Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Роль гипоталамических структур в бета-эндорфинергической регуляции поведения хищных в норме и при патологии высшей нервной деятельности

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Роль гипоталамических структур в бета-эндорфинергической регуляции поведения хищных в норме и при патологии высшей нервной деятельности"



о л ч 9 Ч

^ О ^ АКАДЕМИЯ НАУК СССР

^ИНСТИТУТ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ФИЗИОЛОГИИ И БИОХИМИИ ИМЕНИ И. М. СЕЧЕНОВА

На правах рукописи УДК 612.821. 612.433.451

ПРОЦЕНКО Александр Леонидович

РОЛЬ ГИПОТАЛАМИЧЕСКИХ СТРУКТУР В 6-ЭНДОРФИНЕРГИЧЕСКОЙ РЕГУЛЯЦИИ ПОВЕДЕНИЯ ХИЩНЫХ В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Специальность 03.00.13. — Физиология человека и животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва — 1991

\

АКАДЕМИЯ НАУК СССР Институт эволюционной физиологии и биохимии имени И.М.Сеченова

На правах рукописи УДК 612.821. 612.433.451

ПЮЦЕНКО Александр Леонидович

РОЛЬ ПШОТАЛАМИ'ЮЗКИХ СТВЛЗУР В р-аэдЭРЖШИМЧНЖП , РЕГУЛЯЦИИ ПОВЕДЕНИЯ ХИЩНЫХ В КОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГОМ ВШШЕЙ НЕЯВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Специальность 03.00.13, - Физиология человека и животных

Автореферат диссертации на соискание учёной степени-кандидата биологических наук

Москва - 1951

Работа выполнена в лаборатории сравнительной физиологии центральной нервной системы (заведующий - чпен-корр.АН ССГ?, профессор А.И.Карамян) Института эволюционной физиолоп.л и биохимии им. И.М.Сеченова А&СССР) директор - академик АН СССР, профессор %Л.Свидарокий).

Научный руководитель - член.-корр. АН СССР, профессор [ДИ.Карамян! доктор медицинских, наук Т.И.'Соллертинская

Официальные оппоненты- доктор медицинских наук, профессор H.H.Любимов

доктор медицинских наук, профессор Р.И.Кругликов

Ведущее учреждение - кафедра физиологии человека и животных Московского Государственного Университета им. М.В.Ломоносова

г, -

Защита диссертации состоится . .iVi^?;^^... 1991 года

в ..... часов на заседании Специализированного Ученого Совета

Д. 003.10.01 при Институте высшей нервной деятельности к нейрофи-

зиоюгии АН СССР jII78£6, Москва В-8€б, ул. Бутлерова!, 5 а) -

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института. Автореферат разослан Я9:'.. . .... 1991 года.

Ученый секретарь Специализированного

Совета, доктор биологических наук М.Л.Пигарева

ВВЕДШИЕ

Актуальность исследования. Проблема регулирующего влияния центральных образований лирического мозга на деятельность ноеоЛ кори продолжает оставаться о центре пристального вьи-.'^чп нейрофизиологии. В особенности это правомерно в отно'нании пшоталоми-•тских образований. Несмотря на имещееся а настоддео р^ек? ип-гочисленныо отечественные (Баклаваджяк, 1963, I'>23; Кирлклн, [970 - 1982; Симонов, 1961, 1986; Соллертинская, 1973 - 1'ж*>; 'удаков, 1976), и зарубежные дашые (Лгхку»'!, 1976;К1№. е». Я1-., [983; ЭНи! е1 1985), они получены, в основном, либо с ислоль-ювонием различных злектрофкэиологкческих иетодор, либо изучался >дин из показателей вь^яей нервной деятельности. Практически ог-:утствуют даньио, посвя^ённие изучений формирования и типа р'?гу~ прущего влияния гипоталамуса на оенэониа нервниз процесс): п осходячем ряду млекопитающих, а также работа, в которых деталь-о изучался бн вопрос о сравнительной роли различных гипоталвми-ескгпс образ; 'алий в регуляции положтельных услоектс реакций азличной степени сложности и разных видов внутреннего торможения.

Сравнительна-1{)"лзкол ^гическиуи работали пкэяы А.й.Карамяна. 1970 - 1906 гг.) установлено, что в эволюционном ряду млеко.шта-

происходит дифференциация ядерных образования гипоталш-уса. эказгхно, что у высокоорганизованных шекоплтаюдгос наблпдаеген регрессивное формирование новых восходящих систем связей олиго--«оносиналтического типа филогенетически молодых от,?ел?ь гиг.ота-и-'уса с вновь разгивагщкмися зонами новоЛ корн (ассоциативная 5ласть), усложнение и смена характера регулирующего влияния ги->тала!луса на ее дояюлыюсть. Следует подчеркнуть, что эти дайте нолли подтверждение э гистохимических исследованиях з&рубэдыъгх

аеюров (KieVit,Kvyf>crs, I975;M^sulam et al,1977)

К сож&чвнио, кошки являются темя представителями хищных, у которых роль гипстаааиических образования .в регуляции процессов пысшдй нервной деятельности исследована маю. Между тем ещё в классических ¡иботах Гвсса (Hess, IS54; 1968; и Гельгорна (CeUhOi'n, liö?) показала ваитн роль гипоталамических образовав ниЯ у коиек в инициации ряда эмоциональных и поведенческих реакций.

