Effects of unilateral cortical inactivation on monoamine metabolism in symmetrical forebrain areas of white outbred mice



Cite item

Full Text

Abstract

Background:  In clinical observations and animal experiments, the lateral specificity of the action of compounds that alter monoaminergic transmission has been shown. However, the mechanism of this phenomenon has not yet been studied.

Aim:  To study the effect of unilateral cortical spreading depression on monoamine metabolism in white outbred mice.

Materials and methods: The experiments were carried out on 18 sexually mature males of white outbred mice. Functional inactivation of the cortex of one of the cerebral hemispheres was caused by unilateral epidural application of 1x1 mm filter paper moistened with 25% KCl solution. 15 minutes after exposure, the animals were decapitated. Using the HPLC method with an electrochemical detector, in the cerebral cortex, hippocampus, olfactory tubercle and striatum the contents of norepinephrine (NE), dopamine (DA), serotonin (5-HT) and their metabolites: dioxyphenylacetic (DOPAC), homovanilinic (HVA) and 5-hydroxyindolacetic (5-HIAA) acids were measured.

Results. The inactivation of the left hemisphere (ILH) caused a bilateral decrease in the level of NE in the hippocampus, an ipsilateral increase in extracellular metabolism of DA (HVA and/or HVA/DA) in the olfactory tubercle and striatum, as well as a contralateral increase in the content of DA in the cortex and hippocampus. In addition, the ratio of DOPAC/DA in the right olfactory tubercle decreased with ILH. The inactivation of  the right hemisphere (IRH) did not cause bilateral effects. With IRH on the inactivation side, the level of NE decreased in the hippocampus, and the level of HVA increased in the striatum. On the opposite (left) side in the IRH mice, the content of DA in the hippocampus increased, as well as the level of DOPAC and the ratio of DOPAC/DA in the olfactory tubercle. Only at IRH, an increase in serotonin metabolism (5-HIAA/5-HT) was detected in the right hippocampus and in the left olfactory tubercle.

Conclusion. The monoaminergic effects of functional inactivation of the left and right hemisphere cortex in white outbred mice are not mirror-symmetrical.

Full Text

Введение

Изменение профиля функциональной межполушарной асимметрии у пациентов под действием психотропных препаратов было отмечено еще в начале 2000-х годов [1, 2]. Установлено, что нейролептики усиливают доминирование правого полушария, а антидепрессанты – левого [1]. В экспериментах на животных с применением метода унилатеральной корковой распространяющейся депрессии [3, 4] было показано, что функциональная инактивация коры правого и левого полушария по-разному влияет на эффективность соединений, изменяющих катехоламинергическую передачу [5]. Однако в физиологической литературе до сих пор отсутствуют даные о влиянии данной процедуры на обмен моноаминов.

Целью работы было изучение действия унилатеральной коровой распространяющейся депрессии на обмен моноаминов в симметричных структурах переднего мозга у белых беспородных мышей.

Материалы и методы

Опыты проводили на 18 половозрелых самцах беспородных мышей массой 22-24 г. Животных содержали по 6 особей в стандартных клетках-террариумах со свободным доступом к пище и воде. Эксперименты начинали не ранее, чем через 2 недели после поступления животных из питомника. Перед началом эксперимента мыши были разделены на три группы, по 6 особей в каждой: с выключенным левым полушарием, с выключенным правым полушарием и ложнооперированные.  За 48 часов до эксперимента у животных под эфирным наркозом удаляли фрагмент кожи между ушами и надкостницу с обнажившейся поверхности черепа, после чего над одной из гемисфер в теменной кости высверливали по отверстию диаметром 1-1,5 мм. В день эксперимента вызывали одностороннюю корковую распространяющуюся депрессию. Для этого из трепанационного отверстия удаляли кровяной сгусток и на обнажившуюся поверхность твердой мозговой оболочки накладывали фрагмент фильтровальной бумаги 1х1 мм, смоченной 25% раствором хлорида калия [4, 5]. Контролем служили ложнооперированные мыши, которые были подвергнуты тем же подготовительным операциям и манипуляциям, за исключением трепанации черепа и воздействия KCl. Через 15 минут после аппликации KCl каждое животное помещали на гладкую горизонтальную поверхность и визуально оценивали положение головы относительно тела животного, после чего животных декапитировали.

