влияние нОвОгО антиОКсиданта на биОЭлеКтричесКие явления

УДК 612.821.6 + 615.78
П.В. Бородавкин, В.А. Доровских, М.Л. Пластинин, Т.А. Баталова, А.А. Сергиевич
Влияние нового антиоксиданта
на биоэлектрические явления в коре мозга крыс
Амурская государственная медицинская академия, г. Благовещенск
Резюме
В настоящее время ведется интенсивный поиск и
изучение механизма действия физиологически активных веществ, являющихся производными природных
флавоноидов, в частности, дигидрокверцетина и проявляющих антиоксидантную активность. В спектре фармакологического действия антиоксидантов важное место
занимают ноотропные свойства. Показано, что производное НК-2 обладает такими свойствами и в дальнейшем
может применяться в качестве вторичного ноотропа [5].
На сегодняшний день имеется довольно большой объем
публикаций, раскрывающих сущность влияния антиокислительных средств на энергетические, обменные процессы в органах и тканях, на этапы этиопатогенетической
терапии при различных заболеваниях [3, 6, 7], но до сих
пор остаются неясными механизмы коррекции данными
веществами интегральных показателей работы головного мозга, в частности его электрофизиологической активности.
Целью нашего исследования явилось изучение влияния нового антиоксиданта из группы производных дигидрокверцетина, обладающего ноотропными свойствами,
на поведенческие параметры и показатели ЭЭГ у крыс в
условиях обучающей нагрузки.
Авторами показано влияние нового антиоксиданта
НК-2, производного дигидрокверцетина, на поведенческую сферу и электрофизиологическую активность коры
головного мозга у лабораторных животных. Выяснено, что
несмотря на возрастание d-ритма на ЭЭГ, данное соединение способно блокировать влияние уровня тревожности на
процессы обучения.
Ключевые слова: антиоксиданты, когнитивные способности, ЭЭГ.
P.V. Borodavkin, V.A. Dorovskich, M.L. Plastinin,
T.A. Batalova, А.А. Sergievich
The influence of the new antioxidant
on bioelectric phenomena
in the cerebral cortex of rats
Amur State Medical Academy, Blagoveshchensk
Summary
The influence of new antioxidant NK-2 derivative of dihydroquercetin on behavioral sphere and electrophysiological activity of the cerebral cortex in laboratory animals was showed
by the authors. It is found out, that despite of ascending of drhythm on EEC, the given bond is capable to block influence of
a level of anxiety in the processes of education.
Key words: antioxidants, cognitive abilities, EEG.
Методика исследования
Эксперимент выполнен на 50 беспородных белых крысах-самцах (25 особей — контроль, 25 особей
— опыт) массой 200-230 г, содержавшихся в стандартных условиях вивария. В работе соблюдались принципы Хельсинкской декларации о гуманном отношении к
животным. Выработка условного питьевого рефлекса
осуществлялась в Т-образном лабиринте. При формировании рефлекса крысы совершали по 2 побежки к автоматической поилке в день в течение 5 сут. При каждой
побежке отмечалось время достижения поилки (ВДП),
число ошибочных заходов (ЧОЗ) в рукава лабиринта и
число грумингов (ЧГ).
Регистрацию поведенческих показателей выполняли
посредством видеозаписи на ЭВМ. Обработку результатов проводили с помощью программы RealTimer (НПО
«Открытая наука», г. Москва). Электрическая активность
зрительной коры головного мозга крыс была изучена в
условиях свободного поведения в покое и при выработке
питьевого условного рефлекса после 6; 8 и 10 побежек.
Регистрацию биопотенциалов производили с помощью
стального электрода оригинальной конструкции, предварительно зафиксированного на скальпе животного в
области проекционной зоны зрительной коры, индифферентный электрод крепили на правое ухо. Запись и
анализ ЭЭГ по Фурье выполняли на аппаратно-программном комплексе «CONAN-pg4» (НПО «Информатика и
компьютеры», г. Москва) со спектральным картированием, определением мощности отдельных диапазонов и
суммарной мощности ЭЭГ при продолжительности эпохи 248 с. Деление на диапазоны проводили в следующих
границах: d-(0,5-4 Гц), q-(4-8Гц), a-(8-13 Гц), b1-(13-22
Гц), b2-(22-32 Гц) — в соответствии с рекомендациями
Международной федерации общества электроэнцефалографии и клинической нейрофизиологии [2]. При выработке условного рефлекса основные выводы строили
на основании сопоставления данных 6 побежки. Исследуемое соединение вводили внутрибрюшинно в течение
7 дн. в дозе 25 мг/кг. Соединение НК-2 (6-диизопропиламинометил-2,3-дигидрокверцетин, C22H27NO7) получено в научной лаборатории кафедры органической химии
химфака МПГУ (г. Москва). Данное соединение представляет собой производное дигидрокверцетина, содержащее третичный атом азота.