Интерес к проблеме рогулирукцаго влияния гипоталамуса в деятельности новой коры в последние годы возрос а связи с увеличений« фронта работ s области нейрохимической (нойролептидной) регуляции различных форм поведения. Физиологические данные последних лет свидетельствуют о важной роли нейропептилов в регуляции процессов обучения, механизмов памяти, эмоииональных проявлений, ыотивационной сферы (Ллмарин, 1982, 1985; Кругликов, 1£86; eioom et él.,1976; Izcjvierdo, 1935). Среди нейропептидпв особое место занимает ß-эндорфин, так как он, являясь филогенетически древним регуляторним пептидом, принимает участив в регуляции значительного числа физиологических функций организма (Ашмарин, Обухова, 1986; Кругликов, 1985; Судаков, I987;Izrjviedo, Netto, I965;Kel\og5bUss,iyô6). .

В отечественных и зарубежных работах последних лет показано, что гипоталамичес.:<ие. образования являются основными депо содоржа-. щимч ^-эндэрфин мозга (Апшприн, Обухова, I98I;VerkoeP etat, 1932; Palkovits. Eskay, 1987). При этом концентрация ^-эндорфина наиболее высока в филогенетически молодых ядрах гипоталамуса, в том чьеле и вентроыедиальном. К сожалению, опыты по изучению влияния нейролептиков на поведенческую деятельность млекопитающих выпол- . иены лриимуцественно на кизкоорганизованных представителях этого

класса животных (крысы), данные по влиянию неИрзпептидоп н<1 поведение высокоорганизованных млекогштялцих единичны и кесисга-матизированы.

Анализируя сравнительно-^', миологические дачгкс, полуимнил при изучении роли разли'-'ьк о.пиоидных нейропеп^идов ь г ул :<!■.;■! ^ процессов шсза.Ч нервно?. деятельности. а воолсдсцом ряду «/.лек шатающих, А.И.Карамян высказал предположение о том,' у нипгкх млекопитающих опиоидны» нойропептиды участвуют прчимурстпенна в регуляции врождёенннх форм поведения. В эволюционном ряду илеко-питанцих возрастает их роль в регуляции приобретённых £орм корк-ной деятельности.

Исследования влияния иммунизации животных кшгьягатями ! >Лро-пептидов, проводиваиася в лаборатории Д.И.Ялоамяна, позволили ;,с-тановить, что у обезьян, по сравнении о насекомоядными, снятч^ невротических состояний при введении конъогата р-эмдор^ина с Ничьим сывороточным альбумином более длительно и соппопождаётся более выраженным усилением процессов внутреннего торда^ения 'Кара.чян и пр., 1937).

Цель и задачи исследозазшя. Целью настоящей работа являлось изучение на модели птцздобь'зательного поведения роли филогенетически различных отделов гипоталсыуса в регуляции ьксяэй нервной деятельности кош-зк в норме и при патологических нарумяните рдак-1;'! 1ервноЯ деятельности и влияния нэ говедэние животных опиатного 1ейропептида р-эндор$ика. В соответствии с основной целью в работа были поставлены следущие конкретные гапдчи: '.. На поостих (условные двигательно-гм'д'звые инструментальное рефлексы (У/Ди!Р) и еловых (условии© рефлекси Еьборй стороны подкрепления /УРВСП/) пкцодобквательных моделях у коле к, с реги-

страиией ряда объективных пока: толей (актограмма, пневмо-грамма, электроэнцефалограмма) изучить особенности высшей нервней деятельности к её патологические нарушения. Исслоцорпть роль филогенетически различных отделов гипоталамуса п рег'м1лцин высшей нервной деятельно: ги.

3. Научить роль спиоидного нейролептида р-эндорфина и антагониста опиатных рецепторов налокссна в регуляции процессов выодей нервной деятельности.

4. Исслг,",->иа'гь 1'озмт-иооть купирования невротических состояний кошек при иммунизации их коггыогатоы р-зндорфина с бычьим сывороточным альбумином.

Научная новизна. В работе впервые получены данные, указывающие на то, что на уровне хищных филогенетически различные отделы гипоталамуса осуществляют различное атяние на условно-рефлекторную деятельность. При этом влияние ф-ллогонетически более молодого ядра гипоталамуса (вентромедиальногэ) на основные нервные процессы носн? более сло:шъ$ характер, по сравнонию с таковым мамилляр-ны* тел, зае'исящий от типологических особенностей исследуемых гки-иочных, их поведенческой стратегии.

Впервыо получены данные о том, что системное введение р-эндорфина в физиологических концентрациях оказывает болзо вира-, женыое влияние на сложные формы высшей нервной деятельности; на относительно простые .формы высшей нервной деятельности системное введение р-ондорфина оказыгало однонаправленное воздействие.

Б параллельно проведенных физиологических и радиоиммунологических опытах получена новые факты, свидетельствующие о том, что стимуляция ьентромедиального ядра гипоталамуса и периферическое введение низких доз в-индорфина вызывают сходные изменения слож- .

ннх £орм втепей нервной деятельности и приводят к увеличеы'^. количества р-зндорфина п плазкз кропи.

Установлены нгоиа закономерности, свидетельству*".:«« о то'.<, что для снятия невротических состояний у ксклк греется меньшие, по сравнении с "лсояскоядиьглн и пр'.'матзмк, дэ^и к^п ¿пч»-та р-оидор*ина и удлинение срока птооичноЗ яь-лупизапин. ¡г>лучсмч нот;« с рай т ьио-^-иаиол огичес кие дгшнка о том, что по срав.хни--' ; касекскояд|и.-ми у хищных купирумрМ о-^фект ко'гт.'огата р-:л;до;>',;ч:;» 5олез пролонгирован.