Из правой и левой половин мозга на льду выделяли кору больших полушарий, гиппокамп, обонятельный бугорок (компонент вентрального стриатума) и дорсальный стриатум (далее – стриатум), которые сразу помещали в 0,1 М раствор соляной кислоты. Объем раствора для подготовки проб мозга мышей был следующим: стриатум – 50 мкл, гиппокамп и обонятельный бугорок – 100 мкл, кора больших полушарий – 150 мкл. Пробы гомогенизировали с помощью механического гомогенизатора-блендера (10000 об/мин), после чего центрифугировали в течение 20 мин с ускорением 14000 g при +6 оС. Надосадочную жидкость собирали в пробирки и хранили до анализа при температуре не выше −70 оС. Пробы повторно размораживали в день анализа и вновь центрифугировали (14000 g, 20 мин, при +6 оС), во избежание возможного попадания оставшихся частиц осадка в хроматографическую систему. Концентрации норадреналина (НА), дофамина (ДА), серотонина (5-ГТ) и их метаболитов  –  диоксифенилуксусной   (ДОФУК),   гомованилиновой   (ГВК)  и 5-гидроксииндолуксусной (5-ГИУК) кислот определяли методом обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией на хроматографе Beckman Coulter (Beckman Coulter Inc., США). Хроматографическая система включала инжектор Rheodyne 7125 (Rheodyne LLC, США) с петлей на 20 мкл для нанесения образцов, колонку Phenomenex (4,6 х 250,0 мм) с сорбентом Sphere Clone 5 u ODS(2) (Phenomenex Inc., США) и амперометрический детектор LC-4C BAS (Bioanalytical Systems Inc., США). Определение концентраций исследуемых веществ проводили при потенциале +0,70 В. Подвижная фаза содержала 5,5 мМ цитратно-фосфатный буфер с 0,7 мМ октансульфоновой кислотой, 0,5 мМ EDTA и 7,5% ацетонитрила (рН 3,0). Скорость элюции подвижной фазы составляла 1 мл/мин, время анализа одной пробы – около 20 минут.

Результаты обрабатывали с использованием пакета прикладных программ GraphPad Prism, версия 6.0 (GraphPad Software, США). Для попарного сравнения групп применяли непарный t-критерий Стьюдента. Различия между одноименными показателями левой и правой сторон мозга оценивали по парному t-критерию Стьюдента.  Различия считались статистически значимыми при p<0,05.

Результаты

 Выключение коры правого полушария (ВПП) у всех мышей, подвергнутых данной процедуре, сопровождалось поворотом головы вправо, в результате чего животное приобретало тенденцию к движению по часовой стрелке. Важно отметить, что движение животного было непродолжительным и происходило сразу после его помещения на горизонтальную поверхность. Спонтанной ротации мы не наблюдали. Животные с выключенной корой левого полушария (ВЛП) не демонстрировали закономерных проявлений позной асимметрии.

Изменения содержания моноаминов и их метаболитов в коре больших полушарий представлены в таблице 1.

 

Таблица 1. Влияние функционального выключения коры одного из полушарий на содержание моноаминов и их метаболитов в коре больших полушарий головного мозга у белых беспородных мышей

 

Table 1. Effects of functional inactivation of the cortex of one of the hemispheres on the content of monoamines and their metabolites in the brain cortex in white outbred mice

 

Группа животных (воздействие)

Ложнооперированные

Выключение коры левого полушария

Выключение коры правого полушария

По отношению к исследуемой стороне мозга

 

 

ипси-

 

контра-

 

контра-

 

ипси-

Сторона мозга

Левая

Правая

Левая

Правая

Левая

Правая

НА

0,19±0,05

0,22±0,03

0,14±0,03

0,18±0,01

0,21±0,04

0,09±0,01 # (*)

