CC BY
24
© Козлова Ю. В.
УДК 616. 89-008. 45/. 48:159. 9. 019. 4. 616. 12-092. 9 Козлова Ю. В.
КОГН1ТИВН1 ТА ПОВЕД1НКОВ1 ЗМ1НИ ЗА УМОВ УРАЖЕННЯ СЕРЦЯ
В ЕКСПЕРИМЕНТ1
ДЗ «Дшпропетровська медична академ1я МОЗ УкраГни» (м. Днтропетровськ, УкраГна)
Дана робота е фрагментом НДР «Мехаызми функцюнування центрально! та периферично! нер-вово! системи за нормальних та патолопчних умов», № держ. реестрацп 0114U000932.
Вступ. Процес тзнання навколишнього середо-вища та забезпечення взаемодп з ним вщбуваеться завдяки складнм скоординованм д1яльност1 вищих морфо-функцюнальних р1вн1в головного мозку, а саме, пам'ят^ ¡нтелекту, цтеспрямованм руховм активной тощо. Вс ц складно скоординован функци у сукупност забезпечують когытивну д1яльн1сть.
Нерщко зустр1чаються порушення когнггивних функцм, причинами яких можуть бути р1зн1 за етюло-пею та патогенезом фактори [10]. Серед цих факто-р1в захворювання серця займають одне ¡з провщних мюць в структурi цереброваскулярних ускладнень, результатом яких, найчастше, е порушення когы-тивних функцiй ЦНС [6]. 3 кгмычних джерел вiдомо, що кардiальна патологiя вiдноситься до найбiльш суттевих факторiв ризику розвитку синдрому ког-нiтивних розладiв [10]. Oднieю ¡з найпоширенiших причин таких наслiдкiв е хронiчна iшемiчна хвороба серця (1ХС) [8].
Як вiдомо, у хворих з прогресуванням 1ХС по-ступово збiльшуeться дефiцит когнiтивних функцiй [10]. Бтьшють дослiджень вказують на те, що це пов'язано з патолопчними змшами системно! гемо-динамiки, що призводять до ураження структур головного мозку, вщповщальних за мнестичн функци, орieнтацiю в просторi, тощо [7]. Проте, дослщжень, якi б розкривали ¡ним, не менш важлив^ ланки патогенезу небагато [11].
Таким чином стае зрозумтим, що комплексне вивчення когытивних та поведЫкових змiн може значно розширити уявлення про мехаызм функцГ онування ЦНС за умов мiокардiально! дисфункци (МД).
Виходячи з усього вищесказаного, метою до-слщження було встановлення когнiтивних та пове-дiнкових змiн щурiв за умов експериментально! МД при вщтворены умовно! реакцi! пасивного уникання (УРПУ).
Об'ект i методи досл1дження. Дос^дження проводили на 60 статевозрiлих щурах-самцях л i н i ! Вiстар, вагою 200-220 гр. Тварини утримувались в стандартних умовах вiварiю, без обмежень в рацюнк
Щури були роздiленi на 2 групи: група контрольних тварин, яю отримували ¡н'6щю 0,9 % розчину NaCl (n = 30), та тварини експериментально! групи з МД (n = 30).
МД вщтворювали шляхом внутршньоочеревин-ного введення розчину доксорубщину (Д) 1 раз на тиждень впродовж 5 тижнiв, ¡з розрахунку 5 мг/кг маси тварини [9].