Научно-практическое значение зьбэты. Получек!-!:« данные и!-.епт прездэ есего теоретическое значение, так как ватам ;уш понимание тполюции ¡зысшей нервной деятельности, её патологических мир;, ./ений :т роли различных гипотплглмческих образований п регуляции деятельности норой корн» Получешше результата кнезт и практическое ченке, поскольку представляет интерес для клинической кедицини о точки зрения более глубокого понимания патогенеза «вротнчееки/ :остсян:;й, рязлнчньге диенце^альнкх синдреноз и роли сг'оия-пгэ »еЯропеатида р-эндэр}ина п ;гх раэтитии н протеке:-',н;, тгжг'юети га купирования при шлмункэапии коныэгатсм данного пептиде чикотпы*.

Апробация работы. Матеркела диссертации дслог.енн » сОул^иа заседаниях лаборатории сравнительной физиологии и патологии ".О Института .'"=олвдиочней физиология и бипхагаи им. И.К.Очечога Щ СССР (Ленинград, 1966, 1Й39, 1990 гг.), на конф«гстцчи тюх; дг-ёигс Института одолчцпоиноа 'гнг;;олот'ни »: бнечитаи им.И.М.Сеченова

(ХСР 1983 г., на Х-Д Всесоюзной ксн^ере:^« по б-лочмт'л гс.р>>-гой систем.' "¿уидам'чпатьннв науки практике" (Горьч^Д, 19б?;.

Иубтекопии. Ос нови; ю результаты рабдтк иэло.тспи л 4-х чечат-'■г: работах.

С'.руктупа и объём диссертации. .ссертяция состоит из введения, o^ünpíi литературы (глава I), описания методик исследования (г.чама 2), результатов исследования (глави 3 - б), обсуждения ре-э\\и.татоз (глава 7), выводов и списка цитируемой литературы. ГпГм та vлло.жоиа lio страницах машинописного текста, содержит Ы рисунок и -1 тиблпци. Список литературы включает 279 работ, в то« '-.тле 133 иностранных авторов.

■Ултегчмлм и метолл' ¡'селелоралия.

Рооуль-.атн исследования, представленные в данной работе, получены в оаптах, проведённых на 16 беспородных половозрелых домашних кикпх (самцах) «есом 3-5 кг. Для решения поставленной в рабо-' Ó задлчи (¡¡дли выбрит две экспериманталънио подели: условное инст-румецтммюо тг-цидобниательное поведение (У,Ц1нР) и условные реакции ш:?'-:;)а стороны подкрепления (УРВСП). Опыта по обучении кошек уодопнему инс'.'рум^нтацьному тгцедоб;:бател1ному поведению проводились в специальной экспериментальной экранированной камере размером IüC<70x70 cis с подымной дперъю. В камера была установлена, приподнятая на £ см от пола, педаль размером 10x10 см, при нажатии на к^тору;;> а кормушку подавалось- порция пищевого подкрепления. Кормушка Слла установлена s экспериментальной каг.ере рядон с педаль'о. У первой группы (7 >,шиотных) гырабатнвались условные двигательные пищевые инструментальные рефлексы по методике н^раживания. Услов-ыл; раздражителем служил чистый тон фиксированной ч: стсггы - 500 Гц, при интенсивности 50-60 дб над порогом слышимости человека. Диффе-ренцироьочнш раздражителем был ''истый тон 150 Гц. В ответ на предъявление ди'Йереьцироиочного стимула животное не должно было нажимать на п?дяль в течение его действия. Нмкотнш этой группы условные стимулы годавали в стереотипном порядке: два положительных,

один диффореицировочныЛ. В каждом опита иг/имен.-«.! 10-15 yc-oi-«.-< сигналов.

В условиях но-',гс опытов проводилось сет рол условь-.ч

пицецобьгаалельнчх инструмента"- - 'их рг'локсоь с ntr«5pr-i.nrv. меду предъявлениями .условных -тимулоз -10-60 с. 11г>лно5?ьч : га- г«!-яекс считался t. том случае, если при а^сти последог'Тс^ыпх i с подкреплениях условный р^лекс полностью отсутетвсг.ач в ir«eitv.e :«тг> го времени не регистрировалась «»«сигнальная активность

У яиаотньгс второй rpynnu (d комок) втачая нервнил детальность изучалась мяюдом свободного выбора СГвмблр.'н, 1973> п к:1.:',';.: модификации. 3 этом нарнантв опытов подкрепк.емм? кормулгки б\1-:л разнесены з разные стороны экспериментальной кам< р-; и отделr~ni елее основной части непрозрачными дверцами. М»»ду дверцами ¡.шутр; камеры находилась перегородка, доходящая до од» .oil трети л?и»:к кары. Акустическая система бала расположена вио коморл.-. ha тин 500 Гц вырабатывали услопт-'й рефлекс на подход к хормупкя "Л", на тон 3000 Гц к кормупке "В". Условные сигнал!" подавались с понятностью 0,5 в случайной последователь*!эоти. /ля сохранения с>-»*нг.-мерлости подачи стимулов использовали стандартну, гсоегчслучаЛ.-!\7> последовательность равновероятностных стимул с в Геллорг.-яна (GtUermnn, 1933). Ввиду того, что условкке сигналь подавались :> стохастической последовательности, тавотному качгщЛ раз лр-.'о.г.;<-лось резать: идти !!аправс или налево. Безусловное подкрепление подавалось лн'иь в случае правильного выбора сторенн по.лкрзлпен.ия в период действия условного раздражители (б секунд).

Вырабатывали у жиястньпс этой группы к диЭДрренцировочнме- тог>. можени». /'.и.^еренцмровочннм раздражителем для обеих корлуи«:- Сил тон 150 Гц, применявшийся с частотой 0,17. Животным второй групи.ч з катдом с гите проявлялось по ¿0 сочетаглй с. интеррьлом с.

