|
|
117574, Москва, проезд Одоевского, дом 3 корп. 7, тел. (499) 400-27-54
Сравнительный анализ действия препарата натриевой соли никотиноил гамма-аминомасляной кислоты, пирацетама и феназепама на структуру сна в норме и при экстремальных воздействиях
УДК 615.214.31.07
Л.Н. Неробкова, Н.В. Маркина, Д.А. Гугуцидзе, А.Г.Вознесенский, А.Л. Мдзинаришвили
НИИ фармакологии АМН СССР, Москва
В последнее время проблема регуляции психических процессов, нарушенных в экстремальных ситуациях, приобретает важное значение. Современная эпоха характеризуется высоким темпом жизни, условия труда подчас требуют полдержания активного внимания и высокой трудоспособности в осложненных условиях: гипоксия, стресс, гипотермия, лишения сна, повышенная умственная и физическая нагрузки. В связи с этим насущной задачей становится создание лекарственных препаратов повышающих резистентность организма к экстремальным воздействиям. Используемые для этой цели препараты стимулирующего и транквилизирующего действия имеют ограниченное применение. Стимулирующие препараты, как правило, вызывают лекарственную зависимость, а транквилизаторы оказывают миорелаксантное, снотворное и седативное действие, что делает невозможным их применение в амбулаторной практике. Поэтому важен поиск новых лекарственных средств с антистрессорным действием, которые были бы применимы в амбулаторной практике и особенно для здоровых людей в экстремальных ситуациях.
Глобальное значение для всех проявлений жизнедеятельности человека и животных имеет суточный цикл бодрствования - сон и отдельные фазы сна. В различных фазах сна, по мнению Латаша осуществляются различные ступени обработки информации, что чрезвычайная важно как для процессов обучения и памяти, так и для адаптации Я новым условиям. В связи с этим целью настоящего исследования явилось изучение влияния пикамилона на структуру сна и обучение у крыс в условиях нормы и при экстремальных воздействиях в сравнении с транквилизатором феназепамом и ноотропом пирацетамом.
Методика
Эксперименты проводили на белых крысах-самцах массой тела 180 - 220 г с хронически вживленными электродами. Исследовали биоэлектрическую активность сенсомоторной коры, дорсального гиппокампа и миограмму шейных мышц. Оценивали продолжительность засыпания (период времени от начала регистрации ЭЭГ до момента появления первой фазы медяенноволнового сна, продолжительность эпизодов бодрствования и двух фаз сна: быстрого (парадоксального, десинхронизированного, ПФС) и медленного (медленноволнового, синхронизированного, MС), за 6-часовой период.
Биоэлектрическую активность регистрировали на электроэнцефалографе «Нейрограф-18» с последующей обработкой на нейрокомпьютере BAS – 161.
Обучение животных проводили по методике условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ) в камере с электродным полом, разделенной на два отсека: темный и освещенный. Крысу помещали в светлый отсек, фиксировали латентное время перехода в темный отсек. После этого в темном отсеке крыса получала однократный удар током и выбегала в светлый отсек. Рефлекс считался выработанным, если животное в течение 2 мин после нанесения электроболевого раздражения не заходило в темный отсек. Воспроизведение УРПИ проверяли через 24 ч. О сохранности навыка судили по изменению латентного времени захода крысы в темный отсек. Исследуемые вещества вводили за 40 мин до обучения, внутрибрюшинно, в следующих дозах: пикамилон 10 мг/кг, феназепам 1,0 мг/кг, пирацетам 400 мг/кг.
В первой серии экспериментов экстремальные условия создавались ограничением двигательной активности и нарушением сна. Для этого крыс помещали на 24 ч на малые площадки диаметром 6,5 см в бассейне с водой. Площадки возвышались над водой на 1,5 - 2 см. В этих условиях происходила избирательная депривация ПФС, так как во время ПФС мышцы животных расслабляются и они падают в воду. Депривацию ПФС проводили сразу после сеанса обучения. Эксперименты ставили на 4 группах животных: 1 - контрольная без депривации (вводили внутрибрюшинно физиологический раствор); 2 - контрольная с депривацией (вводили физиологический раствор и проводили депривацию ПФС); 3 - опытная без депривации (вводили вещество, но не проводили депривацию ПФС); 4 - опытная с депривацией (вводили вещество и проводили депривацию ПФС). Опытные группы для каждого вещества включали по 6 крыс, контрольные - по 10.
Во второй серии экспериментов экстремальная ситуация создавалась в условиях столкновения питьевого и оборонительного рефлексов по общепринятой методике "конфликтной ситуации". Эксперимент начинали с тренировки крыс с целью выработки у них навыка взятия воды из полки. Для повышения питьевой мотивации и чувства жажды в течение 2 сут в условиях питьевой депривации животных держали на рационе, затем в одно и то же время в течение 3 сут животных шали на 10 мин в камеру, где они получали воду. На 4-й день тренировки крысе через 5 с после начала питья наносили электроболевое раздражение пропусканием тока через поилку. Таким образом, столкновением двух рефлексов (питьевого и оборонительного) создавалась экстремальная ситуация, при которой страх получения болевого раздражения удерживал животное от взятия воды. В дальнейшем в течение 20 мин регистрировали количество взятий воды, число подходов к поилке и величину общей двигательной активности по числу пересеченных квадратов.
