Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние норадренергической системы на морфо-функциональные особенности гиппокампа

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние норадренергической системы на морфо-функциональные особенности гиппокампа"

ашшш наук 1РУЗШ шиитут ¡кетодогси имл.с.ериташвш

На лрааах рувошкш

ЦШШЛИ Пира Соргясовва

вшш h0paiípehepi1í430кои сиз теш на 1юр80-фунвдонадьшв особенности гишохампа

03.00.13 - Физиология человека я животнах

диссертации яа осясканяа учяноЭ ere;, кандидата биологических наук

Тйалаол - 3992

Работа лдашйяа в Ивоха?утв фагяодогав ем Л .С .Бвритшвила Акадвкаи наук Груакя

Научцив руководителя! доктор биологичаоках ааукк

профессор И.К.СВАНИДЗЕ

доктор баодогачеоких паук Ц Л1. КОКАЯ

Офацаааьшга ошгоаааты доктор бяологачеаках наук,

академик АН Груаоа, профвооор ТД.ОШАНИ

доктор йаологачасшх наук ИЛЛАЗРШ

Ведущая оргсаязадая - ШИЛ Тйалвоокого ей статута уооБорхонотооваапя врачай Ю Грузна

" 1992 г. в Ж чао. Ж ыи. на

&асадашя Спациалаварсшшаого о света Д 007 09 01 при Института фщиологяп шЛ.С.Боритвшвма АЕ Гругаа (380060 Тб&гшоа, ул.Готуа 14).

С даооертацае! иояао овнакоаягься я бвйдиотокз Института фазяологяя ямЛ.С^вранетвияя £Л Грувжи.

Автореферат разослал

«ш « ^ •992 г.

Учвиьй секретаре сдецпамадрсаанного

совета, кандидат Людогачасжх яаузе. НЛ*.БУКИН

ОНШ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЮТЫ

Актуальность проблеьш. Многочисленные исследования посвящены изучении анатомических л биохимических характеристик пор адр в по р га чв ской иннзрваши гишокамиа. Однако функшояалышо аспекты влияния этой системы па гипшшйп недостаточно изучены. Иорадревортическая система мозга модулирует внимание, реактивность к строссу, участвует в регуляции мотиващонцо-гшцяонадьных реакций и конит цэсродством этих механизмов влиять на процзсо обучения и памяти, я склэтителх лая роль гап-покампа в которых ныяе является доказанным. Необходимость изучения влияния корадрвнергаческих связой я ях учета при анализе Фуккдяи гяп-покампа кв вызывает сомнения. Недостаточность изучения этого вопроса в какой-то мор о обусловлена методологическими проблемами. Известно, что единственным источником норадренергическях оффврвнтов гшшокампа является синее пятна ( ипйуан, зогк1илй, 1ЭЬЗ). Малые размеры, »яю-мстоешше аД-эрвнтвыв я е £;арентииэ связи синего пятна, а тп;ш> пластичность норадрвнергичеоких по "ролов л способность к обширном)- спру-тангт в отвот на повреждение обуславливают то, чго электрическое ыов-рввденпэ синего пятна, перерезка восходящих к гиапокшлпу путей. фармакологическая инактивация не дают полного представления о функшонпль-ной взаимосвязи синего пятна я гкгшокампа.

Многочисленные работн го вейротраясплаиташи показали, что с помощь» этого метода можно изучить свойства и потенциальные возможности реганерадаи нейрокоа головного мозга, вопроси гмбрпогонеза нервной ткани, влияние йвЛротро$8!ческах факторов. НоЛротр&леплангация такая имеет важное значение в определении ^ушоаонашюй взаимосвязи различных структур мэзга.

Инактивация пор адре нерп чес кой систем с последующей трансплантацией эмбриональных клеток синего пятна в денэрвировалный гкпло^адл, моаат дать адоиаатную инйормаграю, отражающую в полной морэ роль этой системы в иятегратганой деятельности гиппокамш. Том более, что имеются морфологические, биохимические а элекгро^язяологаческие данные, что траясшштировааныз в гаппокамп эмбриональные клзткя сяяаго пя*на при-живаотст в мозгу у реципиента на длительное время.

Цель а задачи исследования. Цель настоящей работы заключалась в определении роля иорадренергаческой (НАергачэской) системы в деятельности гшшокаша с помощью он акта в ада я этой системы о последуодиа применением метода нейротраислланзацаи. В работе также изучались методологические аспекты, касапцизся иоврдедояая НАоргяческой система о применением каияовоа кислоты (КК) я 6-гадрокоядофатяа (6-ГДА). Ввиду того, что эксперимента прев сдались па баспородяыг бела* крысах, в нашу задачу входило таяяэ изучение потенциальной возмояюста коетеисаторао-

го вдяяная аллотраясдлантатов сзяего пятня (СП) на восстановление е&-рудашщх футшцай посла ияакшшацяи НАергичаской системы.

Для достикаиия цели Саля поставлены и' решены следующие конкретные вадачн:

X. Изучоно иойротокоическоа действа в КК ва СП.

2. Исоладовано влаянап ■ ^лотраиоплаптыцщ эмбрашааыюго СИ па развитие судорог при вксдвркшцтальной апилвдсаа, ориентпровочно-ясйла-доватодьскую активность, форшдюванио пространственной памяти у гявот-ШДс с цродваратвдьним разрушением НАергаческой свотвьш.

3. Изучаиа роль НАергяческоЕ пнкврвывд гидпокаша в о суда сталв-ШШ' срие ¡¡мрозочдо-исследраатольс той даятел^иоста животных.

4. Исоладовано значение НАергаческой ацнервацаи гидпокамса з пространственной штата.

Цаучпая !:0ввяна. Впервые показало, что Бнутрйгаяяжампальдцз аа-догонцца трансплантаты СП способны восстановить до нормального уровня ордецтаровочыо-асоледоватэльскув деятельность и способность к обучения, а такта, как а сшгешша трансплантаты, оказать тормозящее влаяша аа вксперигюятажьную судорожную зима игачэс дую активность анвотяих о прод-варяталанш рззрулюназы НАоргическо£ система.

Иссяадоваяи методологические вопроси, касащаеся инакгавацан НАергачвокоЁ сястэиы. С подащыо катода аайротравсплантаодя а рэкопст-рукиди система СП-гашокамп впервые выявлено значение цзлостностн НАергичеоюоЛ сястэш гшшокампа в ооущз отвлекай нормальной ориентиро-вочао-ясоледовательсноЗ деятельное та в для форшровааля прострой ствея-аой намят я животных.

Тсоратячзскоо л драктзческоо эначаяка паботц. Представленные даи-пы догодняюх исследования со изучению фушеезонадькю: аспокгоа влияния Гйпдогамт, выявляя важяоеть НАергяческой сдстеш в доятальдоом этой структуры. Полученный дааные аце раз дожаэьгаанг пэр сш кг явность приад-ееяяя метода грансйлаатши нервной ткана щш резлачных вадах зксггэрЕ-шктадьЕОй патология козга, в частно ста, показано, чао аллогеннна трансплантаты СП мохуг быть попользованы для компенсация де^ктеш поводе пая, зависящая от поврвадеаая НАергачоской сдстеш головного мозга.

Основные далозизная. выносимые да задату. Ияактявацня НАергичаскоИ одето мы ЮС выявила, что, являясь оильцодоЦ ствупщям ивйротоксааоы по отношадно к нойронам СП, пряшвеняе этого яеЁротоксяна ив исишчаат воашхноота частичного поврагдаяля афферентных в проходяцах волокон в области ее введания.

Введение 6-ГДА стабильно сникало все параметры исследовательской деятельности в «акха нарушало формирование пространотвенной памяти.

при этом не происходило самостоятельного восстановления функции.

.. Внутригилпокампальние вллогенныа трансплантат СП оказывали тормозящее влияние аа развитие оудорог лрн "быстрой раскачке".восстанавливали до нормального уровня ориентировочно-исследовательскую аятпэ-яость и пространственную память у жшзэткых о предварительным разрушением НАергичаокой системы.