Регистрацию фоновой электркчес! й активности в условиях свободного треления осуществляли поело упрочения у животных, положительных уо'¡овинх ррфлвксогк ¿дя регистрами электроэниефалограммы била выбрана пепикруциьтпая область лобной коры, которая определялось пизуатьно по юпогр.:"..!';« борозд, уточнение локализации электро-дев производи.".;! после гибели кнвотннх в соответствии с атласами полушарий гоюыгаго мэсга коезк. Олектроолце^атографичеекие показатели условно;! пищэдобивательнаи активности регистрировались би-н ».»ОпОПОлл|.:Ю при ¡шк ч.;и серебряных олектрэдов, крепи ь.икхся на черепе при помощи специально.": фиики, Индифферентный электрод помогали лобной пазучо. Конструкт;; ' отводящих электродов позволяла регистрировать электрическую активность мозга животных, находивяих-ся в условиях свободного поведения боз помех.

¿дя стимуляции гкпоталамичееккх образований попользовали биполярный нихромовые электроды в заводской изоляции толщиной 0,15 мм с сопротивлением 0,6-0,8 Мом, мелэлектродное расстояние 0,2-0,3 мм. Электроды имплантировали в структуры гипоталамуса при помоги направляющей, изготовленной из инъекционной иглы по коордн-натг.м a~i ¡аса (ReilioSO-Suat4>2JI95I), Для Бонтромедиального ядра гипоталамуса: л- II, L =1, !1- 25; дал ыам.иишрных тел: A- b, L =I, Н- 25. параметры сч-нмулирующ^го тока: 100 Гц, 0,5 не., 5-10 мка в течение 20-30 с. По окончании опытов производили электролитическое разрушзние ндепчых структур гипоталамуса через стороота;ссичсс-_ ки вживленные биполярные электроды. Использовали ток: ICQ Гц, 0,5 мс, 5-7 ма в течение 30 с. Уозг фиксировали в 10$ формалине, локализацию мест стимуляции определяли на срезах, окрашенных красителем кармином красным (толщина срезов 90-120 мкм).

Пнелмогоамму регистрировали при помощи угольного датчика.

На бумажной ленте чернилопияущвго прибора 11-3031-и регистрировались отметки включения и выключения звука, нажатие на педаль, голчёк дверцы, появление безусловного подкрепления в ropvyav.a, под-<од животного к кормушке. Источником звуков« ряэдраглтелеЛ елуми генератор звука ГЗ - 34. ¿ля отсчита времени дчПствин усланного... сигнала использовали автоматический та?, wo р.

Опыты по изучению изменения поведенческой деятельности колек •¡роводили в одно и тоже время э максимально идентичных условиях, j течение 30-60 минут, описывая поведение методом пряного протоко-1ирования или регистрацией преобладавшей формы поведения в текуче > сокунд. Применялась кино- и фотосъёмка.

Новротизацию козек проводили путем предъявления трудны* головно-рофлекторных задач, либо применяли сяибку двух биологи-(еених мотиваций (подача тока в подкрепляемую кормулку).

. Все вещества, по по л ь з о в ага'.е с я нами для введения животным, шодились подкожно из расчёта: р-эндорфич (производство-УУМ зкепе-глментальной эндокринологии и химии гормонов АМН СССР. Москва) -.0-15 мкг/кг. Кокъюгат р-тждорфина с бнчьда сьгворо?счнкм пльбумн-юм (Антонова и др., 1981; производство центра психического здо-юзья, Москва) - 150, 300 мкг/кг. Налоксон (производство фи^мы Sigma) - 0,5 мг/кг.

• В работе изучали изменение следующих объективных показателей: :оличество прави.льно осуществленных положительных (I) и ди#;ерен-¡ировочных реакций (2), латентный период условной реакции (3), корость формирования угасательного торможения (4), меж^игпальнг.я ктивноеть (5), частота дыхательных движений (6); у первоП группы ивотных изучали изменение коэффициента тормознссти (КГ) (отнолр-ио количества исполненных дифференцировечных реага^й к обцэму ко-

лиис>2тву правильно исполненных в тление опыта положительных реакций (?),у второй группы животных регистрировали количество прл пильных реакций выбора на каждый из условных стимулов (8), для Солее объективного суждения о поведении .животных этой группы ио-пользовачи кс ффици^нт взаимного сопряжения стимулов и реакций (Сух о дольский, 1967) (9).

Все показатели обрабатывались статистически, вычислялись индивидуальные и среднегруппоЕыэ М,гп,ё. Достоверность различия ус-т&нааяииалк по Т-критарию Стьвденга.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЙССЛ1Д0ВЛШ ГЛАВА 3. Особенности выработки условных инструментальных пнщадо-быватегсьных редлексов у ковэк на звуковые раздражители.

3.1. Особенности выработки условных двигательных пищевых инструментальных рефлексов (УДПИР), дифференцировочного и угасатель» ного тормоиания.

Установлено, что условные двигательные пищевые инструментальные рефлексы в виде накатил лапой на педаиь появляются у коиек после 9+3 сочетаний условного раздражителя с безусловным. Динамика изменения количества условных реакций на пологшт.ельный стимул . у всех животных носила скачкообразный характер. Упрочение У^МР у разных кивотных,наступало после 20-60 сочетаний, После стабилизации услозно-рефлакторной деятельности уровень исполнения УДПИР колебался а пределах 57,2-82,3£. Анализируя характер изменения условно-рефлекторной деятельности в течение опытного дня по таким показателям, как: латентный период УДПИР, изменение количества межеигналы'чх реакций, количество осуществленных положительных

условных рефлексов, а таете принимая во внимание эеобснности поведения животных в процессе выработки УЦУ.с, мы разделили животных на две группы: быстро- и медявннообучащнес*!.

