Журнал неврологии и психиатрии / 2007 / NEV_2007_02_09

Амфетамин представляет интерес для нейробиологии в связи с его способностью вызывать дисфункцию (гиперактивность) дофаминергической системы, которой отводится большая роль в патогенезе различных психических заболеваний и механизме действия антипсихотических средств. В экспериментальной нейробиологии эти свойства амфетамина используются для создания моделей патологических состояний, которые позволяют изучать их биологическую основу на структурном, цитохимическом и нейрохимиче- ском уровнях в аспекте корреляции соответствующих сдвигов с поведенческими нарушениями [2, 8, 9].

Цель данной работы состояла в изучении реакции нейронов головного мозга различных морфофункциональных типов на однократное и длительное действие амфетамина.

Материал и методы

Опыты проводили на трех группах крыс линии Вистар массой 200—250 г. 1-я группа была контрольной; 2-я, опытная, состояла из животных, которым однократно вводили внутрибрюшинно амфетамин в дозе 2,5 мг/кг массы тела; 3-я, опытная, в которой животным амфетамин в дозе 2,5 мг/кг вводили в течение 2 нед.

Через 60 мин после заключительной инъекции животных подвергали эвтаназии с помощью воздушной эмболии. Мозг животных фиксировали в жидкости Карнуа и проводили гистологическую проводку по принятой в лаборатории схеме [5]. Из заключенного в парафин материала делали срезы толщиной 7 мкм. Интерферометрически в цитоплазме и ядрах нейронов определяли сухую массу плотных веществ, которые на фиксированном материале отражают содержание и концентрацию структурированных белков в нейронах [3]. Одновременно с помощью окулярмикрометра МОВ 1—15 измеряли профильные поля ядер и цитоплазмы нейронов. Морфологическим контролем служили срезы, окрашенные крезиловым фиолетовым [4].

Были изучены нейроны слоев III и V сенсомоторной коры и подкорковых образований двигательной системы — хвостатого ядра.

Полученные экспериментальные данные обрабатывали статистически с использованием пакета программ Statistica, ANOVA.

Результаты и обсуждение

Все полученные результаты приведены в таблице.

© Коллектив авторов, 2007

Zh Nevrol Psikhiatr Im SS Korsakova 2007;107:2:53—55

Однократное введение амфетамина

Âслое III коры у подопытных животных имело место значимое увеличение размеров цитоплазмы (на 23%), содержания (на 56%) и концентрации (на 28,5%) белков в ней. В ядрах нейронов содержание белков возрастало на 17%,

àих концентрация — на 22,5%.

Âслое V достоверно уменьшался (на 10%) по сравнению с контролем размер цитоплазмы. При этом возрастали содержание и концентрация белков в ядрах на 12 и 16% соответственно. В цитоплазме значимо (на 13%) возрастала концентрация белка.

Âхвостатом ядре площади ядер и цитоплазмы нейронов не отличались от контроля, а содержание белков и их концентрация возрастали соответственно на 35,5 и 33% и на 36,6 и 29,5%.

Таким образом, однократное введение амфетамина вызывает неодинаковую реакцию со стороны морфофункционально разных нейронов. Оно приводит к повышенной функциональной активности ассоциативных нейронов слоя III сенсомоторной коры и нейронов хвостатого ядра, тогда как в нейронах слоя V его действие ограничивается структурными перестройками (отмеченное выше увеличение концентрации белка происходило за счет уменьшения площади нейронов).

Длительное введение амфетамина

Âэтом случае в слое III коры по сравнению с контролем имело место значимое увеличение (на 19%) размеров цитоплазмы, содержания (на 33%) и концентрации (на 14%) в ней белков. Размеры ядер при этом достоверно (на 7%) уменьшались, а концентрация белков в них возрастала (на 11%).

Âслое V сенсомоторной коры амфетамин приводил к уменьшению размеров цитоплазмы (на 14%) и ядер (на 11%) нейронов, а также содержания в них белка (на 18 и 16% соответственно). Концентрация белков, однако, значимо не отличалась от контроля.

Âнейронах хвостатого ядра при отсутствии изменений размеров компонентов нейрона наблюдалось достоверное увеличение содержания белков в ядре (на 13%) и цитоплазме (на 10%), а также их концентрации (на 18 и 16% соответственно).

Таким образом, при длительном действии амфетамина также обнаруживаются различия в морфохимических изменениях нейронов корковых и подкорковых структур.

Нейроны слоя III, относящиеся к ассоциативным, находятся в состоянии повышенной функциональной активности как при однократном, так и при длительном введении. На это указывает достоверное увеличение площади нейронов, содержания и концентрации в них белков. Но если при однократном введении такая реакция отмечается со стороны ядра и цитоплазмы, то при длительном — только со стороны цитоплазмы. В слое V, в основном представленном нейронами эфферентно-проекционного типа, отличия от нормы проявляются в противоположно направленных

54

2, ПСИХИАТРИИ, И НЕВРОЛОГИИ ЖУРНАЛ

Показатели площади нейронов, содержания и концентрации белка в них при однократном и длительном введении амфетамина (M±m)

Примечание. * — достоверность различий на уровне р<0,05 и изменения в процентах в каждой из основных групп животных даны по отношению к контролю.

