова

доктор биологических наук, проф. Ю.П. Пушкарев

Ведущее учреждение:

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН

у Лащита диссертации состоится " $ " ¿■¿¿¿М/Л^ 1996 г. в /Ужасов на заседании диссертационного совета по присуждению ученой степени кандидата наук К 002.36.01 при Институте физиологии им. И.П. Павлова РАН (199034. С.-Петербург, наб. Макарова, д. 6). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Автореферат разослан г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Э.А. Конза

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность теш. Хорошо известно, что основные свойства нервной системы генетически детерминированы, что подтверждается в исследованиях на линейных животных, различающихся особенностями протекания нервных процессов, которые лежат в основе как поведенческой активности, так и биохимико-гормональных изменений при стрессе (Лопатина, Пономаренко, 1987). Селекция крыс по порогу возбудимости нервной системы (Вайдо, Сидтиков, 1979; Лопатина и др.. 1981) подтвердила эти заключения и поставила вопрос о зависимости от данного признака и таких глобальных свойств, как реактивность к стрессу и способность адаптироваться к условиям окружающей среды (Лопатина и др., 1995). Возможно, что в процесс дивергенции этих свойств вовлечены особенности функционирования гипофизарно-адренокортикальной системы (ГАС). Работы, свидетельствующие о зависимости возбудимости нейронов от кортикостероидных гормонов (Woodbury. 1966; Joels, de Kloet, 1992). придавали этому вопросу особый интерес. В исследованиях Вернадакис и Вудбури (Vernadakls, Woodbury, 1970) было показано, что введение глюкокортикоидных гормонов в раннем онтогенезе может модифицировать возбудимость мозга у взрослых животных. Однако, положение о том. что генетически детерминированная возбудимость нервной системы. также как и реактивность ГАС может быть изменена в ходе индивидуального развития, нуждалось в проверке. Существует еще один аспект этой проблемы, который касается функционирования самой ГАС. Ответ организма на внешние стимулы, приводящие к активации ГАС, несмотря на свою стереотипность строго индивидуализирован, как по порогу чувствительности к стрессирующим сигналам, так и по динамике развития гормонального ответа во времени. Вполне вероятно, что в основе такой индивидуализации стрессорного ответа лежит возбудимость нервной системы.

Основным механизмом реализации адаптивного действия кортикостероидных гормонов является соответствующий рецептор в тканях-мишенях. Это касается прежде всего самой ГАС, которая механизмом обратной связи тормозится кортикостероидными гормонами на всех ее уровнях и таким образом предохраняется от перевозбуждения. Поэтому основное внимание в работе было уделено характеристике пула рецепторов корти-костерона в гипофизе и структурах мозга, участвующих в регуляции активности ГАС.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучит! значение порога возбудимости нервной системы в изменении стрессорной реактивности ГАС путем сравнения двух экспериментальных моделей: генетической, с использованием крыс, селектированных по порогу возбудимости нервной системы, и физиологической, созданной путем гормональной модификации нервной возбудимости ранним постнатальным введением гидрокортизона, а также изучить участие рецепторов кортикосте-рона гипофиза и некоторых структур мозга в регуляции активности ГАС. Предстояло исследовать поведенческие и гормональные сдвиги при стрессе, что давало возможность оценить вклад нервной возбудимости как в "запуск" функциональных систем в острую фазу стресса, так и в их адаптацию и дезадаптацию. Последнее достигалось экспериментальным приемом неизбегаемого стрессирования [0уегше1ег, БеН^ап, 1976], которое приводило к перенапряжению механизмов адаптации и срыву адаптивного поведения.

В задачу исследования входило:

1. Изучить функциональное состояние ГАС у крыс с разной нервной возбудимостью, генетически предопределенной, либо модифицированной нео-натальным введением гидрокортизона. Оценить стресс-реакцию ГАС по динамике гормонального ответа в ходе его развития во времени, а также исследовать регуляцию системы механизмами обратной связи.

2. Сопоставить характер стресс-реакции ГАС с изменением ориентировочно-исследовательского поведения в начальную фазу стресса у крыс с измененной возбудимостью нервной системы.

3. Изучить стресс-устойчивость крыс с разной возбудимостью нервной системы, которую надлежало оценить по сохранению способности уходить от действия электрического тока в челночной камере после неизбегаемого стрессорного воздействия.