Показано, что целостность ПАертичзскэй шшорвагзш гишокеша нмэет важное значение в ооущастелошш нормальное исследовательской an» таваоста а в формирования пространственной памяти -

Апробация;. Материалы диссертация бажа доложены на 14-ом ежегодном симпозиуме Европейской Ассоциаплп по Нойропауиам (Кэмбридж, 1991), Ш-м В ce i.гарном конгрессе Мавдунар одной организации по изучении мозга по нейронаукам (Канада, Монреаль, 1991), на заседании Ученого совета Института физиология им.И.С.Бераташнш1 АН Грузии (Тбилиси, 1991),

Публикации. Основные положения диссертация изложены в 5 початних работах.

Структура я объем диссертации. Диссортацяя состоит из введения, обзора литературы, описания методики, изложения результатов собственник дтиишх, обсуждения, виводов. Работа иллюстрирована 4 таблицами, 20 рисунками; список цитированной дитвротури содорадт /'ÄJÖ источн.

МАТЕРИАЛ и методы иселадшия В опытах использовались беспородное белые лабораторные крысы обоо-го пола весом 180-200 г.

Операции производились на анестезированных животных, котораз фиксировались в стереотаксичаском аппарата, Координати определялись по атласу Пакяясона и Ватоона (1932).

Эксперименты аа животных проводились через 1-2 нодели пооло операции.

Унилатерадьяоа электрическое разрушение СП я введение Ж проводила по координатам: А? - 8.5, ь -I.5(H-S,5, а шдяальаого септума (1С): АР — 0.5. l - О, Н ~ 6. Электрическое разрушение проводила постоянным катоднил током смой 2-5 и.\, подаваемым в течение 20 о.

Для нейротогсевчеокого разрушения СП я Ш 33 n mole KS в I мшфо-датре фосфатного буфера вводили отераотаксячэскя с помощь» маяроптрада "Гамильтон" в течение 7 дши

Для разрушения центральной ЯАергаческоЙ системы производили зяут-рахадудочковое введение 250 мет 6-ГДА. (signa), растворенного в 20 мкл фазаологаческого раствора о добавлением 0.2 мг/мл аскорбиновой кясяоты. Уровевь НА в гиплокашальной форманта аивотных определяла катодом

лядкосхной хроматография высокого давленая с последующей электрической детекцнеа. Величину содержания НА пзиаряля отдельно в квадом гияпокам-па (кгаеиег е* £11., 1282).

Для изучения уровня е^гавадав Щ!С крыс была испольвоваиа методика "открытого поля" (ОН) ■ 1, 1934). ОП представляло собой экспериментальную камору, расчорч^луд на 52 квадрата. Отдельное живот-нив потащилась в ка-лору и б точонио 5 ьанут измерялись сладуидае параметры: число пзрзоачзнншс квадратов (горизонтальная актвш:остъ), количество стоек (вертикальная активность), вхогдэняе животного в центр ноля, а таккз уровень да^кадал.

Бистр ая раскачка производилась в ловом шшюкампе. Парамоны разд-рагедня била: прямоугольный импульсы постоянного тока длительность» I ко, частотой 10 Гц в течение 10 с каздне 5 кип, Сала раздрааецлл подбиралась соответственно порогу возникноввяля посларазряяа (П?) в гигшокасте а колебалась в пределах 400-600 мкА. Стяпань геноралязадаа судорог ша раскачко определялась соответственно поведенческому проявлению моторных судорог по мода£ягарованцой степашюй шкала Расшт (1972). Для наблюдения за явоцесса'.а обучадая использовался лабярянт для крис, состоящий яз приподнят их лад экспериментальной площадкой мостков. Двйч.ендю по оптпмальяой траектория крыса училась методом проб и сшкбок, затрачивал пря этом определенный промежуток времени. В эксперименте !фыса помещалась на стартовую площади» Животное начинало блуждать со разлзчдкм участкам, заходило в тупи га, дока на находило выход к ящаку с остальными крысам. На начальном этапа обучзная оксва-р ¡мент агор оказывал полющь животному в нахождении оптимальной траэкто-риа двахоняя я поэтому регистрация параметров обучения велась со второго дня. В день осуществлялось по три пуска. Над кшдой группой опыты проводились на 7 дней. Процесс обучения ошншвшюя чделом совершешндс ошибок и временем прохогденяя лабиринта. Крысы, которые проходила да-барант без ошибок я затрачивала на это до 14 с, считались "автоматами".

Для пересадка использовалась область мозговой ткани развяваыцего-сл СП крысиных эмбрионов в возрасте около 13-14 дней после зачатия, что соответствовало душна эмбриопа 9-П мм (вЗогЫлта «г а1., 1986). Область СИ в объема праблазительао I ш3 вырезалась под шкросюопнчео-кш контролем фа домовд микрохирургических нохниц. Вырезанная ткань от 9-15 эмбрионов, переносилась в 50-75 мкл стерильного физиологического раствора, содеркащаго 0,6$ - глгжозт я путей шшетизапии приготовлялась клеточная суспензия для пересадки. Пересадка в мозг реципиента осуществлялась при помоця шприца Гашльтон. В каждую инъекционную точ-

- ? -

ку пересаливали 1.5 шел клегочяой суспензий. Координата для пересадки а гигагакамп бала: <1 ) 3.8 ш каудальнее брвгмы, 3.5 ш латаральнев средаей линяя я 3.0 им вентральное dura mater; (Ц) 5.3 мм каудальнов брегкы, 0.75 мм латеральное средней линии д инмкция щюизволилась вдоль осевой линии гишюкампа под углом 40° от вертикали в корональвом разрезе о точками для пере саджи 7.9, 5.4 я 2.5 ш вентральное твердо* мозговой ободочка. Для контрольных животных производилась ингекция физиологического раствора с 0.6$-иой глюкозой в тех же точках. Эксперименты на этих животных проводились спустя ^ шсяца после пересадки.

Для гистологического анализа срезы головного мозга ¡çuo окрашивали кре зил-виоле том. Для специфического окрашивания КАергическах нейронов и их волокон применялся метод а ммун охи сто хига чес кого окрашивания дофамин-бета-декарбоксилази (ДЕГ-^врмент сянтезирушяй НА). Инкубация срезов мозга, фиксированных в И растворе пара формальдегида, с моно-клональным антителом цзотив ЛЕГ { Eugène г-ch.tnt. me., Аллендейд, США.) производилась в течение 3Î-4Û ч. Антитела ггоотлв ДЕТ миркирова-лись пероксздаэа-антипероксздпзннм комплексом о последующей визуализацией хромогеном З.З-диашиоэензидином. Интенсификации окраски производила растлором Ciio.j .Для определения общего количества НАергических пейронов в трансплантате применяли коэффициент коррекции по формуле Аберкомба (1%4). Площадь клеток определяли л« формуле s-чгкв.

Статистическую обработку дайны* осуществляли методом анализа вариация (a.wa). Статистически достоверным считалась разница при КО.05,

СОЕСТВККНЫВ ДАННЫЕ I. Изменение Mopjo логических, биохимических и поведенческих показателей посла введения каиновой кислота в сииео пятно

Как известно, СП является единственним источником НАергических аф^ереятов гишюкампа (lindvali, BJorklund, 1983; Haring et al., 1986). Селективное разрушение КАергичяскях нейронов СИ специфическим яейро-токсаном - каиновой кислотой (КК), оставадидим интактнцмя а{фереятяие и гроходяадв черев СП вллокна, южет иметь особое значение в изучения роля НАергаческой иннервации гишюкампа в яитегративиой деятельности шзга.

Имеются многочисленные данные, свидетельствующие о том, что разные области мозга проявляют наодияаксэуь оааситавность к локальному токсическом}- аффекту КК (см. Hugntn et al,,1989) 1 что некоторые типы клеток является резяствнтшдан к атому яейротокоянт (Sehwaroe, coyle, 1977; coyie »t ni., 1эте). Известно, что в облает* введения КК ве повреждаются проходящие аксоны ( trngat« et el.,I989). Однако, в некоторых

- в -

исследовапилх показало, что атот нейсотоксян, наряду с телами клеток, разрушает такая и нервные волокна ( cooper et ai.,1977; wooeer et ai., 19*8).