УРПУ виробляли за допомогою експериментально! установки, що складалася з двох камер: осв^-лено!, розмiром 25х25см та затемнено!, розмiром 25х25см з електропровiдною пiдлогою [2]. Щура помщали в центр св^ло! камери хвостом до отвору перегородки. Тварина, знайшовши отвiр у перегороди, переходила з освiтлено! камери в затемнену. Упродовж 3-ьох хвилин рееструеться час перебу-вання щура в темнм камерi та час першого вiдвiд-ування. Пiсля закшчення часу, коли тварина пере-бувала в темнм камерi, !й крiзь пiдлогу наносили електробольову стимуляцiю (50 Гц, 1,5мА) до тих тр поки щур не виходив в св™у камеру. Якщо тварина протягом 10 секунд не поверталася в темну камеру !! повертали в клггку, якщо заходить в темну камеру повторно наносили подразнення [3]. Для оцшки збереження та вщтворення УРПУ тварин тестували через 24 години. При оцшщ збереження УРПУ вра-ховували юльюсть тварин, яю зайшли в темну камеру упродовж 3 хвилин у вщсотках, час першого заходу в темну камеру, кшьюсть переходiв, кiлькiсть пiдйомiв, рiвень дефекацi!, кiлькiсть заглядань в темну камеру, грумЫг [2,5].
Bd кiлькiснi показники, якi були нами отримаы, оцiнювали за традицiйними методами [1].
Дослщи проводилися вiдповiдно до методик i вимог ДЕЦ МО3 Укра!ни та до вимог i норм «бвро-пейсько! конвенцi! захисту хребетних тварин, яких використовують з експериментальною та ¡ншою на-уковою метою» (м. Страсбург, 1986) [4].
Результати дослщжень та 'Гх обговорення. Ре-зультати впливу МД на динамку навчання та пам'ять щурiв при вщтворены УРПУ наведенi в таблиц 1.
В експериментальнiй групi тварин при вiдтво-реннi УРПУ через 24 години пюля навчання 100 % щурiв зберiгали слщ пам'ятi про стимуляцiю стру-мом в темнм камерi та не заходили до не! (р < 0,05) (табл. 1 ).
Таблиця 1
Вплив мюкардтльно'Г дисфункцГГ на динам1ку навчання та пам'ять у щурш при вщтворент умовноГ реакцГГ пасивного уникнення
Перюд Група тварин ЛП ТК КП % тварин
Етап напра-цювання рефлексу К 27,3 ± 3,6 0 3,0±0,4 100
МД 25,2±4,7 1,1 ± 0,05 1,4 ± 0,05 100
1 доба К 178,5 ± 1,5 0,2±0,01 0,1 ± 0,02 3,3
МД 175,6 ± 3,8 0,25 ± 0,06 0 0
3 доба К 177,3 ± 3,3 0,3 ± 0,03 0,1 ± 0,02 3,3
МД 176,4 ± 2,2 0,4 ± 0,05 0,4 ± 0,05* 20*
7 доба К 173,2 ± 4,4 0,5 ± 0,02 0,2 ± 0,05 6,7
МД 170,8 ± 6,3 0,63 ± 0,05 0,63 ± 0,06* 33,3*
14 доба К 141,8 ± 6,8 0,7±0,03 0,3 ± 0,01 13,3
МД 136,2 ± 12,8* 0,75 ± 0,05 0,75 ± 0,05* 40*
21 доба К 118,3 ± 5,2 1,1 ± 0,01 0,5±0,01 16,7
МД 102,4 ± 11,2* 0,86 ± 0,07* 0,86 ± 0,06* 43,3*
28 доба К 85,4 ± 3,9 1,5± 0,3 0,7 ± 0,04 23,3
МД 65,6 ± 10,2* 1,1 ± 0,1* 1,1 ± 0,1* 43,3*
Примгтка: ЛП - латентний перюд, ТК - кшьюсть заглядань в темну камеру, КП -кшьюсть переход1в, % тварин - % тварин, яю вщвщали темну камеру; К - контрольна група тварин, МД - тварини з експериментальною мюкардюльною дисфункщею; 1, 3, 7, 21, 28 доба - термши вщтворення рефлексу. * - вщмшност достов!рн при пор!вняннп з контрольною групою при р < 0,05.
При вщтворены УРПУ в груп експериментальних тварин на 3 добу пюля навчання у 80 % щур!в збер!-гався слщ пам'ят (р < 0,05). Окр!м цього достов!рно (р < 0,05) зменшувався латентний перюд першого заходу в темну камеру, що також свщчило про пору-шення пам'ят (табл. 1).