Использование двух различных моделей экстремальных состояний позволило выявить характерные особенности антистрессорного действу веществ с транквилизирующим и ноотропным типом действия и определить специфичность антистрессорного действия пикамилона.
Результаты исследований
Влияние веществ на циклы сна у крыс. Результаты исследований показали, что пикамилон и препарат с ноотропным типом действия - пирацетам не оказывали заметного влияния на циклы сон - бодрствование. Процентное содержание обеих фаз сна и эпизодов бодрствования, а также число циклов сходны с показателями контрольных животных (табл. 1). Транквилизатор бенздиазепинового ряда феназепам обладал выраженным снотворным эффектом, что выражалось в сокращении периода засыпания почти в два раза, увеличении удельного веса сна (как медленного, так и быстрого) и сокращении эпизодов бодрствования.
Таблица 1.
Влияние веществ на циклы сон - бодрствование у крыс
Условия опыта |
Период засыпания, мин |
Процентное содержание фаз сна и бодрствования |
МС |
ПФС
|
бодрствование |
Контроль
|
45,41 ± 2 ,4 |
42,55 ± 2,06 |
7,07 ± 0,99 |
50,2 ± 2,28 |
Пикамилон, в/б 10 мг/кг |
37,9 ± 4,22 |
45,81 ± 2,33 |
8,35 ± 1,70 |
47,51 ± 3,55 |
Феназепам, в/б 1,0 мг/кг |
22,4 ± 6,13 * |
61,25 ± 6,8 * |
10,21 ± 3,8 |
27,27 ± 6,7 * |
Пирацетам, в/б
400мг/кг |
31,0 ± 4,2 |
40,1 ± 4,6 |
9,0 ± 1,21 |
51,1 ± 5,21 |
*Достоверно при р = 0,05 и n = 6 для каждой группы.
Влияние веществ на структуру сна в условиях 24-часовой депривации ПФС. Электроэнцефалографическая регистрация циклов сна, проводимая в период депривации ПФС, показала, что по сравнению с контрольными животными в условиях эксперимента ПФС почти полностью отсутствовала (табл. 2), одновременно отмечалось достоверное снижение МС. Продолжительность периодов бодрствования наоборот достоверно увеличивалась. Ни одно из исследуемых веществ (пикамилон, феназепам, пирацетам) в условиях депривации ПФС не восстанавливает нарушенную структуру сна. Очевидно, это связано с условиями опытов, которые разработаны так, что быстрый сон прерывается начальной стадии из-за того, что животное падает в воду.
Таблица 2
Влияние веществ на структуру сна в условиях 24-часовой депривации ПФС
Условия опыта |
Процентное содержание отдельных фаз сна и бодрствования |
МС |
ПФС |
бодрствование |
Контроль |
53,97 ± 4,1 |
13,06 ± 4,2 |
31,9 ± 5,8 |
24-часовая депривация ПФС |
21,7 ± 4,1* |
1,14 ± 0,7 |
74,96 ± 7,7 |
Восстановление через 24 ч |
44,47 ± 2,3 |
21,67 ± 4,7 |
33,7 ± 11,5 |
24-часовая депривация ПФС
+ пикамилон |
28,1 ± 4,6 |
1,94 ± 0,84 |
6,94 ± 6,14 |
Восстановление после 24-часовой депривации ПФС +пикамилон |
35,01 ± 9,6 |
19,15 ± 9,7 |
45,91 ± 12,6 |
24-часовая депривация ПФС
+ феназепам |
34,61 ± 3,3 |
1,96 ± 0,9 |
63,33 ± 5,9 |
Восстановление после 24-часовой депривации ПФС + феназепам |
48,42 ± 4,3 |
14,8 ± 1,2 |
37,44 ± 9,6 |
24-часовая депривация ПФС
+ пирацетам |
31,5 ± 8,6 |
1,72 ± 0,7 |
65,5 ± 8,1 |
Восстановление после 24-часовой депривации ПФС + пирацетам |
33,3 ± 9,6 |
18,6 ± 7,2 |
46,44 ± 6,7 |
*Достоверно при р = 0,05
Влияние веществ на обучение и память, нарушенные депривацией ПФС. Сравнение результатов, полученных в контрольных группах (с депривацией и без нее), показало, что депривация ПФС, проводимая непосредственно после сеанса обучения, приводит к нарушению навыка УРПИ. При сопоставлении показателей двух контрольных групп можно отметить, что у животных, не подвергавшихся депривации ПФС, латентное время захода в темный отсек при воспроизведении УРПИ значительно возрастает по сравнению с этими же показателями при обучении (табл. 3). Это свидетельствует о сохранности у крыс навыка пассивного избегания. У животных, подвергшихся депривации ПФС, латентное время захода в темный отсек при воспроизведении УРПИ лишь незначительно отличалось от показателей, полученных при обучении, что указывает на отчетливый дефицит воспроизведения навыка УРПИ.