Иоходя из вышеизложенного данная серия экспериментов имела тра цела: 1)пзучагь ыор.^логвчасказ я биохимические показателя влияния Kíí па НАергцческао неЁвон«, 2)шэучять действие КК на нарвана волокна путем введения этого Я0йро<-с.:;~-;па в медиальный свпгуы (¡1С) с лосладущп.« определением концентрат а гиппокамгаз - так как известно, что Î.K I® содержит тел НАергачзсп!х клеток п большинство восходгадих НАергичоо-кях путай от СП к гнппокавду пересекают это ядро ( Jone«, Moore,1377; Qfige et al., 1283), 3 )исслодэвсть ориептировочно-аосладовательскую деятельность крыс и пи свести сравнительны.! анализ после элекгрическо-го и кэйротохсачаского повреждения СП.

Посла введения КК в СП вайледалась типичная картина дегенарадии -появлений зон, лишенных нервных кдоток, сохранялось небольшое число мэлкпх нейронов. Сохранение малках овоидных клеток б СП не указывает на возможность частичной НАергаческой даиервагяа гиялокампа, так как согласно НММуНОЦЯТОХИШЧАаКИМ данным только ыудьтиполярямв а воретепо-образнш клотна СП являятся КАергическшдя ( Зчапаоп, 1976).

Имеются данные, что унилатерааъпое олзктрачвокоо поврвадвние СЛ сникает уровень НА как в ипсилаторальном, так а контрадатеральноы гип-поктпго на 73% я 30$, соответственно ( Jones, ыооге,1977; Hnrinc ot яХ,,1986). Результаты, полученные наш поело электрического а нейро-токсичеокого повреждения СП, указывают на то, что КК, вызывая такое m сяизэнив уровня НА (-63/»), как л электрическое повреждение (-70$), является сильнодействующим нейрогоксилоы по отношению к НАергаческза! нейронам. Электрическое повреадваяо MC уменьшало количество НА в гип- . покшше на 60%, а введете КК в эту же структуру - на 34* (таблЛ). Так как имдуиоцятохамаческаз данные не подтверждают существование НА-ергячоекпх клеток в Ж, южно считать, что наблюдаемое сойканио уровня НА после введения КК (-3-1?) вызвано повреждением части щюходящах через это ядро НАергячеоких волокон.

Несмотря на аналогичное количественное ушяьюзкяе коапентрадаа НА в гахшокаши, эле игра чэокоо повреждение и введение I® в СП го-раано-му влаяяа на показателя актввноста ЦШ в ОН (табл.2 ). Уналатеральиое алострачвокоа повреждение вызывало снижение как горизонтальной (-37^), так и вертикальной активности (-7IÍ). Имеются данные, аналогичные полученным наш результатам, что инактивация НА системы снижает все параметры исследовательской актавноота ( Semeaova et al., 1987).

Таблдпа I. Коадаятродня НА в.гигоокампе поолв эдзюрячеокото я нвйротоксического повреждения СП а МС

Грртш хявотнмх Число крыс в груши Концентрация НД в гишюкямпэ яг/г ткана

Контроль 5 1.81»3й (100 50

Электрическое раарувение СП 4 0.55685 (-70?)

Введение КК в СП 8 0.58280 (-68?)

Электрическое разрушение МС 4 0.-®0С4 (-60!«)

Введение КК в № 5 г.аэзбб (-3450

Приучение: в скобках приведены взмоиеняя показателей концонграшя НА в %

Таблица 2, Показатели изменения активации ЦНС в ОЛ после электрического и нейротокеического аовраадоиая СП

Группа животных Число первое- Число стоок Чяпдо ъхс»,- Уровень чониш коэд- га 5 мин. депая в ле^акаратов »а 5 мин. центр ОН шга

Коатролг. (а-25) 62.6 (10055)

Электра че оков аз решение СП

Введение КК а СИ ( п-9)

39,3(-37*)

73<»ГТ*>

10.8 (10055) 1.3 <1005) 1,6 (1П0*)

Я ,2 (-71$) 0.3(~75£)

(

*

7.2<-яз<) о ,в<—50/6)

ПрЕмзчгнив! в скобках претюдаш* дзмекапля п&яазателай актявпоота в ?>0,0б по сраангаав о козтрояаи.

Унилатеральное введение ЮС в СП вызывало увеличение горизонтальной (+17?) и слаженна вертикальной активности (-33$). Противоречивый характер проявления »ти* двух параметров активности после введения КС яе является неожиданным, так как известно, что под довствием различных найротропных веществ динмгкя &ки показателей часто расходится, что указывает на различие в ыог^зацкях, лежащих в их основе (Абуладзе, 1903). Мы считаем, что в данном случав повышение горизонтальной активности на указывает ьа увеличение исследовательской активности, а скорее отражает реакцию избавления от аверсяониой ситуации, на что указывает доатсвярноа снижение вертикально! . активности (-3.3я), шлишаль-иоп число вхозданая животных в центральный отсек ОН и уелляние дефекации.

2. Влияние пересадка аллотрансплантатов эмбрионального синего пятна в гияпокамп на развитие генерализация судорог 151а раскачке

Хотя мозг принято называть ядмунологлчэпка привилегированным объектом, хороио известно, что ирода ссы иммунологического отторкеняя встречается ташг в ШС. 3 связи с этим особый интерес представляет изучение вопросов алло- и ксепотраясплантациа нервной ткани. Данные литературы указывает, что, несмотря на то, что приживаемость оингенных трансплантатов мозговой тканя зпачитзлыю лучше, при определенных условиях алло- а ксенотраясплалтаты могут также прижаться и функцаонщю-вагь в тепе дне длительного времаяа баз приме нения аммуводепрессия (см. Widncr, Bruadin, 1988).

Одним из наиболее широко астальзуешх методов эксперамантальиоА эпвдзпепа яивотнше является т.н. "раскачка", впервые описанная Годдар-дом ( Doödard et el., 1569). Важная тормозящая роль НАоргичоскоД системы СП в процессе раскачка, вызываемо!! из тшокаипа, считается ухо доказанной. Установлено, что разрушена? НАергаческой системы мовга способствует развитию гошрализованннх судорог ( Concoren, Mason, IS80; GeXmkn et ai.,IS87). Показано, что сиягеняыо трансалаптаты эмбрионального СП, пересагэшшз в гипгокаш, нормализуют скорость раскачка в крысах о повышая пой предраополокенностью к эшиаптичоскии судорогам. Мпня-мальдоа количество неíродов на каждой трансплантированной стороне для оказания тормозящего влияния па процесс раскачкя в гяппокампе бшо около ГО) ( Barry et al., 1987).

Исходя из вышизлоюнного, данная серия экспериментов имела цель изучать потенциальную спосойюсть аллотрансплантатов эмбрионального СП в торыог-внен развитая генерализованных судорог во время гиппокашаль-йой раскачка.

Изучались сладуювде группы животных: I)контролыша цшси (а«Я), , 2) крысы, которш вводила 6-ОД. ( а«8), 3)крнсы, которым вводила 6-ГДА | я чероз 2 недели в гишокама билатерально пересаживали аллотранспланта-tu СП (а=6).. '

У яивотншс 2-оЗ группы наблюдалось 1.9*1 .0 генерализованных судорог 4-5-ой степени в те чаяна 40 отимуляций, что, несмотря на большее зиачеаиа, статистически не отличалось от такового для контрольных животных (Р> 0.05). Длительность ПР (53.6±4,-1 о) били шш большей по сравнению с I—ой группой (46.4*0,0 с), но достоверное разияда не обнаружено (Р;>0,05). Статистически достоверно во fl-oii rpjuno я-двотных по сравнению о 1-ой (1.3*0.8) увеличилось количество вторичных ПР на каждое гяппокалтаальное раздражение, что увеличило общее ком честно ПР в течение 40 стимуляций до 9.6±2.2 (Р<-0.05). В 3~э6 груше достоверно уменьшалась длительность ЯР (32.5*3.5) но сравнена» о 1-ой (46 .4*8,0 о) и 2-ой группами (53.6^4.3 с, Р< 0.05). Общоо число ПР в 3-eä rpjnue ташка уменьшалась я но отличалась от 1~оЯ групнн (1,7^1,2, 0.05). Каких-либо различий в пороге возникновения ПР «ладу отдельными группами не яабладалоаь.