В груп тварин з МД при вщтворены УРПУ на 7 добу пюля навчання 66,7 % щур!в (п = 20) добре вщ-творювали пам'ять щодо негативно! ситуацп та ви-конували УРПУ (табл. 1).
На 14-ту добу пам'ять тварин щодо отримання больового подразнення в темнм камер! була достов!рно порушена причому це було бтьш виражено у пор!внянн з показниками попередых термов спостереження (р < 0,05). На 14-ту добу ттьки 60 % тварин (п = 18) пам'ятали про негативний подразник, а решта перемщувалися в темний вщ-ск (табл. 1).
На 21-шу та 28-му добу пам'ятали 17 тварин з МД (р < 0,05) при вщтво-ренн УРПУ(56,7 %) (табл. 1).
Також ми провели анал!з пове-дшкових показниюв в пор!внянн м!ж двома групами тварин з МД, у яких було вироблено УРПУ: 1 група - амне-зован щури, 2 група - щури з! збере-женим слщом пам'ят (табл. 2).
Переходи з! свггло! до темно! каме-ри в 2-й груп тварин спостер!галися лише в перюд ознайомлення. В ¡ним перюди дослщження цей показник дор!внював 0, що свщчить про виро-блення стмкого умовного рефлексу на електробольову стимуляц!ю (табл. 2).
Змши р!вня характеристик болю-с!в мали хвилепод!бний характер з пком зниження на 7-му добу досл!-дження (на 69 % та 49 % вщповщно) ! поступовим п!двищенням (до 86 %) на 28 добу - табл. 2. Под!бн! змши вщображували зниження (до 7 доби), а пот!м посту-пове (з 14 до 28 доби) пщвищення р!вня емоцмност! щур!в (табл. 2).
Анал!з характеристик фумЫгу також показав хвилепод!бн! змши. Так, в перюд ознайомлення та 1 добу кшьюсть акпв фумшгу зб!льшуеться на 60 % та 40 %, вщповщно, в пор!внянн! з групою амнезова-них тварин. На 3 та 7 добу спостер!галося зниження р!вня г*рум!нгу в!дпов!дно на 40 % та 85 %. З 14 по 28 добу ми спостер!гали поступове збшьшення на
Таблиця 2
Поведшка щурт при в1дтворенн1 УРПУ
Показники група Ознайомлення 1 доба Здоба 7 доба 14 доба 21 доба 28 доба
Кшьюсть переход!в 1 1,4 ± 0,05 0,25 ± 0,06 0,4 ± 0,05 0,63 ± 0,06 0,75 ± 0,05 0,86 ± 0,06 1,2 ± 0,07
2 0,8 ± 0,05* 0 0 0 0 0 0
Кшьюсть болюсв 1 0 1,0 ± 0,07 3,4 ± 0,08 3,3 ±0,09 1,6 ± 0,08 1,1 ± 0,06 0,5 ± 0,02
2 0 2,0 ± 0,09* 2,1 ± 0,08 2,0 ± 0,2 3,3 ± 0,3* 3,8 ± 0,1* 3,5 ± 0,04*
Р'юень грум'нгу 1 0,6 ± 0,04 0,9 ± 0,04 2,0 ± 0,06 2,0 ± 0,07 1,0 ± 0,04 0,6 ± 0,03 0,6 ± 0,04
2 1,0 ± 0,07 1,5 ± 0,06* 0,8 ± 0,02* 0,3 ± 0,03* 1,5 ± 0,07 3,3 ± 0,1* 3,4 ± 0,09*
Кшьюсть п'дйом'в на задн1лапки 1 2,3 ± 0,06 1,6 ± 0,06 2,5 ± 0,07 3,0 ± 0,08 1,1 ± 0,05 4,1 ± 0,1 2,4±0,06
2 3,5±0,09 2,0 ± 0,08 3,0 ± 0,02 4,0 ± 0,1 0,8 ± 0,05 4,8 ±0,5 4,8 ± 0,06*
Кшьюсть заглядань в темну камеру 1 1,4 ± 0,04 0,75 ± 0,05 1,2 ± 0,04 1,4 ± 0,04 0,6±0,03 1,6 ± 0,08 1,4 ± 0,05
2 1,8±0,03 0,5 ± 0,03 0,4 ± 0,08* 0,5 ± 0,03* 0,5±0,03 1,8 ± 0,05 1,8±0,06
Прим1тка: 1 - група амнезованих тварин, 2 - група щурю з! збереженим слщом пам'ятк *— вщмшност! достов!рн! при пор!внянн! з групою амнезованих щурю при р < 0,05.