4. Изучить рецепторное связывание кортикостерона в гипофизе, гипоталамусе. гиппокампе, стриатуме и фронтальной коре у крыс с разной нервной возбудимостью и его изменение в условиях стрессирования.

5. Сопоставить гормональные изменения функций ГАС с рецепторным связыванием кортикостерона в гипофизе и структурах мозга крыс с целью выяснения роли кортикостероидных рецепторов в регуляции активности системы.

Научная новизна работы. Использование крыс с измененной нервной возбудимостью, полученных либо путем селекции по порогу возбудимости нервной системы (генетическая модель), либо вследствие неонатального

введение гидрокортизона (физиологическая модель), позволило нам впервые выявить следующие закономерности: 1) возбудимость нервной системы определяет стрессорную реактивность ГАС и характер ориентировочно-исследовательского поведения в начальную фазу стресса; 2) повышение нервной возбудимости усиливает стресс-реактивность ГАС: увеличивает максимальный стрессорный гормональный ответ и ускоряет его развитие во времени; 3) стресс-устойчивость крыс с разной нервной возбудимостью определяется не только значением порога возбудимости, но и временем завершения гормонального стрессорного ответа; 4) повышение стресс-реактивности ГАС сопровождается повышением числа рецепторов кортикостерона в гиппокампе и их снижением в гипофизе; 5) ускоренная нормализация гормональной функции ГАС после стрессорной активации создается путем увеличения пула рецепторов кортикостерона в гипоталамусе и гипофизе.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные и сделанные обобщения вносят вклад в изучение процессов адаптации, а также раскрывают нейроэндокринные механизмы устойчивости организма к стрессорным воздействиям и могут оказаться полезными не только для специалистов, работающих в области физиологии, но и для практических врачей.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на симпозиуме "Молекулярно-клеточные и генетические механизмы формирования адаптивного поведения" (С.-Петербург, 1994), на IV Всероссийской конференции "Нейроэндокринология-95" (С.-Петербург. 1995), на Всероссийской конференции "Физиологические механизмы экстремальных состояний (С.-Петербург. 1995), на I(XI) Международном заседании и школе по эволюционной физиологии (С.-Петербург. 1996), на заседаниях лаборатории нейроэндокринологии института физиологии им. И.П. Павлова (1992-1995).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в V печатных работах.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, изложения методик, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, заключения, выводов и списка литературы, который содержит 326 работ. Объем диссертации 160 страниц машинописного текста, включая 27 рисунков и 7 таблиц.

. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

1. Животные. В экспериментах были использованы линейные крысы в возрасте 5 месяцев массой 350-400 г., селектированные по порогу чувствительности болыиеберцового нерва к электрическому току из двух независимых аутбредных популяций крыс Вистар: высоковозбудимые крысы линий НП-1 и НП-2 (низкий порог: первая селекционная программа -34-е поколение и вторая селекционная программа - 24-е поколение) и низковозбудимые крысы линий ВП-1 и ВП-2 (высокий порог: первая и вторая селекционная программа, тех же поколений). Животные были выращены в лаборатории генетики Высшей нервной деятельности Института физиологии им. И.П. Павлова в стандартных условиях содержания. Определение порога возбудимости болыиеберцового нерва было выполнено научным сотрудником лаб. генетики ВНД А. И. Вайдо. Значения порогов возбудимости для линейных крыс составили: НП-1 - 0,8 В, НП-2 - 0.5 В, ВП-1 - 2,6 В, ВП-2 - 1,5 В. Помимо линейных животных эксперименты проводили на крысах, которым с первого по пятый день жизни ежедневно внутрибрюшинно вводили гидрокортизон в дозе 0,1 мг на животное. В качестве контрольных животных использовали крыс, которым в этот же период вводили физиологический раствор в том же объеме, а так же ин-тактных крыс. В дальнейшем оказалось, что между интактными крысами и животными, которым вводили физиологический раствор нет различий по изучаемым признакам, поэтому они были объединены в одну группу -контрольную.Эксперименты проводились на самцах в возрасте 1-го месяца массой 60-80 г, 2-х месяцев массой 110-150 г и 4-х месяцев массой 280-330 г, выросших после неонатального введения гидрокортизона.