Ранее било показано, что знутрккелудочковоа введение 6-ГДА увелв-Ч1шаат число тэнераллзоазкнше судсрог 4-5-оЙ степени * тачание 4П стимуляция, одновременно уменьшая кодичаотп« стимулялиЯ, необходимое для достижения первой генерализованной судороги 4-5-оЗ степени, что связывают с разрушенном исключительно НАоргнче«яой системы ( Momtire et el., 197?; Meint Ire, Edson, 1Г81).

Полученные нами результат)! также показала увеличение «гасла генерализованных судорог после введения 6-ГДА, однако, это увеличение не достигало статистически достоверного уровня, Причиной тому ¡.»лет служить малое число вюмвшах контрольных животных, а татае тот факт, что эксперименты проводились на беспородных бзлмх лабораторных крысах, что может способствовать увелкчошто разброса данных. Увеличенное количество ПР в ответ на каждое хчшпокампааьаов ргддрагонке в jubothux 2-ой грутшы, норшлизовалось трансплантатами шбряоаагъной тканя СП. Уменьшалась такие длительность ПР.

Иыгиунагястохнмачсскяй анализ срезов мозга хдвогных 2-сЙ группы показал полное о тсутс та но НАергичвских волокон в гаппокампо, В труте животных с паропадкой эмбрионального СП червя 4 месяца были обнаружена трансплантата средааго я малого размеров, которые содоряаля жизнеспособные НАергическаа нейронн без каких-либо признаков дегепаративних изменений. Бо многих случаях границ« между трансплантатом я ткадьв реципиента не дш.о видно, п трансплантаты выгдядчля хорошо янтегряровшь

ныод в иозг хозяина. Плотность НАергнчаоках волокон била выше вйяяза трансплантатов. Недочет клеток показал, что в среднем на какдос жавот-' поя праходатся Ш±29 пересаженных НАергачаоких нейронов.

3. Влияние пересадки сллотралсалантатов амбриональпогс синего пятна т. зрительно деиервярованшй галлонами на ориз!.-у :,:сч1оадо-асслздоватсльскуй активность крыс

ОрЕентировочно-ясследовательлкая доятельность ышотнкх обеспечивается несколькими нейроникка снстамаш мозга (senner, 1990). Известно, что сшшшяа уровня НА переднего мозга вызьга.ает устойчивые "изменения поведения, в частности, уменьшает исследователь скуй активность (semenova et al., IS87). Многочисленна алектрсхЬгзиологичвсдЕя данвке указывают ва возможность кодирования галпокашальикма клеткама пространственной информации ( о'кэеХа,1976; Deadlier et al., 1989) и что -оргон-тпровощо-исследовагельская деятельность яявотянх осуществляется пра участия гншюяампа («¿.Виноградова» IS 75).

Целью данной серии зкаперш.антов было: определение значительшс-хп гшшояампальяой НАергячзокой иннервации в исследовательском еобздй-пия, иэучэяпа возможности восстановления надушенного исследовательского поведения ¡фио о предварительно разрушенной НАзричзокой си с темой мозга с годащ>ю адлогрансолантацаа суспензия эмбриональных клеток СП в гишюкама.

Исследовались следувщпе группы кивотиас; I)контрольные криси (п=6), Юкрысы, которым с цельа разрушения центральной НАергаческой системы вводила 6-ГДА ( и® 14), Юкрасы, которш прадагрвтольйо вводила 6-ГДА и через 2 надела в гилшкамп билатерально сере саживали клеточную . суспензию эмбрионального СП (п=7). Эксперимента в ОП во всех группах пр сводились спустя 3 месяца посла трансплантации.

Введение хивоташ 6-ГДА. статистически достоверно уменьшало исследователь окуп акглзаость в ОП до показателям горизонтальной я, особенно, вертикальной активности (Р< 0.001), а чгсло вхождения кавотннх в центр Ш, несмотря ва меньшее значение, ае отличалось от такового для контрольных животных (Р;- 0.05). Также достоверно повышался уровень дефекации 0,01). В отличие от П группы, вавотнш, получившие билатеральные вяутряглшюкамдальнаа трал еллая татя СП, показала внеокяй уровень как горизонтальной, так я вертикальной активности и эти показатели отатистичзски не отличалась от дааньх, полученных после тестирования нитактной груши крис (Р? 0,05) (табл.я).

Ищуногастохамический анализ, а также окраска срезов головаого

Табляпа 3

Груша КДВОТНУХ Число пересеченных квадратов за 5 мин. Число стоек за 5 мин. Чаоло вхождения в центр . ОД за 5 мал. Уровень дефокаща (число болдюсов)

I ( п=6) 79,33*25,56 14 .зз*б за 0,5*0.54 1.0*0.69

П ( д-14) 31.78*20 Гб5 5.57*3.54 0.35^0.63 3.14*1.46

Ш < п=7) 97.59*23,64 13.42*5,56 ' 0,72*1.19 1.28*1.6

Показателя ораентярозочяо-ясследоватальской активности в ОН сладуювдх групп: I)контрольные юзотнно, П)кивотшге, жоторш вводили С-ГДД, Ш)кявоттм, которш вводили 6-ГДА и через 2 недала в гиппокамп пересаживали суспензию клеток эмбрионального СП.

* *Р<0,001 по сравнению с 1-ой а Ш-еД группами ■*Р<0,01 по сравнена» о I—¡>1; и и-ей группами.

мозга по Ииосла,- показала, что все животные Ш—оЦ группы имела билатерален ко трансплантаты средних п галшг размеров о жизнеспособными НАер-гическимя нейпонама. Количество клеток в трансплантатах варьировало от малого числа (3-4) до значительного числа плотно лешвдх клеток (1015). Типичные для СП нормальна* взрослых животных мультишлярши н ее-\ ретенообразные клетки в трансплантатах, на обнаруживала признаков да- ; генеративных изменений. Траясплаитатярованана в гиппокамп клетка СП, взятие от эмбрионов 13-14 дней развитая к трем месяцам достигала размеров клеток СП взрослых крыо и статистически т отличались от размеров 1 клеток СП нормальных *фно (Р >0.05). Площадь ыудьтиполярних клеток контрольных СП в среднем соотавляло 359*35,5 мни, веретенообразных -249*30.6 мки, а клеток трансплантате© — 3*35—21.1 мкм и 2^*16 .5 мш, соотвзтотвеяяо. Трансплантаты обычно располагались в местах высокой, плотности распределения НАергячвских волокон в норме - в чатоХ фасции и в поло САа, иногда встречались а в пот.о СА^ гяппокаша. Ойнчно граница мзаду трансплантатом и тканью реципиента отсутствовала а трансплантаты выглядели хорошо яятзгргровашшма в шаг хозяина, " Плотность НАвргачзоетх волокон бияа вда$ вбйиаа трансплантата, постз-пенно утдааьшлась по мэра удаления о? него а ограничивалась гяплокд.'*-

пом. Насколько нейронов было обнаружено вне границ трансплантата. Некоторые трансплантаты были окружены инфильтратами. Подсчет клеток показал, что в среднем на каждое жявлтнов приходится ПО£29 пересаженных НАврх'ачепках нейронов »мбрио.чального СП.

Иммуиогиотохамачаскг к лналяз срезов мозга животных П-о2 группы обнаружил, что в гшшокаши сохраняются всего лишь единичные НАергачео-кяз волокна через 3 месяца поело введения 6-ГДА.