p=0,0593

ДА

0,13±0,03

0,07±0,03 #АС

0,18±0,05

0,16±0,03*

0,13±0,01

0,14±0,03

ДОФУК

0,11±0,01

0,06±0,01

0,13±0,02

0,15±0,01

0,13±0,04

0,11±0,06

ДОФУК/ДА

0,73±0,13

1,16±0,01

0,99±0,26

1,26±0,40

1,07±0,28

0,97±0,35

ГВК

0,08±0,01

0,08±0,01

0,12±0,02

0,12±0,01*

0,09±0,01

0,13±0,03

ГВК/ДА

0,65±0,17

0,90±0,35

0,77±0,14

0,87±0,23

0,76±0,14

0,89±0,11 #АС

5-ГТ

0,18±0,04

0,13±0,02

0,14±0,03

0,20±0,04

0,18±0,03

0,17±0,01

5-ГИУК

0,25±0,02

0,23±0,02

0,23±0,01

0,21±0,01

0,22±0,01

0,28±0,02 ##  #АС

5-ГИУК/5-ГТ

1,4±0,3

1,75±0,24

1,65±0,23

1,18±0,17

1,42±0,23

1,69±0,20

 

Примечание: *p<0,05, (*)p=0,0593 – отличия от соответствующего показателя, измеренного у ложнооперированных животных; #p<0,05,  ##p<0,01 – достоверные различия  результатов выключения коры полушария, ипси- и контралатерального по отношению к стороне измеряемого параметра; #АС p<0,05 – проявления асимметрии (различия между соответствующими показателями левой и правой стороны мозга) – по t-критерию Стьюдента.

 

У мышей с интактным мозгом в коре левого полушария уровень ДА был выше, чем в коре правого. При ВЛП уровень ДА в правой коре возрастал (p<0,05), и асимметрия исчезала. При ВЛП также увеличивалось содержание ГВК в коре правого (контралатерального) полушария (p<0,05).

В коре больших полушарий у белых беспородных мышей содержание НА достоверно не изменялось. Только при ВПП была отмечена тенденция к снижению уровня данного медиатора справа (p=0,0593). Однако уровень НА в правой коре на фоне ВПП был достоверно ниже, чем аналогичный параметр после ВЛП (p<0,05). Кроме того, при ВПП возникала правосторонняя асимметрия по соотношению ГВК/ДА (p<0,05) и 5-ГИУК (p<0,05) (табл. 1). Особенностью изменения 5-ГИУК в правой коре было то, что при ВЛП данный показатель несколько снижался, а при ВПП – повышался. В результате содержание 5-ГИУК в правой коре «выключенного» полушария (при ВПП) оказывалось выше, чем в правой коре «активного» полушария (при ВЛП) (p<0,01, табл. 1). Таким образом, эффекты функционального выключения коры правого полушария не были зеркальным отражением результатов аналогичного влияния на левую кору.

В гиппокампе у белых беспородных мышей ВЛП приводило к билатеральному снижению уровня НА (p<0,05) и тенденции к появлению ассимметрии с преобладанием НА в в контралатеральном (правом) полушарии (p=0,0538, табл. 2). При ВПП содержание НА снижалось только слева (p<0,05). При унилатеральном выключении коры в контралатеральном гиппокампе увеличивалось содержание ДА (p<0,05). В отличие от коры больших полушарий, где аналогичный эффект наблюдался только при ВЛП, повышение уровня ДА в контралатеральном гиппокампе происходило как при ВЛП (p<0,05), так и при ВПП (p<0,05, табл. 2). В гиппокампе у контрольных мышей была выявлена тенденция к асимметрии показателей 5-ГТ-ергической системы: преобладание 5-ГТ справа (Р=0,0783) и соотношения 5-ГИУК/5-ГТ – слева (p=0,0994). Под воздействием ВЛП эти тенденции перерастали в достоверные различия (p<0,05). ВПП сказывалось только на соотношении 5-ГИУК/5-ГТ, вызывая асимметрию с преобладанием этого показателя на стороне «выключенного» полушария. Изменения, которые происходили в обонятельном бугорке под влиянием функциональной инактивации коры одного из полушарий, также не были зеркально симметричными (табл. 3). Так, при  ВЛП в ипсилатеральном (левом) обонятельном бугорке повышалось содержание ГВК (p<0,01), что сопровождалось возрастанием соотношения ГВК/ДА (p<0,05) и появлением левосторонней асимметрии по данному показателю (p<0,01). При этом в контралатеральном (правом) обонятельном бугорке снижалось соотношение ДОФУК/ДА, и этот параметр становился асимметричным (p=0,0536). ВПП, напротив, приводило к возрастанию ДОФУК/ДА в контралатеральном (левом) обонятельном бугорке. Таким образом, ВЛП и ВПП вызывали диаметрально противоположные  изменения  в  контралатеральном   обонятельном бугорке: соотношение ДОФУК/ДА справа при ВЛП оказывалось достоверно ниже данного показателя слева при ВПП (p<0,01). Кроме описанного эффекта, при ВПП в левом обонятельном бугорке повышалось содержание ДОФУК (p<0,05) и соотношение 5-ГИУК/5-ГТ (р=0,0542) – данные изменения наблюдались исключительно при правостороннем воздействии (табл. 3).