2. Методы изучения функций ГАС. ГАС имеет несколько режимов функционирования: базалъный, стрессорная активация и торможение по механизму обратной связи. Все перечисленные функциональные состояния системы оценивали по содержанию кортикостерона в плазме крови, которую отбирали из хвостовой вены. О выраженности стрессорного ответа ГАС судили по максимальному подъему уровня кортикостерона в крови, а по динамике гормональных изменений оценивали фазность ответной реакции на стимулы разной силы и модальности. Использовали следующие типы стрессорных воздействий: 1) эмоциональный стресс "новизны обстановки" - крысу на несколько минут помещали в незнакомую обстановку и далее через определенный промежуток времени брали пробы крови из хвостовой вены; 2) кратковременное электрокожное раздражение (15 мин), которое проводили в клетке размером 20*20*13 см с токопроводя-

щим полом, на который электрический ток (0,5 мА, 50 Гц) подавался 15 раз с максимальной длительностью 15 сек; 3) неизбегаемое стрессорное воздействие (НСВ) проводили в темной клетке размером 13*16*26 см с токопроводящим полом, электрический ток (1 мА, 50 Гц. максимальная длительность 15 сек) подавался 60 раз в течении 1 ч. где интервалы между включениями тока варьировали от 15 до 45 сек; 4) кратковременная невротизация по схеме Т.Гехта [Hecht et al., 1972], сеанс которой длительностью 13 мин состоял из 6-ти световых сигналов подкрепленных и 6-ти неподкрепленных электрическим током подаваемых по стохастической схеме; 5) иммобилизация в течении 20 минут, для которой крысу фиксировали в клетке размером 20*7*6 см.

Чувствительность ГАС к сигналам обратной связи исследовали с использованием двухдневного дексаметазонового теста (Жуков, 1990). Для изучения процесса торможения базальной функции системы использовали введение дексаметазона в дозе 10 мкг/кг веса животного, а торможение стрессорной функции - 20 мкг/кг веса.

Содержание кортикостерона в крови определяли радиоиммунологическим методом с использованием антисыворотоки, полученной в лаборатории [Морозов и др., 1988].

Для определения величины рецепторного связывания кортикостерона применяли радиоизотопный анализ в условиях In vitro методом единичной пробы при насыщающих концентрациях гормона (15-20 нМ) [Мс Ewen et al., 1974]. Для удаления эндогенного кортикостерона крыс подвергали билатеральной адреналэктомии за 12-16 ч до момента декапитации.

3. Методы изучения поведения. Ориентировочно- исследовательскую двигательную активность изучали в тесте "открытое поле" согласно рекомендациям А.Л.Маркеля [Маркель и др., 1988]. Тестирование проводилось на протяжении двух дней.

Стресс-устойчивость крыс с измененной нервной возбудимостью оценивали по сохранению способности избавляться от действия электрического тока в челночной камере после НСВ. Тестирование в челночной камере проводили следующим образом: каждую крысу за 5 мин до момента тестирования помещали в камеру с токопроводящим полом размером 60*21*20 см, разделенную на две половины перегородкой с отверстием 6*6 см. За это время фиксировали количество переходов между полукамерами и число вертикальных стоек. Затем проводили 15 испытаний, в каждом из которых после 6 сек действия света (60 Вт), если животное' не перешло в безопасную половину камеры, в течении еще 24 сек однов-

ременно со светом подавался электрический ток (0,5 мА, 50 Гц), далее следовала пауза 30 сек. Регистрировали число условно-рефлекторных реакций избегания, число неизбавлений от действия электрического тока и латентный период - время ухода от раздражителя в безопасную полукамеру. В межсигнальный период регистрировали те же показатели, что и в адаптационном периоде. На следующий день крыс подвергали действию НСВ и далее через 3 дня проводили повторное тестирование животных в челночной камере.

Для статистической обработки экспериментальных данных использовали критерий Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1.Характеристика функциональной активности ГАС линейных крыс, селектированных по порогу возбудимости нервной системы. Базальную активность ГАС линейных крыс оценивали по содержанию кортикостерона в плазме крови, взятой из хвостовой вены крыс в покое. Опыты проводились в 10 часов и в 16 часов. Полученные данные показали, что высоковозбудимые крысы линии НП-1 характеризуются более высокой ба-зальной активностью ГАС по сравнению с крысами других исследованных линий, а для крыс линии НП-2 выявляется циркадная зависимость активности системы - утром базальный уровень кортикостерона плазмы крови этих животных был достоверно ниже (133±14,4 нМ/л; р<0,05). чем у низковозбудимых линейных крыс (213+19,1 нМ/л).