В условиях нааих опытов нл одно из жив'лнтс н" досттгат» стабильного уровня осуществления диффер?!щиропочн!« реакций препнси гздего 60?. Последние говорит в пользу относительное::! длМ.греша«-ровочного торкояэнкя. •

Разница в типологии .кипоттгс .ярко прояпилаьь при изучении формирования угасательного торможения. По скорости формирования угасательного торможения глвотт.:е были разделены на /ге груплы: с бистры:.! и медленным формирование« угасательного т^ршг.ения. У группы с быстрый формированием угшзенкл рефлекс угая.члся попе 6-13 неподкреплений, у группы с медленным фош/лркзванис?/. угссгенг.я -после 17-34 неподкреплений.

. Таким образом, изложенные данные свидетельствуют о том, что формирование УД1И.Р осуществляется у кочек легко, ¿^»феракииропоч-ноэ ториовениз носит относительный характер. 3 формировании, стабилизации и протекании положительна уехоонкх"ро^токсоя, различных видов внутреннего торможения, находят отражение типологические особенности исследуеьгл хипотных.

3.2. Особенности выработки условных рефлексов выбора сторлни подкрепления (УРЗСП) и различил форм внутреннего торг пленю г (дифференцировочного и угасательного).

Изучение особенностей РысетА нервной депткльиспти коъи» на более сложной поведенческой модечк (УРХП) показало следто. Выработка УР£СП на различные коркуякн происходит неодновременно.

Парг.ие самостоятельные рефлексы на ;орм}лзку "А" появляются после 0-21 сочетания, на кормушку "Б" после 10-17 сочетаний.

У одной группы животных, стабилизация условно-рефлекторной деятельности на различные кормушки происходит неодновременно, у другой - одногоемекно.

Анализ услонно-рефлектор.чо.1 деятельности животных, учёт таких Долных, как показатель сопряженности стимулов и реакций, особенностей поведения иивотных при выработке и стабилизации условных рефлексов, позволил нам подразделить животных, работавших по методике У РВСП на 3 группы: быстро-, медленнообучагмциеся и животные, занимающие промежуточное изложение по скорости формирования угасвтсшьного торможения).

3.3. Типологические особенности животных.

Анализ данных, полученных на двух условно-рефлекторных моделях, позволил разделить экспериментальных животюис по типологическим особенностям на группы. В основу разделения животных положены следующие критерии: скорость формирования и стабилизации условных рефлексов, вероятность возникновения мвясигнальных реакций в течение опыта, скорость формирования угасателыюго торможения, величина латентного периода условного рефлекса, уровень мржсигнальной активности. , ч

Животных, работавших по методике УД1ИР, удалось разделить

О

на две группы: кошки с преобладанием процессов возбуждения (I), и кошки о преобладачиеы тормозных процессов (2).

Типологические особенности животных более ярко проявились при рабств на сложных поведенческих моделях (УРВСП). ¡3 этом случае животных можно было белее четко подразделить по преобладанию .

основного нервного процесса: животные с преобладанием тормозного процесса, животные с преобладанием возбудительного процесса, животные бэз чётко выраженного преобладания основного нервного процесса. <Анализируя поведенческую деятельность животных, работавших на .модели УНЗСП, мы смогли подразделить их помимо типов ВИД еще и по преобладающей поведенческой стратегии (Меницкий, 1964;1974) на три группы: животные, придерживающиеся стратегии равновероятностного реагирования (выбор кормушки производится случайно с вероятностью близкой к 505) (I), кивотные, придерживающиеся стратегии соответствия (выбор кормупки производится в соответствии с условным сигнало;.<) (2), животные, придерживающиеся стратегии максимизации (выбирается в подавляющем большинстве случаев не зависимо от подаваемого условного сигнала одна и та же кормушка) (3).

ГЛАВА 4. Влияние стимуляции филогенетически различных структур -гипоталамуса на поведение.кошек в условиях случайно организованной среды.

• 4.1. Влияние стимуляции вентромедиального ядра гипоталамуса (ВМЯ) на поведение кошек в условиях йлутйно организованной среды.

Высокочастотное раздражение области ЕКЯ гипоталамуса у кояек приводило к градуально нарастающим змоЦйойалЬно-выраэитеяьным реакциям. Исходя из того, что развитие выраженных поведенческих изменений может быть следствием раздражения не одного, а нескольких гипоталамичеоких образований (из-за тесных внутригипоталамических связей), исследованию влияния электр"ческой стимуляции ВМЯ на по-

ведение животных проводили в усдсчиях низкой интенсивности раздражения.

„ В исследованиях, проводиваихся на пяти животных установлено,, vre1' стимуляция ВЫЯ приводит к изменениям в условно-рефлекторной' деятельности животных, зависящим от исходного фона условно-рефлекторной деятельности и проявляющейся в усилении проявлений той поведенческой стратегии, которой животное придерживалось в норме.

При стимуляции В1.1Я у всех : йотных наблюдалось увеличение частоты дыхательных движений в 1,5-2 раза.

Одновременная регистрация злектроэнцефалографического и двигательного компонентов условной пицедобьгаателъной реакции при сти-' муляции ВМН у бодрствующих свободноподвижных кошек низкими значениями тока вызывала незначительную десинхронизацив в новой коре,

1

сменяющимися медленными колебаниями. Предъявление условного стимула на этом фоне вызывало аналогичную картину. На фоне стимуляции ВЫЛ латентный период электрографической условной реакции был короче, по сравнению с таковым у кнтактных кошек, и равен 0,2-0,5с. (п норме 0,7 - 1,0 с).

Стимуляция ВМЯ сопровождалась усилением дифференцировочного торможения и замедлением выработки угася-гиьного торможения у всех подопытных животных.

4.2. Влияние-стимуляции ыамшшярньк тел на поведение кояок в условиях случайно организованной среды.