4. Пространстаеьяое обучение а падать после повреждения норадрвнергичеокоЁ системы мозга я алло-траиспланташи суспензии клеток эмбрионального ■ синего- пятна в предварительно денврвированный гиппокамп

Известно, что повреждение гиппокампадьиой функции или главных рвяяей гиипокампа вызывает нарушение в обучении лабиринтных задач, выполнение которых зависят от пространственной а рабочей памяти ( Dunnet * et ai., 1982). В то врекя как участие холиаэргаческой иннервации гиппо-кампа в обучении и в памяти в настоящее время не вызывает сомнения, роль НАвргической системы в осуществления зтах процессов до сих пор нэ вполне ясна ( Dunnet et al., 1982; Htleeon et el., 1987; vanderwolf, 1987).

Для исследования влияния НАергической састот на пространственную память на примере шеткового сложного лабщ)ивта, данная серия экспериментов ишала дав целя; I )изучить влияние повреждения НАвргачзской сио-теш иззга на пространственную память через 2 недели и 3 масящ после введения 6-ГДА.; 2)иссл8довать возшжность аллограноплантатов СП в нормализации цространственной памяти после функциональной НАергической деафг^ерентавди гаплокампа. Исследовалась следгодаа группы животных: I ^контрольная группа ( а=6); П)крысы, которым за две неделя до начала экспериментов вводила 6-ГДА ( п=14 ) ; Ш)крисы, которым за 3 месяца до начала экспериментов вводила 6-ГДА (»=15); 4)крысы, которым предварительно вводили 6-ГДА. я через 2 неделя в гиппокамп билатерально пересаживала клеточнуп суспензию эмбрионального СП (п=5).

Нами применялась мэдель обтчения животных в лабиринте без пищевого подкреалзяяя. Все крнсы контрольной груши,интенсивно обучаясь в лабиринте, в кояцо 3-го дня врактически осваивали пространственную информацию (рис Л а, б). Посла 8-го пуска 4 крысы этой группы достигли состояния "автокатлзма" (см. методику).

У адвотанх П и Ш групп отоцоос обучения било нарушенным, а у неко- • торцх практически отсутствовал. Результаты по двум изучаемым парамет-

¥ I

«ж

ш

I #

I

Еь

\LJML

а 4 5 в

ДВД ПОСЛЕ НАЧАЛА ОБУЧШЯ

зоо

250

200

160

100

50

**

**

м

6

2 3 4 _5

ДНИ ПОСЛЕ ШАЛА ОБУЧЕНИЯ

Рис.1а,б. Количества ошибок (а) и время прохождения лябярнп-та (б) представлены в качестве средней величины каждодневных тренировок в течение недели тестирования слеяутяцях грутш мшотннх: 1.ЕЯ- контрольные квнсы ( п=ь), П4'Г. ЕЗ-крнсн,которым вводили 6-ГЯА (ч=29), 1У.еэ- крысы,которым вводили 6-ГДА и чер^з 2 недела в гиппокаш пересаживали суспензию клеток эмбрионального СП ( п=5).

* Р<0,01 но сравнению с II+Я группами

* *Р<:0,01 по сравнению с П+Ш я 1У группами.

рам в этих группах статистически не отличалась, и в дальнейшем мы их 1 будем рассматривать вместе. В втой группе (П-Д) 8 крыс были на в состоянии решать лабиринтную задачу« сидели в течение 5 шн. неподвижно на стартовой плоцада даже на 7-ом дне опыта. Из этой группы только одна крыса достигла "автоматизма" на 5-й день обучения. Остальяне крысы самостоятельно находили путь к ящику-гнезду, показав некоторое улучшение пространственной памяти на 6-ой день, но на 7-ой день опять возрастало число ошибок, что указывало на то, что, независимо от количества пусков, они не смогли полностью освоить пространственную информации в отличие от контрольных животных, у которых после 3-го дня отмечалось фиксирование кавыка. У животных П+Ш групп отмечался выработанный стереотип поведения: I. Во время каждодневных последовательных (трех) пусков к-третьему пуску улучшались показатели ошибок и времени. 2. Несмотря на то, что крысы моглл видеть ящик с осталындая животными, они часто возвращались на стартовую площадку. 3. Во время экспериментов у зтих крыс наблюдалось усиление дефекации и уранации как в начале обучения, так и на 7-ой день. В втой группе средние величины каждодневных ошибок и времени прохозденпя лабиринта достоверно отличались от результатов, полученных после тестирования контрольных глвотних в точзнио всего опыта (Р-<.0,01). Б 1У-ой группе, несмотря на то, что все освоили пространственную информапао, из 5 животных только одна крыса на 3-й дань стала "автоматом". Остальные крысы с 3-го дня практически не допускала ошибки, но второй параметр - время прохождения лабиринта, у этой группы хотя а отличался от показателей П+Ш группы, но достиг контрольного уровня только в конце эксперимента. Крисы 1У-ой группы показывали в средней до одной маяутн до фаниша на 4-5-ые дна эксперимента, и большую часть этого времени проводили на стартоззй площадке.

Иммуногистохяшческий анализ срезов мозга животных П+Ш группы показал, что в гиппокаше сохранялась единичные НАаргическне волокна через 3 месяца после введения 6-ГДА. Все животные 1У-оЙ группы имзла билатеральные трансплантаты СП о жизнеспособными НАергическими нейронами. Размеры этих клеток статистически достоверно не отличались от размеров клеток СП взрослых крыс (Р>0.05). Площадь ыультаполярных нейронов контрольных СП составляло 35Sft25.5 мкм, веретенообразных - 249*. tOQ.S ккм, а клеток трансплантатов - 368¿15.3 мки н 263*17.1 мкм, соответственно. Трансплантаты СП обычно располагались в ьшия зубчато! фасции и в пола CAS гшаокаша. Однако, в некоторых срезах в местах, где обычно встречаются трансплантаты СП, нами обнаружено наличке некротических вон и множества сгруппированных макрофагов ~ что указывало на недавность розорбдал трансплантатов. Отметим, что наблюдаемая нами

решшервация тралсллаптатш/д СП ограничивалась гкшокампои.

О БСУЕДЕНИЕ

Цель настоящего исследования заключалась в определении рола НА-ергичзской шшорвадая в иятогративной деятельности гяшокампа, в частности изучалось влияние НАергячаскоЙ денэрващн л релннервация на развитие судорог при "быстрой раскачке", ориентировочио-асследовательскуп деятельность и пространственное обучение животных. Для изучения этих вопросов применялось неВротоксаческое повреждение НАергаческой системы о последующей реконструкцией системы СП - гиппокамп с помзщьп мзтода пейротрансплантагии.

Известно, что СП является единственным лоточником НАергачв.ских адеферентов гишокампа (Gage e-t al., 1983). С целью морф>-функдионального анализа влияния НАергпческой системы на гиппокакд применяются различные методы: электрическое разруязяие СП, перерезка восходяздх путей ( Haring et al., 1986), СП амеот обширные эйфоронтныэ а афферентные связи практически со веема отделами головного юз га, а также со спанным МОЗГОМ ( ,Топез et el., 1977; Cederbaura, Aghajstniaa, 19"®; Groves, Wll- j a on, 1980 ) я в состав восходяцего к гияпокашу медиального передавмоз-гового пучка кроме НАергаческих волокрн входят холанэргичэсхие я серо-топанергаческяе волокна я поэтому электрическое разрушение СП и перерезка восходящих путей не дают полного представления о функциональной взаимосвязи этих двух структур. Вшгауказанные методы тага» н-з приемлемы в длительных экспериментах из-за пластичности нейроаов СП, которые характеризуются высоким уровнем компенсаторного коллатерального ветвления, к примеру, после перерезки дорэального пути, реганерирулдие аксоны СП прорастает к своим естественным структурам-шшеням, восстанавливают нормальный паттерн спналтаческих контактов a в гянлокампе через месяц наблюдается восстановление исходного уровня на 55%, а между 6-10 месяцев на 90% ( C&ge et ni., 1983).