Стрессорная активация ГАС линейных крыс изучалась в нескольких сериях опытов. В первой из них содержание кортикостерона в плазме крови линейных животных была исследована после помещения их в незнакомую обстановку. Оказалось, что у животных линий НП-1 и НП-2 содержание кортикостерона после такой процедуры, составившее 888+87,2 и 757±43,3 нМ/л, значительно превышало соответствующие показатели у крыс линии ВП-1 (444±34,6 нМ/л) и крыс линии ВП-2 (414±80,8 нМ/л). С нашей точки зрения эти данные свидетельствуют не только о более высокой стресс-реактивности ГАС у высоковозбудимых крыс, но и о большей ее чувствительности к слабым эмоциональным воздействиям. В следующих сериях опытов высоко- и низковозбудимых линейных крыс подвергали невротизирующему воздействию. Кровь для анализа брали из хвостовой вены спустя 1, 3 и 24 ч после его завершения. Динамика стрессорного ответа подтвердила более высокую реактивность высоковозбудимых крыс линий НП (Рис.1; на рисунке представлены суммарные

данные для двух селекционных программ). Пик секреции кортикостерона у животных линий Нп приходился на часовой интервал, тогда как у крыс линий Вп на трехчасовой. Кроме того, у крыс линий НП высокий уровень кортикостерона сохранялся на протяжении всех исследованных сроков, в том числе и в 24-х часовой точке замера, а у крыс линий ВП уровень кортикостерона через сутки заметно снижался и достоверно не отли-

Рис.1 Динамика изменения содержания кортикостерона в плазме крови линейных крыс после невротизирующего воздействия. По вертикали - содержание кортикостерона (нМ/л); 1 - крысы линий НП, 2 - крысы линий ВП. 3 -крысы линии Вистар

Изучение динамики стрессорного гормонального ответа ГАС линейных крыс позволило нам сделать следующие заключения:1) животные, имеющие высокий порог возбудимости нервной системы, характеризуются повышенной стресс-реактивностью ГАС и ускоренным развитием гормонального стрессорного ответа; 2) растянутый во времени гормональный стрессор-ный ответ высоковозбудимых крыс свидетельствует о том, что эти животные имеют сниженную чувствительность ГАС к сигналам обратной связи. Более подробную характеристику торможения ГАС обратными связями нам дало проведение дексаметазонового теста.

Дексаметазоновый тест заключается в определении изменения уровня кортикостерона плазмы в ответ на введение синтетического глюко-кортикоида дексаметазона. Тест считается отрицательным, если определенная доза введенного гормона приводит к снижению базального уровня кортикостерона более чем на 50%. Помимо торможения базальной активности ГАС, нас интересовало торможение и стрессорной активности системы. Результаты дексаметазонового теста представлены в таблице1. Межлинейные различия были выявлены только при исследовании эффективности торможения стрессорной активности ГАС. Введение 20 мкг дексаметазона на кг веса крысам линий ВП привело почти к двукратному снижению стрессорного уровня кортикостерона плазмы, тогда как для крыс линий НП введение такой же дозы дексаметазона привело к снижению

чался от исходного значения.

600 500 400 300 200 100 О

баз

1ч

Зч

24 ч

уровня кортикостерона лишь на 74%. Таким образом, по результатам дексаметазонового теста мы также можем сделать вывод, что в условиях стрессорной активации у высоковозбудимых крыс линий НП снижена чувствительность ГАС к сигналам обратной связи.

Таблица 1. Результаты двухдневного дексаметазонового теста, выполненного для линейных крыс.

группа базальный уровень стрессорный уровень

животных кортикостерона (НМ/Л) кортикостерона (нМ/л)

1 1-й день 2-й день 1 1-й день | 2-й день

10 мкг ДЕКС/КГ |20 мкг ДЕКС/кг 1

НП-1 485.3±66.37* 171.6±41.85** 1 1028.8±112.65*|834.0±71.28

(п=10) 1

НП-2 219.3±81.67 79.4±39.64** 1075.0±157.57*|722.9±156.49

(п=12) 1

ВП-1 242.4±20.20 108.2±8.33** 444.4±49.06 I262.6i24.53**

(п=14) 1

ВП-2 265.5*22.51 121.2±14.94** 545.5±82.84 |311.6±29.44**

(п=14) 1 |

* достоверные межлинейные различия (р<0,05)