Поведенческие изменения при стимуляции мамиллярных тел в челом аналогичны таковым, имеющим место при стимуляции ВШ и могут быть оч-апактеризованы, как появление реакций тревоги и повышенной агрессивности.

Стимуляцию мамиллярных тел низкими значениями тока производили у четырёх животных. Было установлено, что в отличие от стимуляции ВШ, стимуляция мамиллярных тел (Ш) вызывала у всех животных, независмо от гтх типологических особенностей, однонаправленный тор-мозный эффект, заключающийся в снижении общего количества правильных реакций выбора кормушек на 15/5, усиление дифференцировочного и угасательного торможения.

Особенно демонстративное тормозное влияние стимуляции ММ было при одновременной регистрации двигательного и электрографического компонента УРЕСП. В отличии от интактных животных, у которых предъявление условного стимула сопровождалось возникновением вызванного потенциала с последующи!/, развитием реакции десинхронизации и подавлением медленных компонентов ЪсГ, у животных, которым стимулировали ММ предъявление условного стимула вызывало вначале (в течение 1,5 - 2,0 с) появление медленных колебаний &ЭГ, затем возникала десинхрониэация фоновоП электрической активности.

Изучение особенностей влияния стимуляции филогенетически различных гипоталамичоских структур на условно-рефлекторную деятельность животных и сопоставление их с литературными данными позволив ло предположить оплоидергический механизм влияния ЕМЯ на1 животных. •

ГЛАВА 5. Влияние в-эндорфина на услрЕно-р^ЬлекторнУМ деятельность кошек.

5.1. Влияние периферических инъекций ^-эндорфина па условные двигательные пищевые условные рефлйксы:

Полученные в этой серии опытов р'чулМаты свидетельствуют о

'том, что введение низких доз р-эндорфина животным, работавшим по методике УДЕ1Р, оказывает в целой облегчающее влияние на положи- • тельные и отрицателыше условные рефлексы. Влияние р-эндорфина на. относительно простые фоимы нервной деятельности носит неспециализированный характер. Эффект от введения вещества прослеживается в течение 1-8 дней и наиболее выражен в отношении положитальных условных рефлексов.

5.°. Участие р-эндорфина в регуляции условных рефлексов выбора стороны подкрепления.

В ходе проведеш-мх опытов установлено, что влияние в-эндорфи-на на более сложные формы условно-рефлекторной деятельности-УРВСП, носит более сложный характер, чем в случае с УД1ИР и зависит от типологических особенностей животных. Периферическая инъекция р-эндорфина способствовала более чёткому проявлению поведенческой стратегии присущей животным в норме. Аналогично первой грут -П8 экспериментальных^ животных, у животных второй группы можно было наблюдать влияние инъекции на протяжении 1-8 .лей.

5.3. Действие периферически введённого налоксона на реакции выбора в условиях, случайно организованной сррды. ;

Антагонист опиоидоз налоксон при периферических инъекциях в условиях случайно организованной среда оказывает действие на высшую нервную деятельность кошек, противоположное вызванному ввече-нием низких доз р-эндорфина как на положительные, так и на отрицательно рефлексы.

5.4. Биохимические изменения в крови при периферическом введении р-эндорфина и электрической стимуляции филогенетически различных ядер гипоталамуса.

Аналогия з поведенческих изменениях у коеек, обнаруженная нами при стимуляции В.МЯ гипоталамуса и при периферическом введении низких доз р-ондорфина, привела нас к предположению, что услошо-реЬлекторныз изменения в поведении животных при стимуляции БМЯ обусловлены выбросом р-зндорфика. В прзгедённых радиоиммунологи-чесгак исследованиях установлено, что содержание р-эндорфина в плазме кроБИ ко:-:о!с при стимуляции Е/Л обусловлены выбросом д-ендорфина. В крогадЗншлс редиоимцунояогическах нсследоззяшгх установлено, что содержание р-ондорфкна в плазмч крови кгизк при стимуляции ЕМЯ и при оведензи р-сндор|ина игкгклстся однонппраолешю .:о, зозрглгая а 2—1 раза по с{тшюн1ы с нормой (5-7 пмоль/л). Стимуляция ИМ приводила к незначительному увеличении концентрации ' р-ондорфнна в крови - до 10-11 пмоль/л.

ГЛАВА 6. Особенности нев'. ,'ческих реакций у кошек и роль кон-у-о-гата п-ондернина в их купировании.

Неиротизация ком к приводила к ярко выраженным сбв^поййдлнчм-ким изменениям, заключившимся в повышенной агрессивн-зй?^, .отказе от приёма пищи, вокализации, нежепа'.ии входить с ?г?ся?риментая1>-нуп камеру, значительном (£? 2-2,5 раза); по Ьрямтению с п-^моЯ; учащении дыхательных движений.

Конъюгат р-эндорфина вводился тоопШи -в.'двух дозах - 300 и 150 мкг/кг и с двумя различным:: сроквАШгаторичной иммунизагцш 10 и 20 днзй.

Двукратное введение невротиаированнш животным дозы 300 мкг/кг с интервалом в 10 дней приводило к кратковременному и частичному восстановлению положительных и дифференцировечних ре- • екдуй. Однако процесс нормализации длился до 20 дней, после чего у животных вновь появлялись невротические нарушения.

Учитывая большую чувствительность кошек к опиоидам (^талёв, 1У78) во второй и третьей сериях опытов доза чоныагата была уменьшена вдвсо. Применяли два срока ч~оричной иммунизации 10 и 20 дней. Во вюё м случае невротические карусения купировались наиболее длительно, до 60 дней.

0БСУЖДШИК РЕЗУЛЬТАТОВ.