Таблица 3
Влияние веществ на латентное время захода крыс в темный отсек при выработке УРПИ
Условия опыта |
Латентное время, с |
обучение |
воспроизведение |
Контроль без депривации ПФС |
1,8 ± 0,7 |
57,7 ± 9,1* |
Контроль с депривацией ПФС |
2,2 ± 0,34 |
4,4 ± 1,5 |
Пикамилон (10 мг/кг) + депривация ПФС |
6,3 ± 3,1 |
69,5 ± 8,6* |
Феназепам (2 мг/кг) + депривация ПФС |
2,3 ± 0,26 |
3,2 ± 0,41 |
Пирацетам (400 мг/кг) + депривация ПФС |
7,2 ± 0,88 |
17,0 ± 3,3* |
*Достоверно при р = 0,05, п = 6 для каждой группы.
Введение пикамилона за 40 мин до обучения устраняло дефицит воспроизведения УРПИ, вызванный депривацией ПФС. У депривированных животных, получавших пикамилон, при воспроизведении навыка латентный период захода в темную камеру достоверно возрастает по сравнению с теми же показателями контрольных депривированных животных; приближается к показателям контрольных недепривированных крыс (см. табл. 3). Пирацетам также оказывает антиамнестическое действие у крыс, подвергшихся депривации ПФС, увеличивая латентный период захода в темный отсек по сравнению с контрольными депривированнымй крысами (см. табл. 3). Феназепам в противоположность этому не оказывал влияния на нарушенный навык УРПИ у крыс, подвергшихся депривации ПФС. Латентное время захода в темный отсек при воспроизведении навыка УРПИ у крыс, подвергшихся депривации ПФС и получавших феназепам, не отличалось от показателей контрольных депривированных крыс.
Таким образом, проведенные исследования показали, что при экстремальных воздействиях, вызванных депривацией ПФС, наряду с нарушением структуры сна (снижение удельного веса общего сна и уведите процентного содержания бодрствования) наблюдается дефицит воспроизведения УРПИ. Пикамилон и пирацетам, не изменяя структуры сна, устраняют дефицит воспроизведения навыка УРПИ в условиях: депривации ПФС в то время как транквилизатор феназепам не обладает этим свойством.
Влияние веществ на поведение крыс в условиях "конфликтной ситуации". Результаты исследований, полученных в условиях "конфликтной ситуации", создаваемой столкновением питьевого и оборонительного рефлексов, показали, что получение болевого удара в момент принятия воды вызывает у животных чувство страха, сопровождающееся отчетливо выраженной тахикардией, колебаниями дыхания, неадекватностью реагирования. Контрольные животные в этой ситуации делают еще 1-2 попытки получить воду и затем прекращают их. Феназепам обладает отчетливым антистрессорным эффектом, устраняя в этой ситуации чувство страха у животных, что выражается в увеличении числа взятий воды в 7 - 8 раз. Общая двигательная активность при этом ниже, чем у контрольных животных. Пирацетам также оказывал антистрессорное действие, увеличивая число взятий воды в 4 - 5 раз по сравнению с контролем. При этом значительно возрастало число подходов к поилке и общая двигательная активность (табл. 4). Пикамилон в условиях конфликтной ситуации не оказывал антистрессорного действия (в дозе 10 мг/кг). Число взятий воды не отличалось от контрольных показателей, а число подходов к поилке и общая двигательная активность были ниже, чем у контрольных животных.
Таблица 4
Анксиолитическое действие веществ на поведение крыс при столкновении питьевого и оборонительного рефлексов в условиях «конфликтной» ситуации
Вещество |
Доза, мг/кг, способ введения |
Число взятий воды |
Число подходов к поилке |
Двигательная активность |
Контроль (физиологический раствор) |
в/б |
1,8 ± 0,2 |
6,0 ± 2,1 |
12,4 ± 2,6 |
Пикамилон |
10, в/б |
1,9 ± 0,6* |
2,4 ± 10,9 |
4,3 ± 0,4 |
Феназепам |
2,0 в/б |
15,4 ± 3,2* |
4,2 ± 1,1 |
7,1 ± 2,2 |
Пирацетам |
400 в/б |
9,5 ± 3,5* |
25,2 ± 8,3* |
48,7 ± 11,5* |
*Достоверно при р = 0,05 и п = б для каждой группы.
Таким образом, антистрессорный эффект пикамилона в условия депривации ПФС проявляется в устранении дефицита памяти и превосходит известный препарат ноотропного типа действия пирацетам. Тот факт, что пикамилон, как и пирацетам, не обнаруживают снотворного эффекта делает возможным их применение в амбулаторной практике. Феназепам, напротив, в этих условиях не проявляет положительного эффекта на амнезию, вызванную депривацией ПФС, в то время как при конфликтной ситуации он оказывал наибольшее защитное действие. Пикамилон в исследуемой дозе был неэффективным в условиях конфликтной ситуации. Можно предположить, что антистрессорный эффект пикамилона в условиях депривации ПФС обусловлен его антиамнестическим действие.
|