** достоверные различия 1-го и 2-го дня тестирования (р<0.05)

Влияние введения гидрокортизона с 1-5 дни жизни на функциональную активность ГАС изучали на крысах в возрасте 1. 2 и 4 месяцев, выросших после неонатального воздействия. Исследования, выполненные в нашей лаборатории ранее, показали, что введение гидрокортизона крысам в первые пять дней жизни приводит к блокаде функций ГАС, что сопровождается снижением содержания кортикостерона в плазме крови и надпочечниках и отсутствием его подъема в ответ на стрессорные воздействия [Шаляпина и др. 1986]. В наших экспериментах крысы в возрасте 1 месяц после неонатального введения гидрокортизона также характеризовались отсутствием стрессорного подъема уровня кортикостерона в крови в ответ на стресс "новизны обстановки" и на 15-минутное электрокожное раздражение. Более низкий стрессорный подъем уровня

кортикостерона в крови наблюдался у этих животных и после НСВ. В возрасте 2 месяца у крыс с введением гидрокортизона с 1-5 дни жизни блокада ГАС не проявлялась, и в этот период мы зарегистрировали усиление ее стресс-реактивности. На Рис. 2 представлена кривая стресс-реакции ГАС 2-х месячных крыс в ответ на 15-минутное электрокожное раздражение.

Рис. 2. Модификация стресс-реактивности ГАС в ответ на 15-мин электрокожное раздражение неонатальным введением гидрокортизона у 2-х месячных крыс. По вертикали - содержание кортикостерона в крови (нМ/л). 1- крысы с неонатальным введением гидрокортизона, 2 - крысы с неонатальным введением физиологического раствора, 3 - интактные крысы. Обнаружено, что у крыс с неонатальным введением гидрокортизона наблюдается усиление стрессорной реактивности ГАС. которая выражается не только в увеличении максимального стрессорного подъема уровня кортикостерона плазмы, но и в изменении динамики гормонального уровня - смещение кривой стрессорногб ответа влево, что свидетельствует э более быстрой стрессорной активации ГАС. Для этих животных также 5ыло характерно и более быстрое выключение ГАС после стрессорной активации. Сходные данные были получены и в дексаметазоновом тесте. Не этличаясь базальной активностью ГАС и ее чувствительностью к сигна-там обратной связи в 1-й день тестирования, крысы с неонатальным введением гидрокортизона в возрасте 2 месяца показали повышенную ;тресс-реактивность системы и значительную ее чувствительность к 1ексаметазону во второй день теста. Мы предположили, что после бло-;ады ГАС происходит ее растормаживание с усилением процессов возбуж-1ения, что связано с усилением общей возбудимости нервной системы, [оэтому был определен порог возбудимости большеберцового нерва у 1-х месячных контрольных крыс и крыс, получавших гидрокортизон с 1-5 ¡ни жизни. Порог активации нервно-мышечного аппарата у крыс с неона-'альным введением гидрокортизона составил 0,55*0.033 В, тогда как у штрольных сверстников этот показатель был достоверно выше ,98±0,022 В (р<0,01). В возрасте 4 месяца крысы с неонатальным вве-

1200 1000 800 600 400 200 о

баз ЗОмин 1ч

Зч

24 ч

дением гидрокортизона не отличались от контрольных сверстников параметрами функционирования ГАС.

Таким образом, повышение нервной возбудимости, либо генетически селектированной, либо вследствие неонатального введения гидрокортизона приводит к усилению стрессорной активности ГАС и ускоряет запуск гормонального стрессорного ответа во времени.

2. Характеристика ориентировочно - исследовательской активности крыс с повышенной нервной возбудимостью. В экспериментах использовали крыс в возрасте 2-х месяцев после неонатального введения гидрокортизона с повышенной стресс-реактивностью ГАС. Обнаружено, что эти животные характеризуются повышенной горизонтальной и вертикальной двигательной активностью по сравнению с контрольными сверстниками. В таблице 2 представлено число пересеченных крысами квадратов "открытого поля" за первые 5 мин тестирования по минутам. Крысы с неонатальным введением гидрокортизона характеризуются не только повышенной двигательной активностью, но и отсутствием привыкания к новой обстановке. Особенно это было заметно на второй день тестирования, когда крысы с неонатальным введением гидрокортизона демонстрировали еще большую двигательную активность по сравнению с первым днем, тогда как у контрольных крыс происходило достоверное снижение этого показателя.

Таблица 2. Изменение горизонтальной двигательной активности у 2-х месячных крыс в "открытом поле".