Таким образом, изложенные данные позволяют высказать некоторые предположения об особенностях формирования простых и сложных форм яицедобызательных условных рефлексов у кошек, роли гипотала-мичпеккх образований в регуляции условно-рефлекторной деятельности, а также обучаемости, участии опиоидного нейропептида р-эндорфина и его конъюгата в регуляции высшей нервно,! деятельности в норме и при патологических нарушениях высшей нервной деятельности.

Согласно полученным нами данным, положительные условные нище-добызателыке рефлексы у кошек шрабатызаются' и упрачиваютсл относительно быстро. Различия в скорости выработки и упрочения рефлексов у различных животных незначительны. Однако дифференцировочное торможение в условиях пщедобывательной методики не достигает 100?, критерия осуществления и у части животных вырабатывается лижь относклельлал дифференцировка. Радение более сложных условно-рефлекторных ;»адач (.УРВСП) позволяет более четко провести классификацию

кодвотньк по преобладании основного нервного процесса, выявить их поведенческие стратегии. Высказанное нами предположение полностью согласуется с мнением П.З.Симонова (1973), согласно которому более сложные условно-рефлекторные задачи являются более адэкватным и результативным приёмом для исследования выспей нервной деятельности глзотных.

Результаты исследований по изучению роли филогенетически различных гипоталамических образований в регуляции ВНД кошек, по нашему мнению, представляют особый интерес. Чентромедиольное ядро гипоталамуса и мамилдярные тела оказывают разнонаправленное влияние на ВИД кивотнкх при их стимуляции. Макилляркые тека окалывают обще-торшзкоо влияние, тогда как вентромедиальное ядко оказывало более глокное влияние закнпцзе от типологии и поведенческой стратег;?;; -::и-зотиых. В связи с этими даш&зся возникает два вопроса: вопрос о *ор:кфов!У1!Ш различного слияния гииоталашчсских ядгр в процессе иззяични, я вопрос о су.ъгл характера влияния гкл0та,газп«сск1гс ин-гегрш^юнк« центров ни процессы ВИД .у виоокорганизосенных млеко-

¡ШЛЕ'ЭЦИХ. "

Согласно точке зрения А.И.Карамяна, в процессе оволкции происходит дальнейшая дифференциация ядерных образований гипоталамуса ■л формирование новых вссходгаих гипоталомо-неохсртккальных систем ;вяоей. Гипоталамус из субстрата, интегрирующего внутренние потребности организма у низших позвоночных, у змея:« их представителей превращается в один из центров регулчрующиг сложше процессы В'г!Д (Карамян, 1970). Сравнение данных, полученных в ходе налкх/нселе-г.озаний, с ранее полученными на Солее нйзксорганизованчых мЛ'Жопч-гающих: насекомоядные, грызуны, свидетельствует, по нилему "ммени*>, 5 более дифференцированном влия&и фглбгенетическ'н различных гипоталамуса на процессы ВЦЦ.

Второй еопрос более сложен и касается регулирующего влияния гипоталамуса на условно-рефлекторную деятельность мозга. Как показан сравнительно-физиологические данные лаборатории А.И.Карамяна, е восходящем ряду позвсноч;шх при стимуляции гипоталамуса он оказывает активирующее влияние на процессы БНД вплоть до таких представителей позвоночных как грызуны. У обезьян стимуляция заднего гипоталамуса оказывает тормозное влияние фаэчческого типа на деятельность фронтальной ассоциатирчгй корп. Кокно предположить, что полученные нами факты о тормозном влиянии стимуляции мамиллярных тел у кошек на УРД отражают прогрессивную тенденцию в эволюции гипоталамо-кортикальных взаимоотношений.

В ходе экспериментов установлено, что периферическое введение низких доз р-эндорфипа оказывае различное влияние на относительно простые и сложные формы ВИД. Изменения УдПИР и отрицательных условных рефлексов у животных, после введения этого нейропеп-тида в целом однонаправленны и заключаются в улучшении УРД не зависимо от типологической принадлежности животных. Следует отметить, что полученные нами данные коррелируют с ранее выдвинутыми положением (12С|и1еги1о «I а1, 1931), согласно г. орому (.¡алые дозы р-эндорфина оказывают облегчающее слияние на пассивное избегатель-иое тведениэ у крыс. Несколько иные закономерное«: обнаруживаэт-ся при влиянии препарата на более сложные формы поведения (УРВСМ. В этой варианте огШтов эффект р-зндорфина, во-первкх, значительно зависел от типологии и поведенческой стратегии жвотных, Ео-ьторьгс, на фоне действия р-эндорфш;& поведенческая стратегия животных ио-менялась в направлении её более яркого проявления, ^ю^оь-.ст быть объяснено двояко: с одной стороны, тем, что на сложные формы поведения р-эндорфин действует как амнезирующий агент, нарушающий

кратковременную память необходимую для более широкой программы поведенческой деятельности в условиях вероятностного подкрепления, с/то предположение согласуется с гипотезой выдвинутой 12.с|шегс(.0 1Шо(196б). С другой С1~ оны (и ого где-то коррелирует с первым предположением), на фоне действия р-зндорфнна наблюдаются явления стереотипии, автоматизма типа диссолюционних, характерные для более низкоорганизозанных млекопитающих. Особый интерес вызывает тот факт, что, несмотря на различный характер влияния р-эндорфина на реакции выбора стороны подкрепления у котак, дифференцировочное торможение у всех животных изменялось одноняправленно и заключалось в его усилении. По нанему мнению, ото свидетельствует о более чётком дифференцировании животными стимулов, имеющих различную биологическую значимость, другими словами, об улучшении адаптивных звойств организма в условиях случайно организованной среда.

Результаты огштоз с введением животным антагониста опиоидов ■1-глоксона позволяют предположить, что одним из путей'влияния 3-о.чдорфина на поведение животных является воздействие опиоидньк лептидов на. соответствующие области мозга и, видимо, на периферию.