С целью повреждения СП, m в наших экспериментах применяли КК (см.главу!).

Hai.m установлено, что КК является сидьяодейстзувдам нейротоксияом по отношении к НАергическам нейронам СП, однако мн сочли нецелесообразны!.! применение этого нвйротоксика в дальнейших экспериментах по следукь щш причинам: I. Не была достигнута полная НАергаческая деа'йерэнтагия гиппоката, так как билатеральное введение КК в CD (3.8 nmole на каждой сторона), вызывало нарушение локомощи и учащенную дефокаяию. 2. Результаты, полученные нами после введения КК в №, на исключают возможности ©стачного повреждения проходящих волокон, что затрудняет

оишш аабдвдавиых коведанчаскаг рвакцай.

в последующих сериях экспериментов ш применяли 6-ГДА, который, как известно, селективно повревдавт катехоламияэргическае нейроны ( ungerstedt, 1968). Характер воздействия 6-ГДА, по-видимому, зависит от шюгах факторов и, в первую очередь, от дозы, места я времена введения. И чаются данные, что через 10 недель вьутряжалудочкового введения втого лейротокенна, уровень НА в гяшгок&чпе остается сниженным на 98^ от контрольного уровня (BJorkiund et ai., 1986). Однако, в некоторых работах показано, что спонтанное воссталовлоние уровня НА мозтт иметь место, веля повреждение с помощью 6-ГДА. не является достаточно интен-сизаш (вНаоп, 1975; zigmond et ai., 1984; David et ai., 1984). Наверное этим обусловлено то, что при аналогичных по характеру воздействиях имеется большая противоречивость наблвдаемых поведенческих э^фак--тов при введении 6-ГДА., К примеру, некоторые авторы отмечают повышение исследовательской активности, тогда как другие наблюдают обратный эффект (см.Semetto-ra et ai., 1987). При раннем постнатальном введении 6-ГДА еоз(оисает хроническое уменьшение уровня НА и параллельно снижаются вса параметры исследовательской активности (Брагин, 1984). Эти данные согласуются с разультаташ, полученными наш посла внутрикалудоч-кового введения 260 мкг 6-ГДА (сы.кижз). В большинстве случаев повышение исследовательской активности связано с введением малых доз 6-ГДА, либо с частичным повреждением восходящих путей от СП. Особо следует отштигь, что иногда повышенна горизонтальной активности и гяперактив-носта животных оттоадаствляется с повшзнием исследовательской деятель-поста, хотя другаа параметры снижены.. К примеру, введение 75-100 мкг 6-ГДА увеличдвает горизонтальную активность и снижает число стоек feliaon, 1Э75) так see, как и уцилатараяьноа введение КК в СП (сы,гд.1), перерезка iimbria-fornix (чэраз который проходит один из трах путей от СП к гиппокампу) вызывает гиперактивкость в 0П на фоне сникеняя вертикальной активности в времэни контакта с новым объектом (см. Dunnett et al., 1982).

Сушаруя s'th данные, можно заключить, что интенсивное повреждение НАвргачаской системы о помощью 6-ГДА вызывает устойчавое си имение всех параметров исследовательской активности, а гялерактивность животных после частичного гараждетя этой системы на фона снижения других параметров в 0П, скорее указывазт на повшеанную эмоциональную реакцию страха, а не на интенсивную исследовательскую деятельность.

При траясшшнтапда нервной ткани обычно возникает вопрос, в какой степени мозг рзципнента способен самостоятельно восстанавливать фуякпиа при повреаденни и как трансплантат влияет на эти процессы.

Наш было показано, что через 3 мосяга после введения G-ГДА ио- . следовательская активность згявотных остается в два раза ниже контрольного уровня. После 2 недоль внутршгалудочкового введения 6-ГДА резко наругается пространственное обучение животных в лабиринте п не восстанавливается к трем месяцам. Up cm еда н mi 2 нами имчуногястохимический анализ срезов мозга этих животных также показал, что в гшшокамм наб-лвдавтся единичные НАоргичэские волокна как посла 2 нодоль, так и через 3 месяца после введения 6-ГДА.

Несмотря на то, что по данным некоторых авторов (см. si in on, 1975), шазт происходить частичное восстановление уровня НА после рводе ния 6-ГДА, то, по нашим даннш, не происходит самостоятельного спонтанного восстановления нарушенных функций,

Имеются морфологические, биохшяческие а электройизпологические данные, которые демонстрируют, что сянгенннэ трансплантата эмбрионального СП, пересаженные в гшшокамп, несмотря на эктопическое положение, способны: реяннэрвировать гяппокаш реципиента, воспроизвести характерное ламинарное распределение НЛергячаскях водокоп (BJorkiund et al., 1979,1986), образовывать сянштпчзскиа контакты с нойронамя ran- | покампа а получить иннервации от мозга ревдпяонта (Muratn <-t al., 1991), восстанавливать уровень НА в гиппокагдле реципиента, синтезируя н выделяя это вещество, формировать функциональные нейроиаяьнш связи мваду нервной тканью трансплантата я реципиента. Электрическая стимуляция трансплантатов СП, иянзрвирувдах гялпокамп, показала формлрова-ниэ нормаяьпых возбуждающих и тордазядах сппаптаческях контактов о нейронами гяппокампа рэдшяеята (Bjorkiund et al., 1979).

Имеется данные, что сиягеннна трансплантаты СП, пересаженные в гяппокаш, оказывают тормозящее влияние па развитие эпилепсии (впггу et al.,1937). Эмбриональные клетки СП, трансплантироваппые в другие области тага, влияют также на процесс восстановлеяяя нарушенных функций при повреждения НАергической системы. К примеру, нормализуют процесс обучения старых животных ( collier ct al., 1987) и уровень ио-" следовательской активности у крыс (Братин и лр., 1984; звяепота et ol., 1987).

Одной яз задач наших ясследозаяяй было изучение потенциальной возможности кошюнеаторного влияния'аллотрапеплаптатов СП, перосажен-ных в гиппокамп гавотнкх с нарушением поведения при поврегденип НАергической системы.

Наши результаты показала, что: несмотря яа сравнительно низкий уровень приживаемости по сравнению с си.чгеняыш, алло'трансплаятаты СП мохут оказать тормозящее влияние яа процесс раскачки в гиппокампе.

что выражалось в том, что увеличенное количество ПР в ответ на каждое гшшокаша&ьиое раздражение у животных с предварительно, разрушенной НАергнческой системой мозга, нормализовалось трансплантатами эмбриональной ткани СП, такие уменьшалась длительность ПР. Пересаженные в гиппокамл аллотрансплантаты СП восстанавливали нормальный уровень исследовательской активности, и что изучаемые параметры тестирования в ОП у животных с трансплантатами статистически не отличались от результатов; полученных от интактных крыс. Аллогрансилантатн СП нормализовали процесс пространственного обучения в мостковом лабиринте, которое резко ухудшалось после введения животным 6-ГДА.

Иммуногастохимический анализ срезов мозга после аллотраиспданта-циа C1I показад успешное приживление трансплантатов, в которых эмбриональные НАергаческие клетки СИ сохраняли органотяпическиб характорястн-ки - хорошо развитую дендритную систему, форму, размеры, типичное расположение в зонах обычной иннервации гагата камм волокнами СП. Сохранение морфологических признаков, типичных лая мультиподярных и веретенообразных клеток СП нормальных ашвотных, называло на то, что трансплантированные клетки, которые завершили гистогенез в гиппокампо реципиента, относятся к вполне да й°ренцнрованншл клеткам.

Однако, обкаруааиные наш некоторые характерные признаки низкой цриживлязмоста аллотрансидантатов по сравнению с сингоншяа трансплантатами СП еще раз демонстрируют, что иммунопривилегированность мозга является относительной. В частности!