1 1 I Группа животных | 1 мин 1 1 1 I 2 мин 1 1 3 мин 1 I 4 мин i 1 I 5 мин |

1 1 | контроль|7,4±2,5 111, 5±3, 4 1 |9, 9±3. 2* I9,7±4,1* |5.7±2.9* |

11-й день 1 1

I кортизол|10,4±3.1 1 1 |17,2±3,6 119, 7±4, 4 1 I17,0±3,7 115, 9±9, 5 |

1 1 I контроль!14,7±2, 9 |8,9±3.6* 1 |5,1±2,0* I7,7±4,7* |2.5±1.5* 1

12-й день | 1 |

I кортизол|21,6±5,4 | | 123, 8±2,77 1 |19,1±2, 5 I I14,7±4,3 117, 4±3, 5 1

Примечание. * различия между группами крыс достоверны (р<0,05)

Наличие большей частоты исследовательских актов в "горизонтально:

плоскости" и вставаний на задние лапы у крыс в возрасте 2-х месяцев с неонатальныи введением гидрокортизона свидетельствует о повышенной исследовательской мотивации. Кроме того, эти различия были более выражены в конце опыта и во второй день тестирования, когда поведение зависит в основном от исследовательской мотивации Шаркель. 1988].

Сходные результаты были получены и в экспериментах на линейных высоко- и низковозбудимых крысах, которые были проведены в лаборатории генетики ВНД Н.В.Ширяевой и коллегами [Ширяева и др., 1985]. Хотя крысы линий НП и ВП не отличались друг от друга суммарной двигательной активностью, различия между ними выявлялись в первые 30 сек тестирования, а также при изменении освещенности на уровне пола. В этих условиях высоковозбудимые крысы линии НП характеризовались повышенной двигательной активностью и сниженной эмоциональностью. Следует отметить, что повышение двигательной активности в первые минуты геста у крыс с повышенной стресс-реактивностью отмечалось и в других «следованиях, выполненных на линейных животных [Маркель, 1986; Зачманов, 1989], что является, по-всей видимости, отражением ускоренного "запуска" как гормонального стрессорного ответа, так и тех вменений в поведении, которые происходят в начальную фазу стресса.

3. Чувствительность крыс с разной нервной возбудимостью к ^избегаемому стрессорному воздействию. В литературе давно )бсуждается вопрос об адаптивной значимости повышенной или сниженной :тресс-реактивности ГАС и высказываемые мнения часто прямо [ротивоположны. Поэтому нами , была изучена стресс-устойчивость мвотных с разной нервной возбудимостью, которую оценивали по охранению способности избавляться от действия электрического тока в елночной камере после НСВ. Исходно высоко- и низковозбудимые инейные крысы не отличались показателями, тестированными в елночной камере - латентным периодом избавления от раздражителя и ислом нереализованных реакций избавления от действия электрического ока. Не отличались они и по показателям общей двигательной актив-ости в адаптационный период. Через 3 дня после проведения процедуры СВ крысы всех линий показали снижение как вертикальной, так и гори-энтальной двигательной активности в адаптационный период, хотя и в 13н0й степени. Только крысы линии ВП-2 не увеличили латентный пери-ц ухода от действия раздражителя и число неизбавлений от действия аектрического тока после НСВ. тогда как остальные линейные животные ^демонстрировали увеличение этих показателей. Видоспецифичной ре-

акцией грызунов при угрожающих ситуациях является реакция "затаивания" [Barret. 1991; Gray, 1971], поэтому наблюдаемое нами снижение двигательной и исследовательской активности крыс, подвергнутых НСВ, при помещении их в обстановку, где это воздействие проводилось, можно рассматривать как естественную адаптивную реакцию на предшествующее действие повреждающего стимула. Однако, у крыс линий НП-1. НП-2 и ВП-1 после НСВ увеличивается число реакций неизбавления. По мнению ряда авторов, наиболее успешной приспособительной реакцией является борьба или бегство [Smellk, 1987; Henry, Steffens, 1977]. Следовательно, ослабление безусловно-рефлекторной реакции - избавления от болевого раздражения у линейных крыс - свидетельствует о серьезном нарушении адаптивных функций этих животных. Крысы линии ВП-2 после НСВ сохраняют способность избавляться от действия электрического тока, что говорит о их большей устойчивости к этому стрессорному воздействию.