33 %, 82 % вщповщно. Це може свщчити про пiдви- достовiрних (р < 0,05) змiн усiх складових когнггивно!
щену стресованiсть тварин (табл. 2). функцп головного мозку. Про це свщчило поступове
Кiлькiсть пщйом^ також мав хвилеподiбний ха- погiршення пам'ятi при вiдтвореннi умовно! реакци
рактер з тенденцюю до тд^щ^^ що сягае 50 % пасивного уникання (УРПУ). Ймовiрно, що ц змiни
на 28 добу дослщження. Ктькють заглядань в темну безпосередньо пов'язан саме з прогресуванням
камеру збтьшувал°ся в перюд ознайомлення на МД. Oкрiм цього, нами також встановленн змiни по-
22 % та зменшуеться в 1, 3, 7, 14 добу на 33 %, 67 %, ведiнки, що вказували на пщвищення емоцiйностi 64 %, 17 % вщповщно. На 21 та 28 добу спостерка-
' . . тварин та розвиток тривогоподюного стану у щурт
лися збiльшення заглядань на 11 % та 22 %, вщповщ-
. , „ . „ на тл МД.
но (табл. 2). Враховуючи те, що кiлькiсть пщйомв на
заднi лапки та ктькють заглядань в темну камеру е Перспективи подаль0их дослiджень. Вста-
показниками дослщницько! активностi та вiдобра- новлен нами когн™вн та повеДнков зм^и дово-
жають рiвень тривожностi, можна говорити, що !х дять негативний вплив МД на функц^ ГМ. В зв'язку
пiдвищення свiдчить про пщсилення тривожностi з цим, в подальшому плануеться поглиблене дослг
тварин 2-! групи [5]. дження патогенезу цих змЫ, розкриття якого, в свою
Висновки. Таким чином, нами було встанов- чергу, сприятиме розробленню нових дiагностичних
лено, що мiокардiальна дисфункцiя призводить до заходiв та способiв корекцi!.
Лiтература
1. Антомонов М. Ю. Математическая обработка и анализ медико-биологических данных / М. Ю. Антомонов. - К., 2006. - 558 с.
2. Буреш Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения / Я. Буреш, О. Бурешова, Д. П. Хьюстон - М. : Высш. шк., 1991. - 399 с.
3. Демченко О. М. Роль тиреощних гормошв в реалiзацii <^зюлопчних механiзмiв вроджених та набутих форм поведшки у щурiв рiзного в^ : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня доктора. бюл. наук: спец. 03.00.13 <^зюлопя людини i тварин» / О. М. Демченко. - Ки!в, 2009. - 39 с.
4. Етика лкаря та права людини : положення про використання тварин у бюмедичних дослщах // Експерим. та кшшч. ф^юлопя i бiохiмiя. - 2003. - № 2. - С. 108-109.
5. Калуев А. В. Стресс, тревожность и поведение. Актуальные проблемы моделирования тревожного поведения у животных / А. В. Калуев. - К., 1998. - 95 с.
6. Коваленко В. М. Медико-сощальш аспекти хвороб системи кровооб^у / В. М. Коваленко, В. М. Корнацький, Т. С. Манойленко - К., 2009. - 145 с.