 

Таблица 2. Влияние функционального выключения коры одного из полушарий на содержание моноаминов и их метаболитов в гиппокампе у белых беспородных мышей

 

Table 2. Effects of functional inactivation of the cortex of one of the hemispheres on the content of monoamines and their metabolites in the hippocampus in white outbred mice

 

Группа животных (воздействие)

Ложнооперированные

Выключение коры левого полушария

Выключение коры правого полушария

По отношению к исследуемой стороне мозга

 

 

ипси-

 

контра-

 

контра-

 

ипси-

Сторона мозга

Левая

Правая

Левая

Правая

Левая

Правая

НА

0,34±0,03

0,39±0,03

0,22±0,03*

0,29±0,02* (#АС)

p=0,0538

0,32±0,04 #

0,29±0,03*

ДА

0,06±0,01

0,08±0,01

0,07±0,02

0,12±0,01*

0,11±0,02*

0,11±0,01

5-ГТ

0,45±0,04

0,55±0,05

0,44±0,03

0,50±0,05 #АС

0,48±0,04

0,42±0,05

5-ГИУК

0,36±0,04

0,38±0,05

0,38±0,02

0,31±0,03 #АС

0,37±0,03

0,39±0,04

5-ГИУК/5-ГТ

0,80±0,03

0,70±0,06

0,87±0,09

0,66±0,10 #АС

0,80±0,08

0,97±0,10* #  #АС

           

Примечание: *p<0,05 – отличия от соответствующего показателя, измеренного у ложнооперированных животных; #p<0,05 – достоверные различия  результатов выключения коры полушария, ипси- и контралатерального по отношению к стороне измеряемого параметра; #АС p<0,05, (#)АС p=0,0538 – проявления асимметрии (различия между соответствующими показателями левой и правой стороны мозга) – по t-критерию Стьюдента.

 

Таблица 3. Влияние функционального выключения коры одного из полушарий на содержание моноаминов и их метаболитов в обонятельном бугорке у белых беспородных мышей

 

Table 3. Effects of functional inactivation of the cortex of one of the hemispheres on the content of monoamines and their metabolites in the olfactory tubercle in white outbred mice

 

Группа животных (воздействие)

Ложнооперированные

Выключение коры левого полушария

Выключение коры правого полушария

По отношению к исследуемой стороне мозга

 

 

ипси-

 

контра-

 

контра-

 

ипси-

Сторона мозга

Левая

Правая

Левая

Правая

Левая

Правая

НА

0,30±0,03

0,31±0,04

0,31±0,04

0,42±0,04

0,27±0,03

0,29±0,05 #

ДА

1,28±0,09

1,35±0,15

1,53±0,10

1,71±0,10 ##АС

1,41±0,15

1,39±0,16

ДОФУК

0,26±0,07

0,28±0,05

0,28±0,03

0,21±0,04

0,44±0,06*

0,38±0,04 #

ДОФУК/ДА

0,20±0,05

0,22±0,03

0,19±0,02

0,12±0,02*

(#)АС

p=0,0536

0,32±0,03* ##

0,29±0,03 ##

ГВК

0,06±0,01

0,06±0,01

0,12±0,01**

0,09±0,01

0,06±0,01 ##

0,09±0,01

ГВК/ДА

0,04±0,01

0,05±0,01

0,08±0,01*

0,06±0,01#АС

0,04±0,01 ##

0,07±0,01

5-ГТ

0,61±0,05

0,67±0,05

0,61±0,03

0,71±0,06

0,51±0,04 #

0,57±0,05

5-ГИУК

0,16±0,03

0,23±0,04

0,19±0,04

0,16±0,04

0,25±0,03

0,25±0,01

5-ГИУК/5-ГТ

0,29±0,07

0,36±0,07

0,31±0,07

0,23±0,05

0,50±0,06 (*)

р=0,0542

0,47±0,07 #

           

Примечание: *p<0,05, **p<0,01, (*)p=0,0542 – отличия от соответствующего показателя, измеренного у ложнооперированных животных; #p<0,05,  ##p<0,01 – достоверные различия  результатов выключения коры полушария, ипси- и контралатерального по отношению к стороне измеряемого параметра; #АС p<0,05, ##АС p<0,01, (#)АС p=0,0536 – проявления асимметрии (различия между соответствующими показателями левой и правой стороны мозга) – по t-критерию Стьюдента.