Крысы, селектированные по порогу возбудимости нервно-мышечногс аппарата, различаются между собой значениями этого порога: крысь линий НП-1. НП-2 и ВП-1 более полярны по этому признаку, а крысь линии ВП-2 занимают промежуточное положение. Именно крысы линии ВП-2 оказались наименее чувствительны к НСВ. Отмеченный факт хорошо согласуется с данными, полученными для этих животных сотрудниками лаб. генетики ВНД, где было показано, что крысы линий НП-2 и ВП-1 являются наиболее стресс-чувствительными.

Таким же образом была охарактеризована чувствительность к НС] крыс в возрасте 2 месяца после неонатального введения гидрокортизона. Поведение этих крыс и контрольных животных в адаптационный пери од 1-го тестирования (до НСВ) не различалось. Различия были выявлен при тестировании избегательного поведения. Крысы, получавшие гидро кортизон, имели достоверно меньший латентный период избавления о действия электрического тока и были способны к выработке услов но-рефлекторной реакции активного избегания, тогда как у контрольны крыс не было зарегистрировано ни одной реакции избегания в 1-ом тес тировании. После НСВ контрольные и опытные животные показали досто верное снижение вертикальной и горизонтальной двигательной активное ти 'в адаптационный период. Для крыс с неонатальным введением гидро кортизона после НСВ не зафиксировано достоверного изменения латент ного периода избавления и числа неизбавлений от действия тока, тогл как у контрольных сверстников эти показатели увеличились. Кроме тс

го, крысы, получавшие в раннем онтогенезе гидрокортизон, во 2-ом тестировании (после НСВ) улучшили показатели обучения активному избеганию. Во 2-ом тестировании появились различия и в межсигнальном периоде, где крысы с неонатальным введением гидрокортизона продемонстрировали большее число переходов между полукамерами и вертикальных стоек, в то время как контрольные животные в этот период были неактивны. Таким образом, крысы с неонатальным введением гидрокортизона в возрасте 2-х месяцев, который характеризуется повышенной стресс-реактивностью ГАС. оказались более устойчивы к действию НСВ, чем их контрольные сверстники. По мнению некоторых авторов, увеличение стресс-реактивности на фоне нарушения ГАС по механизму обратной связи, которое приводит к пролонгированию во времени гормонального стрессорного ответа, характерно для состояний с ослабленными адаптивными способностями, в частности, для больных и старых животных [Баро^ку ег а1.. 1986]. По-видимому, верно и обратное утверждение, что быстрое выключение стрессорного ответа ГАС даже на фоне повышенной стресс-реактивности улучшает адаптивные возможности особи. Это подтверждается и тем. что линейные крысы с повышенной нервной возбудимостью и повышенной стресс-реактивностью ГАС. в отличие от 2-х месячных крыс с неонатальным введением гидрокортизона, характеризующиеся растянутым во времени стрессорным ответом, чувствительны к НСВ и демонстрируют дефицит адаптивных возможностей. Таким образом, чувствительность к данному типу стрессорного воздействия определяется не только значением порога нервной возбудимости, но и скоростью окончания гормонального стрессорного ответа ГАС.

4. Распределение рецепторов кортикостерона в гипофизе и различных структурах мозга крыс, характеризующихся разной функциональной активностью ГАС. Особенности функционирования ГАС во многом определяются тем звеном системы, которое способствует реализации гормо-{ального сигнала в клетке-мишени. Таковым являются кортикостероидные )ецепторы гипофиза и тех структур мозга, которые участвуют в регуля-даи активности ГАС. Мы исследовали распределение рецепторов кортикостерона в гипофизе, гипоталамусе, гиппокампе, стриатуме и фронтальной коре головного мозга. Эксперименты были проведены на высоко-I низковозбудимых линейных крысах, а также на крысах в возрасте -го, 2-х и 4-х месяцев после неонатального введения гидрокортизона. 1ри изучении рецепторного связывания кортикостерона у линейных жи-отных такие структуры мозга как гиппокамп. стриатум и фронтальная

кора разделяли на симметричные правую и левую половины. Была обнаружена асимметрия связывания кортикостерона в гиппокампе высоковозбудимых крыс линии НП-1, которая сохранялась и после стрессорного воздействия.