Результаты исследования статистически обработаны
с использованием критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение
Анализируя поведенческие показатели в Т-образном
лабиринте, выявлена их положительная динамика у животных, получавших НК-2 (таблица).
88
изучаемого соединения способствовало оптимизации
процессов обучения в Т-образном лабиринте и увеличению электрофизиологических характеристик, отражающих позитивные изменения в коре головного мозга
животного (q-, a-, b1-ритмы). С другой стороны, нами регистрировалось при этом возрастание d-ритма (состояние
тревоги и психоэмоционального напряжения), по прогнозированию которого должно возникать его убывание.
Мы объясняем данный факт разобщением интегративных, познавательных механизмов центральной нервной
системы и состояния тревожности, способностью НК-2
блокировать влияние уровня тревожности у лабораторных животных на процессы его обучения.
Поведенческие параметры в Т-образном лабиринте
на фоне введения НК-2
Группа
Параметры поведения (средние значения)
ВДЦ (с)
ЧОЗ (%)
ЧГ (абс.)
Контроль
154,3±26,8
58,9±11,9
27,2±4,1
НК-2
111,5±21,4
34,2±8,7*
9,3±3,2*
Примечание. * — р<0,05.
У подопытных особей ВЦД, как показатель мотивационно-энергетической сферы поведения, не имел статистической достоверно значимой разницы со значением
контрольной группы, но, тем не менее, при этом определилась позитивная тенденция к его уменьшению (в
1,4 раза). Показатель когнитивной составляющей (ЧОЗ)
под влиянием исследуемого вещества снизился в 1,7 раза (р<0,05). Максимальная разница у экспериментальных
особей, в сравнении с контрольной выборкой, пришлась
на параметр, отражающий уровень тревожности ЧГ, который под влиянием НК-2 снизился практически в 3 раза
(р<0,05).
Наряду с вышеуказанными изменениями фиксировались отклонения спектра мощности ЭЭГ у контрольных
животных, сводившиеся к небольшому нарастанию мощности b1- и b2-ритмов. При выработке рефлекса у контрольной группы отмечалось резкое падение мощности
всех диапазонов, более выраженное в q-, a-, b1-диапазонах при сохранении величины мощности d-диапазона, а
также увеличении относительного вклада d-активности,
которое было представлено в виде сглаженного пика. У
подопытных животных наблюдалось повышение мощности всех диапазонов (р<0,05). Приведенные данные
позволяют заключить, что степень депрессии поведения
у контрольных животных при выработке рефлекса прямо
пропорциональна увеличению мощности d- и степени депрессии a- и b1- и q-ритмов. Введение НК-2 приводило к
увеличению мощности ритмической активности в q- , a-,
b1-диапазонах.
Стабильность ритмической активности в q-диапазоне у животных (как и у человека) рассматривается как
показатель оптимального течения интегративных и информационных церебральных процессов [1]. Имеется
информация, что ритмическая активность не только отражает функциональное состояние мозга, но и регулирует его работу [6]. В частности, известно, что увеличение
мощности низкочастотных ритмов d-диапазона соответствует состоянию тревоги или психоэмоционального напряжения [4]. В пашем эксперименте мы столкнулись с
парадоксальной ситуацией: с одной стороны, введение
Выводы
1. Лабораторные животные с высокой мощностью q-,
a-, b1-ритмов ЭЭГ демонстрируют высокие когнитивные
способности.
2. НК-2 способствует улучшению поведенческих показателей при выработке питьевого условного рефлекса
и восстанавливает мощность всего спектра ЭЭГ.
Ли т е р а т у р а
1. Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека.
- М.: Наука, 1980. - 208 с.
2. Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. - М.: МЕДпресс-информ,
2004. - 624 с.
3. Журавлев А.И., Зубкова С.М. Антиоксиданты. Свободнорадикальная патология. - М.: МИКО-ПРИНТ, 2008.
- 272 с.
4. Свидерская Н.Е. Синхронная электрическая активность мозга. - М.: Наука, 1987. - 143 с.
5. Сергиевич А.А., Пластинин М.Л., Доровских В.А.
Коррекция поведенческих расстройств с помощью соединения из группы флавоноидов: тез. докл. VI Сибирского
физиологического съезда (Барнаул, 28-29 июня 2008 г.).
- Барнаул, 2008. - С. 197-198.
6. Barnes P.J., Adcock I.M. Effects of diazepam and
pictodoxin on the visual system // Trends in Pharmacology
Science. - 1997. - Vol. 18. - P. 46-50.
7. Gonigle S.B, Dalton J.P., James E.R. Interhemispheric
relation during spike and wave activity // Parasitology Today.
- 1998. - Vol. 14. - P. 139-145.
8. Zeki S.P, Watson J.D., Lueck C.J. Advantages and
limitation of magnetic sourse imaging // J. Neurosci. - 1991.
- Vol. 11. - P. 641-649.
Координаты для связи с авторами: Доровских В.А.
e-mail: [email protected]
89