Определённый интерес представляют результаты опытов по изучение* влияния конъюгата р-эндорфина на условно-рефлекторную деятельность колок. Установлено, что введение конъюгата ^-эндорфина невро-?изированным животным приводило к купированию невротических прояв-[ений, однако купирующее влияние кингюгата зависело от его дозы и ¡роков вторичной иммунизации животных. Анализируя данные по купирующему влиянию ко^югата р-эндорфина и опираясь на ранее лолучен-'' гые данные (Карамян и др., 1989), свидетельствующие о связывании лтителами р-эндорфина, после иммунизации животных конъюгатом ото-■о пептида, мы предположили, ч4'0 снятие невроза происходит за сч:.;т

определённых изменений в концентрации р-эндорфина в организме.

Сопоставив дакные по влиянию р-эндорфина на условно-рефлекторную деятельность кошек с данными по влиянию иммунизации кивот— пь'с конъюгатом ^-эидорф.ина, ш обнаружили отсутствие "зеркальной" противоположности эффектов. Вероятно, это обусловлено тем, что наряду со связыванием свободного р-эндорфина антителами происходит ряд сдвигов компенсаторной или патологическ й направленности (Ашмарин, Гомазков, 1989).

проанализировав данные, полученные в нашей лаборатории ранее {¡Шустов, 193Э; Илюха, 1990) и полученные нами, мы обнаружили, что снятие невротических нарушений у кошек более кратковременно по сравнению с приматами, и более долгосрочно по сравнению с насекомоядными при иммунизации животных конъюгатом р-эндорфина. Эти данные подтверждают правомерность высказанного А.И.Карамяном положения о том, что в эволюционном ряду млекопитающих возрастает специфичность воздействия 'нейропептидов на приобретённые форш вискай драной деятельности.

ВЫВОДЫ

Изучение особенностей высшей нервной деятельности и её патологических нарушений у кочек на пищэдобывательных моделях различной степени сложнозти с регистрацией ряда объективных показателей условно-рефлекторной деятельности показало следующее:

1. У кошек условные пищедобывательные инструментальные реф-тексы вырабатываются относительно легко. Скорость формирования и упрочения, количество осуществлённых положительных и отрицательных рефлексов зависит от типологии животных.

2. В условиях методики выбора стороны подкрепления в формировании скорости упрочения условных рефлексов типологические осо-5енности проявляются ярче, чем в случае с УДШР. Анализ сложной юведенчгской деятельности позволяет разделить животных на группы ¡огЛасно их поведенческой стратегии.

3. Стимуляция филогенетически различных ядер гипоталамуса [ьонтромедиалького ядра и мамиллярньгх тел) у кошек в условиях слу-.'Ш1но организованной среды оказывает различное влияние на условно-рефлекторную деятельность мозга. Раздражений камиллярных тол ока-швает тормозное влиянле как на положительные, так и- на различные

5иды отрицательных условных рефлексов. Стимуляция вентромедиально-"0 ядра гипоталамуса оказывает более- сложное влияние на условно->ефлекторную" деятельность кошек, зависящее от типологии и исходной юведенчесуой. стратегии.

. 4. Периферическое введение низких доз (10-15 мкг/кг) ¡-сндорфина оказывает однонаправленное облегчающее влияние на ус-ювныэ двигательные инстру).1энтальныз пищедобывательные рефлексы' кошэк.

5. В условиях случайно организованной среды влияние перифери-[еского введения р-эндорфкна носит сложный характер, зай^сящий от 'ипологии и исходной поведенческой стратегии животных ,• на фоне вве-.ения р-эндорфнна формирование угасательного торможения зятруднено. 'огда как дифференцировочное торможение усиливается.

6. Подкожное введение антагониста опиоидов налсксона

0,5 мг/кг) оказывает противоположное, по сравнению с введение -зндорфина, действие на сложные формы условно-рефлекторной дея-ельности у кошек.

7. Иммунизация животных конъюгатом р-эндорфина приводит к постепенному снятию невротических состояний по всем изученным показателям высаей,невротических состояний по всем изученным показателям высшей нефвной-деятельности. Купирующий эффект конъюги-ta особенно выражен и длителен (50-60 дней) при введении мальи доз конъюгата (150 мкг/кг) и увеличении сроков вторичной иммунизации до 20 дней. На фоне введения малых доз конъюгата происходит усиление процессов внутреннего торможения.

СПЖОК РАБОТ, ОПУЕЛИКР'УННЫХ ПО МАТКРМЛАМ ЖЗСЕРГАЦИИ

1. Карамян А.И., Соллертинская Т.Н., Илюха В.А., Проценко А.Л., Сикстин В.А. Снятие невротических состояний конъюгатом бета-зндор^ина в восходящем ряду млекопитающих / /Фундаментальные достижения нейрохимии в медицине / Под ред.Северина С.Е., Горький, 1997, с.79.

2. Проценко А.Л. Влияние конъюгата р-зндорфина на условно-рефлекторную деятельность кошек / / Нурн.эволюционной биохимии и физкопогии, - 1939.- Т.25.Р 5,- С.684-687.

3. Карамян А.И., Панков Ю.А., Соллертинская Т.Н., Проценко А.Л., Кофман И.Л. Особенности невротических реакций у кошек и роль копыог,-. а р-эндорфина в их купировании /' / ,r\H.- 1990:- Т.311, № С.- С.1500-1505.

4. Карамян Л.И., Панков Ю.А., Соллерти" :ал Т.Н.', Проценко Л.Л., Кофман И.Л. Участие р-ондорфина в регуляции условно-рефлекторной деятельности кошек / / Физиол.журн..СССР.-1990.-Т.36, fa 8, С. S93-939.