Из всех животных, участвовавших в экспериментах, можно выделить несколько групп крыс, которые различаются между собой функциональной характеристикой ГАС: 1 группа - отсутствие стрессорной активации ГАС (крысы с неонатальным введением гидрокортизона в возрасте 1 мес); 2 группа - высокая стресс-реактивность ГАС, пролонгированный во времени стрессорный гормональный ответ (линейные высоковозбудимые крысы); 3 группа - высокая стресс-реактивность ГАС, быстрое окончание гормонального стрессорного ответа (крысы в возрасте 2 месяца после неонатального введения гидрокортизона); 4 груша - нормализация функций ГАС (крысы в возрасте 4 месяца после неонатального введе ния гидрокортизона). Выделенные 4 группы животных мы объединили в таблицу 3, где также привели изменение числа рецепторов кортикостерона в исследованных структурах мозга и гипофизе этих крыс (для высоковозбудимых линейных животных - в % по отношению к низковозбудимой линии крыс, для крыс с неонатальным введением гидрокортизона -в % по отношению к контрольным животным).

Таблица 3. Изменение числа рецепторов кортикостерона в структурах мозга и гипофизе крыс с разной функциональной характеристикой ГАС.

1 1 Группы 1 животных 1 1 Изменение | числа рецепторов в структурах мозга

1 til 1 1 фронтальная 1стриатум|гиппокамп|гипоталамус|гипофи: 1 кора III 1 1 til i

1 1 группа i i 1 72% (-) | 1 56% (-)| 1 69% (-)| 75% (-) 1 1160% С-ь

1 2 группа I 113% (0) | 100% (0)| 155% (+)| 78% (-) I 77%(-

1 3 группа I 150% (+) | 158% (+)| 157% (+)| 149% (+) I 65%(-

1 4 группа 1 I 90% (0) | i i 97% (0)| 1 101% (0)| | 108% (0) |103%(0 |

Примечание: (-) число рецепторов снижено

(+) число рецепторов увеличено (0) изменений нет

[ем их контрольные сверстники.

5. Повышение стрессорной реактивности гипофизарно-адренокорти-;альной систмы сопровождается увеличением количества рецепторов кор-'икостерона в гиппокампе и их снижением в гипофизе. Скорость юстстрессорной нормализации функций гипофизарно-адренокортикальной :истемы определяется числом рецепторов кортикостерона в гипотала-!усе.

СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Шаляпина В.Г.. Ефимов С.В., Ордян Н.Э.. Пивина С.Г.. Ракицкая !.В. Характеристика кортикостероидных рецепторов при гормональной юдификации стрессореактивности у крыс// Физиол. журн. им. И.М.Сече-юва. 1995. Т. 81. N. 3. С. 37-42.

2. Шаляпина В.Г.. Ордян Н.Э.. Пивина С.Г.. Ракицкая В.В. Нейроэн-юкринные механизмы формирования адаптивного поведения// Физиол. <урн. им. И.М.Сеченова. 1995. Т. 81. N. 8. С. 94-100.

3. Лопатина Н.Г.. Вайдо А. И.. Дюжикова Н. А.. Медведева А. В., Ни-юваН.С., Ордян Н.Э.. Павлова М. Б.. Токмачева Е. Б.. Ширяева Н. В. 'оль генома в формирований экстремальных состояний// Тез. докл. Все-)осс. конф. "Физиологические механизмы экстремальных состояний". :Пб. 1995. С. 87.

4. Ордян Н.Э.. Ракицкая В.В.. Проймина Ф.И.. Вайдо А.И.. Лопатина I.Г., Ширяева Н.В. Стрессореактивность адренокортикальной системы у срыс, селектированных по порогу возбудимости нервной системы// Тез. шкл. IV Всеросс. конф. "Нейроэндокринология-95". СПб. 1995. С. 90.

5. Ордян Н.Э., Ракицкая В.В.. Проймина Ф. И.. Шаляпина В.Г. Модификация адаптивных свойств неонатальным введением гидрокортизона// 'ез.докл.IV Всеросс.конф."Нейроэндокринология-95". СПб. 1995. С.91.

6. Ордян Н.Э., Вайдо А.И., Ефимов С.В.. Лопатина Н.Г.. Шаляпина 3.Г.. Ширяева Н. В. Кортикостероид-рецептирующие системы мозга крыс с [змененной стресс-реактивностью// Тез. докл. на I(XI) межд. совеща-1ии и школе по эволюционной физиологии. СПб. 1996. С. 169.

1одписано к печати 24.04.96 . Заказ III Тираж 100 Объем I п.л. ЮП СПГУ. 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова,6.