 

В стриатуме при унилатеральной инактивации одного из полушарий повышалось содержание ГВК на стороне воздействия (p<0,001 – при ВЛП и p<0,05 – при ВПП, табл. 4). Указанные изменения сопровождались появлением асимметрии с преобладанием уровня ГВК в стриатуме на стороне «выключенной» коры (p<0,05). В данном случае эффекты ВЛП и ВПП были зеркально симметричными. Остальные последствия унилатеральной инактивации коры были специфичны для стороны воздействия. При ВЛП в стриатуме возникала асимметрия с преобладанием ДА с левой стороны (p<0,05) и ДОФУК/ДА – с правой (p<0,05), а при ВПП соотношение ГВК/ДА справа оказывалось выше, чем слева (p<0,01, табл. 4).

 

Обсуждение полученных результатов

Исследование показало, что у белых беспородных мышей при ВЛП изменялись 9 показателей: 4 – на стороне воздействия и 5 – на противоположной, а при ВПП – 7: 3 – на стороне воздействия и 4 – на противоположной (табл. 5). При этом единственным результатом, проявлявшимся билатерально, было снижение содержания НА в гиппокампе при ВЛП. Все остальные эффекты были унилатеральными. Среди обнаруженных изменений следует специально отметить те, которые проявлялись зеркально симметрично, независимо от того, какое именно полушарие – правое или левое было выключено. Ипсилатеральные зеркально симметричные эффекты включали снижение содержания НА в гиппокампе, повышение уровня ГВК в обонятельном бугорке и стриатуме, а также – возрастание соотношения ГВК/ДА в обонятельном бугорке. Кроме того, как при ВЛП, так и при ВПП повышалось содержание ДА в контралатеральном гиппокампе.

Важно подчеркнуть, что на соотношение ДОФУК/ДА в контралатеральном обонятельном бугорке выключение коры левого и правого полушария оказывало противоположное воздействие: при ВЛП данный показатель снижался, а при ВПП – повышался. При ВПП в левом обонятельном бугорке возрастало не только соотношение ДОФУК/ДА, но и 5-ГИУК/5-ГТ. Поскольку образование ДОФУК и 5-ГИУК катализируется моноаминоксидазами, локализованными интранейронально [6], можно предположить, что у животных данной субпопуляции в условиях функционального выключения левого полушария выявилась повышенная монооксидазная активность в правом обонятельном бугорке.

 

Таблица 4. Влияние функционального выключения коры одного из полушарий на содержание моноаминов и их метаболитов в стриатуме у белых беспородных мышей

 

Table 4. Effects of functional inactivation of the cortex of one of the hemispheres on the content of monoamines and their metabolites in the striatum in white outbred mice

 

Группа животных (воздействие)

Ложнооперированные

Выключение коры левого полушария

Выключение коры правого полушария

По отношению к исследуемой стороне мозга

 

 

ипси-

 

контра-

 

контра-

 

ипси-

Сторона мозга

Левая

Правая

Левая

Правая

Левая

Правая

НА

0,09±0,02

0,12±0,01

0,10±0,02

0,12±0,01

0,12±0,02

0,12±0,02

ДА

2,13±0,39

2,19±0,49

2,43±0,32

1,45±0,10 #АС

2,83±0,45

3,36±0,71#

ДОФУК

0,66±0,11

0,66±0,08

0,58±0,12

0,58±0,06

0,78±0,12

0,91±0,13

ДОФУК/ДА

0,33±0,04

0,37±0,07

0,26±0,06

0,39±0,05 #АС

0,28±0,03

0,35±0,06

ГВК

0,16±0,02

0,18±0,02

0,29±0,02***

0,17±0,02  #АС

0,16±0,02#

0,28±0,04  #АС;#*

ГВК/ДА

0,08±0,01

0,09±0,02

0,13±0,02

0,11±0,02

0,07±0,01#

0,09±0,01#; #АС

5-ГТ

0,25±0,03

0,25±0,03

0,27±0,03

0,27±0,04

0,25±0,03

0,30±0,07

5-ГИУК

0,30±0,03

0,31±0,04

0,32±0,04

0,29±0,02

0,31±0,03

0,35±0,04

5-ГИУК/5-ГТ

1,31±0,21

1,33±0,23

1,19±0,11

1,15±0,14

1,33±0,18

1,24±0,20

           