Наличие отдельных клеток вне границ трансплантата, что весьма характерно для шлунологачоски насовместимой пересадки и предположительно связано с процессом миграции эмбриональных клеток (weile et т., 1087).

Некоторые трансплантата были окр ум ни анфиьтратама кровяных клеток, что свидетельствует о протекающем процессе отторжения (cMffidner, Brundin, ISÖ8), В некоторых срезах гипдокаота обнаружены скопления макрофагов в местах, где обычно расположены трансплантированные клетка СП, что указывало на недавность резорбции трансплантатов.

Подсчет клеток показал, что в среднем на каждое животное приходится Ш*29 пересаженных НАергическах нейронов СП, что сравнительно шло по сравнении о сип генными трансплантатами. Известно, что в случае оангвниой пересадки среднее число НАергаческизс нейронов на каждой трансплантированной стороне составляло от 100 до 200-350 нейронов, s что степень подавления судорог коррелировала со степенью ревниервациа трансплантатом гшхпокаапа реципиента (Barry et al.,1987). Отметим, что даже уморенное число трансплантированных клеток может улучшать

функциональное состояние, к примеру 35-100 порвсадазшшх эмбриональных клеток СП на каждое животное, било достаточным для улучшения обучения старах крыс, у которых ухудшение запоминания связывают с понижением содержания НА а количества НАергичоских клаток в СИ (collier ot ai., 1988).

Имеются данные, которые свидетельствуют, что аллогешше трансплантаты, помещенные в мозговую яаранхяму структурно а функционально интегрируются с козгои реципиента (см.Полежаев, Александрова, 1986) я, хотя в некоторых случаях наблюдается акгпвацяя иммунной реакции, трансплантаты все ко щшялваются на довольно д.».игольное время (low et ai., 1983).

На основа соноставлонят получению: дама результатов с данными литературы, мц считаем, что, несмотря на сравштзльяо ялэкий уровень приживаемости, аллотранепдантаты СП, наряду о скнгелнти, могут применяться при функциональных повреждениях мозга, связанных с дефицитом содержания НА.

Полученные намл данные показали, что трансплантаты СП, перосажен-ниэ в предварительно кзнервированный гяппокамп, восстановила .нормаль-! ный уровень ориентировочно-исследовательской деятольности, которая резко снижалась посла введения животным 6-ГДА. При этом щ.муногистохики-чоский анализ срезов головного шзга погаэал, что ренннервация трансплантатам через 3 месяца ограничивалась гилпокачшом. Имеются данные, что трансплантата СП, паресажаяяыа з фронтальную кору, восстанавливают нормальный уровень НА в переднем мозга я способствуют нормализации исследовательской деятельности, которая стабильно снягвна после пеопа-тального введения 6-ГДА (Братин а др., 1984; Зетепо-va et ai., 1987). В этих экспериментах не производился анализ реиинорвавди гиппокампа, однако, такая возможность существует. Прорастание волокон от СП на значительное расстоялпе было показано при его трансплантации в другие области га зга. В частности, перасажшия нейроны СП в полость парио-тадьной корн прорастают по направлению к гипдокачлу на 7-8 мм, а длина растущих волокон трансллалтаровачных в спинной мозг юэток СП достигает 20 ет ( Bjorklund et al., 1979,1986).

Сопоставляя с этими данными наш результаты, учитывая алектрофи-зиологаческие данные о кодировании гаппокашальпнма клеткамн пространственной информация (Dead«ylot et ai., 1989), мы предполагаем, что целостность НАвргаческоЙ аннерваши гяппокаша является важным условием для осуществления нормальной оризитировочно-иесладоватэльскоЯ деятельности животных.

Роль НАергк ческой системы гиппокачпа в формировании пространственной памяти мы изучали с пошщью тестирования животных в сложной аостковом лайчранте. Мотивацией для продвижения по лабиринту служило желание избавиться от невтологических условий (узкие мостки установлены на стойка высотой X см) посредством перехода в ящяк-гнездо. Как показали полученные результаты, такие условия опыта создают достаточный уровень мотивация для обучения и, несмотря на то, что животные не получали пищевого подцепления, все крыса контрольной группы освоила пространственную информацию я ужа на третий день опыта безошибочно определяли кратчайшую дорогу к цели.

В группе животных, которым вводили 6-ГДА, 8 крыс вовсе на освоили задачу я во время каждодневных экспарлмонтов не покидали стартовую площадку в течение 5 мин. Остальные крысы этой группы, хотя научились самостоятельно находить путь к ящику, но по изучаемым пар шло трем отличалась от контрольной группы во все дни опыта. На резкие сдвиги в эмоциональной сфера этих крыс указывало усиление дефекации во вревд эксперимента даже на 7-ой день, когда как у контрольных животных дефекация наблюдалась только в первые дни опыта. Следует отмотать, что ми не обнаружили никаких нарушений в сенсорно!; а шторной с [ере, предварительно изучив ориентировочно-исследовательскую активность этих крыс в ОП.

Если рассмотреть начальный этап обучения в лабаринте как целостный акт, согласно схе»43 Симонова (1975) "Ыотивадия*эыоция*.двйствив", который в дальнейшей, по мере тренировка, становится "автоматизированным" а трансформируется в схему "мотивация*действие" и совершается без эмоциональной окраоки и без признаков ориентировочного рефлекса.

Результаты опытов в иостковом лабиринте после введения животным антахоланергичвекого скополамана, демонстрируют, что независимо от количества пусков крысы на в состояния решить лабиринтную задачу а, исключая случайное попадание в ядлк-гнездо, они могут бесконечно петлять по мосткам (Адашя, 1982). Как известно, антихолинергаческие вещества блокируют эмоциональную реакции страха и не развивается привыкание ориентировочного рефлекса (см.Ванограцова, 1975).

Если сравнить полученные наш данные с этими результатами на фоне схемы Симонова, то можно заключить, что, если в случае холинерги-ческой блокады не происходит привыкание ориентировочного рефлекса, то в случае инактивации НАергической системы на снижается роль эмоционального фактора и нарушается процесс пространственного обучения.

Как следует из нижеизложенных результатов, НАергитеекая система

мозга может таку.о я более непосредственно влиять на формирование пространственной памяти. Повреждение ПАергичоской систем! влияло на начальный этап обучения крыс, что обусловлено снижением оргопт.чроноч-ного рефлекса. Это понятно на фоне полученных нами данных: после введения животным С-ГДА снизились все параметры исследовательской деятельности в ОП. Если контрольные мвотиш в начале обучения "блуждают" по лабиринту и исследуют Есе мостки прежде чем реапло будут опроделить оптимально путь, то крисы, получлвяяе 6-ГДА (даке крысы с мияп-мально выраженной эмоциональностью п этой группе), в начале обучения вообще на заходят в некоторые участи лайпринта.

Установлено, что крысы не используют внутрмабиринтныо подсказки и во вроет решения лабиринтных задач ориентируются тто внелабириятным показателям (01Лоп, 1983). Тахяя шеотся дачппэ, что баз участил СП сенсорная селективность в позедонки скитается а что гивотныз с повреждением СП являются менее внимательны к внешним стимулам (т^егт вt »1., 1983; йоЪМло, 1934; Ая1оп-,юп«я, 1985).

Несмотря на го, что з наних опытах зяелабнряятные ориентиры не менялись в течение 7 дней, крысы о разрушенной НАергаческой системой ! не смогли запомнить ц фиксировать зрагельч.о-пространствоннно ориентиры сроды, хотя у большинства крыс этой группы сохранялась способность удержать янформавио в точение некоторого времени, что выражалось в каждодневном снижения числа ошибок л времени прохождения лабиринта от I до 3 пуска. Еивотные этой группы доходила до середины лабиринта л возвращались к старту, дам попав в ближайший тупик я финишу, не могли определить дорогу а приходили в сильное нервное возбуждение, хотя ящик с остальными крысами находился на виду в течение всего опыта.