СООБЩЕНИЯ КРАТКИЕ

изменениях в зависимости от продолжительности применения амфетамина. Его однократное введение достоверно уменьшает размеры только цитоплазмы и не влияет на содержание белков в компонентах нейрона, при этом достоверно возрастает концентрация белков в ядре и цитоплазме. При длительном же введении амфетамина достоверно уменьшаются размеры ядер и цитоплазмы и содержание в них белков, а концентрация не изменяется.

В хвостатом ядре независимо от срока действия амфетамина нейроны (ядро и цитоплазма) по площади не отличаются от контроля. Если при однократном введении содержание и концентрация белков в обоих компонентах нейрона достоверно увеличиваются, то при длительном действии в них возрастает только концентрация белков.

Известно, что введение амфетамина вызывает у животных ряд последовательных реакций, которые проявляются повышенной двигательной активностью, сменяющейся «фенаминовой стереотипией», за которой следует снижение двигательной активности [2, 6, 7, 12]. Изменение в корковом слое V по типу дефицита при длительном введении амфетамина может быть одной из причин развития «фенаминовой стереотипии». Определенную роль в развитии «фенаминовой стереотипии» играют и нейроны хвостатого ядра, что подтверждают данные литературы [2, 6, 7, 12]. Меньшее зна- чение, по-видимому, имеет функциональное состояние ассоциативных нейронов слоя III сенсомоторной коры, не зависящее от продолжительности введения амфетамина.

Полученные экспериментальные данные позволяют высказать предположение, что стадия развития двигатель-

ных нарушений связана с определенными структурами мозга. Так, повышенная двигательная активность животных (психомоторное возбуждение), которая предшествует «фенаминовой стереотипии», видимо, определяется нейронами слоя III сенсомоторной коры и нейронами хвостатого ядра. При снижении двигательной активности, появлении маятникообразных движений и пр., очевидно, в процесс вовлекаются нейроны слоя V сенсомоторной коры, для которых характерны изменения по типу дефицита, когда процессы распада белков преобладают над синтезом.

Полученные нами данные соответствуют результатам нейрофизиологических исследований [11], в которых отме- чается, что применение фенамина, вызывая превышение уровня интенсивности клеточных реакций в сенсомоторной коре и хвостатом ядре [1, 2], приводит к увеличению числа полимодальных нейронов, способных одновременно реагировать на афферентные сигналы из разных источников, сопровождающемуся резким уменьшением числа мономодальных клеток.

В связи с этим важно также отметить, что многие из вызванных амфетамином морфологических и нейрохимиче- ских изменений рассматриваются как обратимые [6, 7, 10].

Таким образом, логичен вывод, что в зависимости от дозы длительности применения амфетамина и вида животного его действие может проявляться в различных морфофизиологических и нейрохимических сдвигах, сопряженных с поведенческими проявлениями патологии высшей нервной деятельности.

ЛИТЕРАТУРА

1.Адрианов О.С., Шимко И.А., Герштейн Л.М. и др. Нейрофизиоло-

2.Арушанян Э.Б. Нейрохимическая и нейрофизиологическая ор-

рохимические аспекты корково-подкорковых взаимоотношений при активировании дофаминергической системы с помо-

щью L-ДОФА. Журн невропатол и психиат 1990; 90: 10: 68— 12. 71.

6.Герштейн Л.М., Сергутина А.В., Рахманова В.И. Морфохимиче- ские проявления хронического действия амфетамина в мозгу и

их коррекция с помощью пептида дельта-сна. Бюл экспер биол и мед 1993; 116: 11: 555—557.

Доведова Е.Л. Действие амфетамина на морфохимическую организацию мозга. Журн неврол психиат 2003; 103: 12: 39—41. Крыжановский Г.Н. Детерминантные структуры в патологии нервной системы. М 1980.

Попова Н.С., Доведова Е.Л. Амфетаминовая гиперфункция дофаминергической системы и пептид дельта-сна. Рос физиол журн им. И.М.Сеченова 1998; 84: 1—2: 24—29.

Попова Э.Н., Лапин С.К., Кривицкая Г.Н. Морфология приспособительных изменений нервных структур. М 1976.

Рабинович М.Я., Жаворонкова Л.А. Условные реакции нейронов гиппокампа при фенаминовой интоксикации и ее устранение галоперидолом. Журн высш нервн деят 1985; 35: 5: 957—963.

Сергутина А.В., Рахманова В.И., Герштейн Л.М. Влияние амфетамина на морфохимические показатели нейронов функционально различных структур мозга. В кн.: Нейрохимия: фундаментальные и прикладные аспекты. М 2005; 34.