7. Мищенко Т. С. Аналiз епщемюлогп цереброваскулярних хвороб в Укра'|'ш / Т. С. Мищенко // Судинш захворювання головного мозку. - 2010. - № 3. - С. 2-9.
8. Парфенов В. А. Когнитивные расстройства при цереброваскулярных заболеваниях : диагноз и лечение / В. А. Парфенов, Ю. А. Старчина // Русский медицинский журнал. - 2006. -С. 1650-1653.
9. Регионарные особенности развития и строения сердца в онтогенезе / Л. В. Абдул-Оглы, С. В. Козлов, В. В. Кошарный [и др.]. - Дн-ск, 2014. - 248 с.
10. Яхно Н. Н. Когнитивные и эмоционально-аффективные нарушения при дисциркуляторной энцефалопатии / Н. Н. Яхно, В. В. Захаров // РМЖ. - 2002. - Т. 10. - С. 539-542.
11. Frasure-Smith N. Depression and other psychological risks following myocardial infarction / N. Frasure-Smith, F. Lesp^ance // Arch. Gen. Psychiatry. - 2003. - Vol. 60. - P. 627-636.
12. Zoeller R. F. Physical activity: depression, an x i ety, physical activity, and cardiovascular disease: what's the connection? / R. F. Zoeller // Am. J. Lifestyle Med. - 2007. - Vol. 1. - V. 175-180.
УДК 616. 89-008. 45/. 48:159. 9. 019. 4. 616. 12-092. 9
КОГН1ТИВН1 ТА ПОВЕД1НКОВ1 ЗМ1НИ ПРИ УШКОДЖЕНН1 СЕРЦЯ В ЕКСПЕРИМЕНТ1
Козлова Ю. В.
Резюме. Метою досё1дження бупо Бстэноапеш-т когнггивних тэ поведнкових эмЫ при експериментэль-|-лй мюкэрд1э.пьн1й дисфункци (МД). В ход1 роботи було встэновлено, що МД достов1рно (р < 0,05) приводилэ до порушення когнггивно! функци головного моэку. Про це свщчило поступове попршення пэм'ят1 у щур1в при вщтворены умовно! реэкци пэсивного уникнення (УРПУ). Можнэ припустити, що це пов'язэно з прогре-сувэнням МД протягом доотдження (28 д1б). Тэкож, нэми виявлеы достов1ры (р < 0,05) змЫи поведшки, э сэме пщвищення емоцмност1 \ тривожност1 щур1в при МД.
Ключов1 слова: когытивнэ функц1я, повед1нкэ, пэм'ять, головний мозок, мюкэрд1эльнэ дисфункц1я.
УДК 616. 89-008. 45/. 48:159. 9. 019. 4. 616. 12-092. 9
КОГНИТИВНЫЕ И ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ СЕРДЦА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Козлова Ю. В.
Резюме. Целью исследовэния было устэновление когнитивных и поведенческих изменений при экспериментэльной миокэрдиэльной дисфункции (МД). В ходе рэботы было устэновлено, что МД достоверно (р < 0,05) приводилэ к нэрушению когнитивной функции головного мозгэ. Об этом свидетельствовэло
nocTeneHHoe yxyflineHMe naM^TM y Kpbic npM BocnpoM3BefleHMM yc^oBHoé peaKUMM naccMBHoro M36eraHMH (YPni/l). Moxho npeflno^oxMTb, hto 3to cB^3aHo c nporpeccMpoBaHMeM Mfl Ha npoTRxeHMM Mcc/iefloBaHMH (28 cyToK). TaKxe, HaMM BbrnB/ieHbi flocToBepHbie (p < 0,05) M3MeHeHMH noBefleHMH, a MMeHHo noBbiweHMe SMouMoHa/ibHocTM m TpeBoxHocTM Kpbc npM Mfl.
K^raneBue c^oBa: KorHMTMBHaa ^yHKUMH, noBefleHMe, naM^Tb, tojiobhom Mo3r, MMoKapflMa/ibHaa flMc^yHKUM^.