. Особый интерес в нейротрапеплантацяя при исследования проблемы восстановления функции посла нонаследственно обусловленного повреждения гиппокакпа и его главных связей представляет изучение возможности восстановить ослабленную или утраченную память и способность к обучении животных. Гейдх и соавторы (1983, 1984,1985) установила, что клзткя эмбрионального септуш, трансплантированная в гяппокамп крыс, улучшала способность к обучению старых крыс. Установлено, что в животных с двусторонним повреждением гяппокашальноЗ г 1гаЬг1я-Гогп1х сеп-талькые трансплантаты нормализуют способность обучаться в восьмирукав-нш (ьо" «г а1., 1982), в трегрукрвяом радиальном и Т-лабиринте (хмп-пеи et п1.,1982) и реиать задачи пространственной и рабочей памята в водном лабиринте Мориса (гШавоп а1., 1987). 3 этих работах не про-анаоизирована роль НАергической ипяервадаи гяппокампа в обучения п памяти, хотя перерезка Г1тЬг1я-Гогп1х, наряду с холинергичоской такав

поарввдает часть восходящей от СП к гшшокампу НАергнческой иннервации, Однако, как следует из вышеперечисленных работ, возникшая при повреждении гшгаокаыпа гиперактивяость на исчезает посла пересадки септальных трансплантатов. Она нормализуется после трансплантации в денервкрсаашшй гиппокамп эмбрионального СП, что сопровождается НА-ергпчеокой рвиннервацией. Также, наблюдаемая после повреждения г1шЪг1а-Гогп1х устойчивая -персеверация и нарушание процесса спонтанного чередования ыокно объяснить снижением исследовательской актявноо-ти и, как заключает авторы, обусловлено повреждением НАергической сло-темы гиядокампа (вилле« вб вх., 1982} нпввоп гь а1., 1987), что может также влиять на процесс обучения. В этлх исследованиях, в которых продемонстрировано частичное восстановление утраченной памяти, подчеркивается, что холинергичаская реаннервация гаплокампа реципиента может быть необходимой, но недостаточной предпосылкой для полного функционального восстановления.

Доказательством того, что НАергическая система гнппокампа вовлечена в формирование пространственной памяти, служат и наши результаты, полученные после тестирования крцс, которым трансплантировали НАерги-ческие клетки СП в денервированнпй гиппокамп. У этих животных восстанавливалась пространственная память, уже на третий день опыта полностью освоили задачу и число каждодневных ошибок этой группы не отличалось от контрольного уровня. Что касается второго параметра, времени прохождения лабиринта, показатели группы животных с трансплантатами достигали контрольного уровня только в конце эксперимента. 7 этих крыс наблюдалось усиление дофекации в конце опытов. Как мы уже отметила выше, гистохимический анализ срезов мозга показал, что восстановление трансплантатами ИАвргической иннервация ограничивается галлонам-поа и, как видно, реаннервация только этой структуры не достаточна для полного восстановления эмоционального фона. Имеются данные, которые указывают на возможность стабильной компенсации нарутанай эмэщо-нальных реакций после трансплантации ембриоиальной ткани СП в паренхиму аеокортвкса крыс, наонатадьно получавшим 6-ГДА (Громова, 1988).

Полученныз нами результаты еще раз подтверждает, что 1!Аергичэо~ кал система играет важную роль в регуляици уровня эмоциональности, в частности, определении эмоциональной прзднастройкой для продуктивного обучения, л что целостность НАергичаской яннерващш гиппокампа, является значительным фактором дая формирования пространственной памяти, опиращейся на фиксацию зрительно-пространственных отношений.

Полученные наш двннне о фунииональком восстановлении в результаты после шмуногист охами ческого анализа срезов мозга через 3 меся-

ца посла трансплантация СП в де нервированный гашокаш г.а дают возможность судить о механизмах, посредством которых трансплантаты влияли на мозг реципиента. Можно лишь предположить, что трансплантаты СП восполняла дефицит НА, синтезируя а выделяя это вещество, образовывала синаптаческае контакты с клетками гашокаипа-реципиента. Как следует из работ, в которых изучаются вопросы трансплантация различных областей мозга взрослым реципиентам, 2-3 месяца вполне достаточный срок для прорастания волокон а образования синаптлчаских контактов, что совпадает с временем проявления физиологических эффектов (Brundln et al., 1988; Clarke et el., 1988).

Даже, если трансплантаты СП не формируют нормальную сеть еянап-сов а НАергические клетка не устанавливая! спевд^ячосклх связей с нейронаш реципиента, НА может выделяться и влиять на компенсаторные процессы путем постепенной диффузия. Такая возмэжность вполне допуо-тгма, тем более, что имеются данные о том, что НА, являясь медиатором для клеток гаппокампа, может также действовать посредством модуляции обяего уровня активности клеток-мишеней (см.Виноградова, 1975), в таком случае НА, высвобожденный из клеток трансплантата СП, может I быть эффективным, дазе если выделяется бесконтрольно и влияет посредством диффузия на мозг рещписнта.

ВЫВОДИ

1. Калновая кислота является сильнодействующим неЯротокоином по отношению к норадренергяческим нейронам синего аттна. В то время введение кайловой кислоты не исключает возможности частичного повреждения афферентных п ц»оходядях волокон в область его введения.

2. Инактивация норадренергической систем:! головного мозга с помощью внутрижелудочкового введения 6-ГДА. стабильно свауязт все параметры ориентировочно-исследовательской активности, а также нару- . шает формирование пространственной памяти, при этом но происходят самостоятельного восстановления функции.

3. Внутригиппокашальтя аллогеннав трансплантаты синего пятна способны оказать тормозящее влияние на развитие судорог при "быстрой раскачка", восстанавливать до нормального уровня ориентировочно-исследовательскую деятельность я способность к обучению у животных

о предварительным разрушением норадренергаческой системы. Несмотря на более низкую степень приживаемости, аллогенныэ трансплантаты СП, наряду с сингэннымя, могут быть использованы для компенсация дефек-

тов поведения, зависянда от повреждения норадрекергячаской системы.

4. Целостность норадракергичаской иннервации гиппокампа имеет важное значение в осуществлении нормальной ориентировочно-исследовательской деятельности животных.

5. Норадренергичаская система мозга играет важную роль в регуляции уровня эмоциональности крыс, в частности, определения эмоциональной преднасгройкой для продуктивного обучения. Целостность норадренер-гачэской яяпервацяя гшшокаша является значительным фактором для формирования пространственной п&ыягги, опираодейся на фиксацию зритель-яо-проотранотвенных отношений.

Работы, опубликованные по темп диссертации

1. Цшшвили Ц.С., Мачаздзе Г.Г., Сванидзе U.K. - Влияние кайно-вой кислоты на нейроны синего пятна и модиальиого саптума крыс. - Изв. АН Грузии, 1991. 17. 4.

2. KolcaiH И.О., Koka la. Z.G., Teelehvili Тв,S.,Godzinahvili S.B.-Biieot of f6tal locus coeruleus grafts on hippocarapal kindling with rapidly recurring eoizurea,- . ¡iaB.Aii Грузии, 1991, 17, 3.

3. Цаашвида Ц.С., Годзиашвили С.Б., Кокая Ы.Г., Кокая З.Г., Сванидзе И.К. - Влияние пересадки трансплантатов эмбрионального синего пятна в предварительно данарвироваиный гиппокамп на ориентировочно-всолодовательокую активность крыс. Сообщ.АН Грузии, 1991, 142 , 3.

4. KokniaM.Q., Teaish-vili Ts.S., Kokaia Z.G., Godziaahvili S.B.' Fetal locus ooeruleua grafts ameliorate open field activity in noradrenaline depleted rata. - Abet, of the I4th Annual meeting of the БНА, Cambridge, 1991, 2125, p.104.

5. Kokala U.S., KokaiA Z.Q., Teaiahvili Тя.З., Qodzlaahvili 8.B. - Bffeot of fetal Icoue ooeruleua grafto on hippoeampal kindling with rapidly recurring seizure». rhiri 1БЯ0 World Congress of Heuro-aolence, Montreal, Canada, 1991, 14, 44, p.34.