Примечание: *p<0,05, ***p<0,001 – отличия от соответствующего показателя, измеренного у ложнооперированных животных; #p<0,05,  ##p<0,01 – достоверные различия  результатов выключения коры полушария, ипси- и контралатерального по отношению к стороне измеряемого параметра; #АС p<0,05, ##АС p<0,01 – проявления асимметрии (различия между соответствующими показателями левой и правой стороны мозга) – по t-критерию Стьюдента.

 

Таблица 5. Статистически достоверные изменения показателей  моноаминергических систем в симметричных структурах переднего мозга белых беспородных мышей после функционального выключения коры: а – левого полушария (ВЛП), б – правого полушария (ВПП)

 

Table 5. Statistically significant changes in monoamine metabolism in symmetrical forebrain areas in white outbred mice after functional inactivation of: a – the left hemisphere (ILH); b – the right hemisphere (IRH) cortex

а

Воздействие

ВЛП

(ILH)

 

Сторона мозга

Левая сторона

Правая сторона

Кора больших полушарий

 

↑ДА

↑ГВК

Гиппокамп

↓НА

↓НА

↑ДА

Обонятельный бугорок

↑ГВК

↑ГВК/ДА

↓ДОФУК/ДА

Стриатум

↑ГВК

 

 

б

Воздействие

 

ВПП

(IRH)

Сторона мозга

Левая сторона

Правая сторона

Кора больших полушарий

 

↓НА (р=0,0593)

 

Гиппокамп

 

↑ДА

↓НА

↑5-ГИУК/5-ГТ

Обонятельный бугорок

↑ДОФУК

↑ДОФУК/ДА

↑5-ГИУК/5-ГТ

 

Стриатум

 

 

↑ГВК

 

Примечание: Зеркально симметричные эффекты выделены жирным вертикальным шрифтом, противоположные изменения соотношения ДОФУК/ДА в контралатеральном обонятельном бугорке – курсивом.

 

Влияние функционального выключения коры одного из полушарий на показатели обмена моноаминов в контралатеральных структурах, по-видимому, отражает не только участие коры больших полушарий в регуляции секреции моноаминов, но и важную роль межполушарных взаимодействий в данном процессе. Обнаруженная специфика эффектов выключения коры левого и правого полушария может быть связана с асимметрией системы комиссуральных связей, характерной для белых беспородных мышей [7]. Проведенное нами ранее морфологическое исследование особенностей комиссуральных связей у белых беспородных мышей [7] свидетельствует в пользу лучшего развития комуссуральных волокон, обеспечивающих воздействие теменной коры правого полушария на симметричные области левого. Поскольку теменная кора у грызунов в основном активируется соматосенсорными стимулами [8], можно предположить, что кора правого полушария у белых беспородных мышей играет ведущую роль в регуляции соматической чувствительности. В наших экспериментах только функциональное выключение коры правого полушария вызывало у данной линии животных тенденцию к ипсилатеральному снижению НА в коре (р=0,0593, табл. 5 б), что косвенно подтверждает это предположение.

Обращает на себя внимание тот факт, что у при ВЛП уровень НА в гиппокампе снижался билатерально, а при ВПП – только справа (табл. 5). Это позволяет предположить, что комиссура гиппокама, которая осталась за рамками исследования [7], также является асимметричной.