UDC 616. 89-008. 45/. 48:159. 9. 019. 4. 616. 12-092. 9
Cognitive and Behavioral Changes at Heart Damage in an E x periment
Kozlova Yu. V.
Abstract. The article studies the changes in cognitive function of the brain and behavioral disorders in e x perimental myocardial dysfunction (MD). Relevance of the work is related to the fact that the cardiac pathology is one of the first places among the general morbidity worldwide with high mortality and is among the most significant risk factors of the cognitive disorders syndrome. It is known that in patients with myocardial dysfunction progresses gradually increased cognitive deficit. Most studies indicate that it is associated with pathological changes in systemic hemodynamics, leading to the destruction of brain structures responsible for mnestical function, orientation in space etc. That why, the purpose of the study was to establish cognitive and behavioral changes in rats under e x perimental MD when playing passive avoidance conditioned response (PACR).
The study was carried out by generating conditioned response in the light-dark chamber with electrified floor in a dark chamber. For this purpose were used: 60 rats of Wistar sort weight 200-220 grams. The animals of the e x perimental group (n = 30) were given 5 mg / kg of Doxorubicin to simulate the MD 1 time per week for 5 weeks. Control group (n = 30) was given a 0.9 % solution of NaCl. At the same time were held registrations and analysis of indicators behaviors characterizing. Conventional produced using the e x perimental setup consisting of two chambers: the illuminated - size 25 x 25sm and darkened - size 25 x 25sm with electrified floor. Rats were placed in the center of light chamber the tail to the hole walls. Animals, who found a hole in the septum, passed from the illuminated dark chamber. Within 3 minutes stay logged rat in a dark cell and the first visit. After the time when the animal was in a dark chamber, it applied through the floor electrical pain stimulation (50 Hz, 1. 5 mA) until the rat did not come out in the light chamber. If the animal for 10 seconds did not return to the dark chamber returned to its cage when comes to the dark chamber repeatedly applied stimuli. To assess the conservation and restoration PACR animals tested after 24 hours. In assessing the conservation PACR into account the number of animals that entered the dark chamber for 3 minutes as a percentage, the first event in a dark chamber, conversions, number of lifts, defecation rate, the number of looking into dark chamber, grooming. Thus, in the group of animals with MD number of rats kept memorable track on 3d day after training was 80 %, on the 7th day - 66,7 %, at 14 day - 60 %, 21 and 28 days - 56,7 % (p < 0.05).
Analysis of the performance behavior was carried out in a group of animals with MD that has divided into 2 groups: rats with preserved memory trace and animals with memory impairment. In the group of animals with memory impairment all indicators have wavy character of changes. Changes in characteristics bolus had sinuous pattern with peak reduction on the 7th day study (69 %) and a gradual increase (to 86 %) for 28 days/ During the inspection and 1 day the number of acts of grooming increased by 60 % and 40 %, respectively, compared with the group animals with memory impairment. At 3 and 7 days observed reduction grooming respectively 40 % and 85 %. From 14 to 28 days, we observed a gradual increase to 33 % and 82 % respectively. Number ups also had a wavy character with a tendency to increase, reaching 50 % in the 28 day study .
Number of looking into the dark chamber increased during the review by 22 % and decreased in 1, 3, 7, 14 days by 33 %, 67 %, 64 % and 17 % respectively. At 21 and 28 days were observed of looking into the dark chamber increase by 11 % and 22 %, respectively (p < 0.05).
As a result of the study, we found that the MD influences reliable (p < 0.05) violations of all components of the cognitive function of the brain. This was evidenced by a progressive deterioration of memory while reproducing a passive avoidance conditioned response. It is likely that these changes are directly related to the progression of the MD. In addition, were established behavior changes that indicate an increased emotionality and an x iety in rats with MD.
Keywords: cognitive function, behavior, memory, brain, myocardial dysfunction.
Pe^H3eHT - npo$. Mi^eHKO I. B.
CTarm Hafliéw.a 04. 03. 2015 p.