В связи с особенностями влияния унилатеральной инактивации коры одного из полушарий на моноаминергические системы дорсального и вентрального стриатума следует обсудить асимметрию позы, которая проявлялась у всех белых беспородных мышей на фоне ВПП. Эта асимметрия проявлялась у всех особей и состояла в «наклоне» головы относительно тела вправо, как это обычно происходит при повороте животного в правую сторону. Следует отметить, что асимметрия позы не приводила к заметному изменению локомоторной активности животных, но, если побеспокоить животное, оно не двигалось по прямой, а совершало поворот направо. В ранних работах, посвященных связи асимметрии ДА-ергической системы стриатума и двигательного поведения у крыс, описано вращение животных под действием амфетамина [9]. Такое поведение сопровождалось асимметрией уровня ДА в стриатуме: его было больше на стороне, противоположной предпочитаемому направлению вращения [9]. Однако, по нашим данным, у белых беспородных мышей унилатеральная инактивация коры вызывает в ипсилатеральном стриатуме повышение ГВК. Поскольку катехол-О-метилтрансфераза, определяющая образование ГВК из ДА, локализована экстраклеточно [6], уровень ГВК можно считать показателем интенсивности синаптического выброса ДА. Таким образом, непосредственным результатом функционального выключения коры одного из полушарий, по-видимому является усиление выброса ДА на стороне инактивированной коры. Снижение содержания ДА, как таковое, скорее всего, является следствием повышенного высвобождения (и, следовательно, экстраклеточного метаболизма) данного медиатора и не имеет самостоятельного значения. Необходимо отметить, что у беспородных мышей ипсилатеральное повышение уровня ГВК в стриатуме и соответствующая асимметрия проявлялись при функциональном выключении коры любого полушария. Однако позная асимметрия сопровождала только ВПП, при котором выброс ДА возрастал только в стриатуме, но не в обонятельном бугорке (компоненте вентрального стриатума). Таким образом, можно заключить, что функциональное выключение коры любого полушария способствует повышению выброса ДА в стриатуме, но это явление само по себе еще не является необходимым условием проявления двигательной стереотипии. И, вопреки классическим представлениям [9, 10], проявлению позной асимметрии способствует не столько асимметрия выброса ДА в подкорковых образованиях, сколько проявление дисбаланса между нигростриатной и мезолимбической системой на одной из сторон мозга [11, 12]. В данном случае, к повороту тела вправо привело повышение активности правой нигростриатной системы без соответствующих изменений в правой мезолимбической системе. Сбалансированное повышение выброса ДА в структурах вентрального и дорсального стриатума, даже если они происходят унилатерально, не приводят к позной асимметрии.

Выводы

  1. Врожденная асимметрия комиссуральных связей, свойственная белым беспородным мышам [7], сказывается на проявлении влияния унилатеральной инактивации коры на обмен моноаминов в структурах переднего мозга. ВЛП вызывает ипсилатеральное снижение уровня НА в гиппокампе и повышение показателей выброса ДА в обонятельном бугорке и стриатуме. Комплекс моноаминергических эффектов ВПП не включает соответствующих изменений в обонятельном бугорке.
  2. Асимметрия позы в форме «поворота» вправо, свойственная всем белым беспородным мышам с «выключенной» корой правого полушария, вызвана не унилатеральным повышением выброса ДА в подкорковых структурах, а нарушением баланса между активностью нигростриатной и мезолимбической систем на стороне инактивированного полушария.
×

About the authors

Inessa V. Karpova

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: inessa.karpova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8725-8095
SPIN-code: 9874-4082

Dr. Sci. (Biol., Phisiology, Pharmacology), associate professor, Senior Researcher of the S. V. Anichkov Department of Neuropharmacology

Russian Federation, 12, Akad Pavlova str., Saint Petersburg, 197022

Vladimir V. Mikheyev

SM Kirov Military Medical Academy

Email: vmikheev58@gmail.com

Dr. Biol. Sci., Assistant Professor, dept. of Pharmacology

Russian Federation, 6G, Akademika Lebedeva street, Saint-Petersburg, 194044

Evgenii R. Bychkov

Institute of Experimental Medicine

Email: bychkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8911-6805
SPIN-code: 9408-0799

Dr. Sci. (Med., Pharmacology)

Russian Federation, 12, Akad Pavlova str., Saint Petersburg, 197022

Petr D. Shabanov

S. M. Kirov Military Medical Academy

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-code: 8974-7477

Dr. Sci. (Med., Pharmacology), professor, Department of Pharmacology, Kirov Military Medical Academy

Russian Federation, 6, Acad Lebedev str., Saint Petersburg, 194044

References

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 84654 от 01.02.2023 г

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies