Влияние синтетических пептидов на межполушарную асимметрию при выработке условного пищедобывательного рефлекса у крыс Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ИЗВЕСТИЯ

ПЕНЗЕНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени В. Г. БЕЛИНСКОГО ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ № 29 2012

IZVESTIA

PENZENSKOGO GOSUDARSTVENNOGO PEDAGOGICHESKOGO UNIVERSITETA imeni V. G. BELINSKOGO NATURAL SCIENCES № 29 2012

УДК 577.112.6

ВЛИЯНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПЕПТИДОВ НА МЕЖПОЛУШАРНУЮ АСИММЕТРИЮ ПРИ ВЫРАБОТКЕ УСЛОВНОГО ПИЩЕДОБЫВАТЕЛЬНОГО РЕФЛЕКСА У КРЫС

© И. В. ЛАТЫНОВА, М. Т. ГЕНГИН, Т. Н. СОЛЛЕРТИНСКАЯ, Л. В. ЖИВАЕВА Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского,

кафедра биохимии e-mail: [email protected]

Латынова И. В., Генгин М. Т., Соллертинская Т. Н., Живаева Л. В. - Влияние синтетических пептидов на меж-полушарную асимметрию при выработке условного пищедобывательного рефлекса у крыс // Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского. 2012. № 29. С. 38-41. - Показано, что роль двух исследуемых пептидов в изменении межполу-шарных отношений носит дифференцированный характер: эффект селанка более выражен у крыс-амбидекстров, а введение семакса четко меняет профиль поведения у крыс-правшей. При этом исследуемые пептиды оказывают положительное влияние на выработку условного пищедобывательного рефлекса, а, следовательно, и на процессы обучения и памяти у крыс.

Ключевые слова: семакс, селанк, условный пищедобывательный рефлекс, межполушарная асимметрия.

Latynova I. V., Gengin M. Т., Sollertinskaya T. N., Zhyvaeva L. V. - The influence of synthetic peptides on hemyspheric asymmetry at the development of a conditioned alimentary reflex by rats // Izv. Penz. gos. pedagog. univ. im.i V.G. Belinskogo. 2012. № 29. P. 38-41. - It is shown that the role of two studied peptides in change of the hemispheric relations has the differentiated character: the effect of selank is more expressed at rats-ambidexters, and introduction of semax changes accurately a behavior profile at right-handed rats. Thus studied peptides make positive impact on the development of a conditioned alimentary reflex, and, therefore, on training and memory processes by rats.

Keywords: semax, selank, conditioned alimentary reflex, hemispheric asymmetry.

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы пристальное внимание специалистов привлекают фармакологические препараты пептидной природы. Число подобных средств, используемых в медицине, неуклонно растет [1, 13]. Одними из перспективных биорегуляторов последнего поколения, которые применяются при различных нарушениях процессов памяти, депрессивных состояниях, сердечно-сосудистой патологии, являются аналог адренокортикотропного гормона (АКТГ 4-7) - семакс (Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro) и селанк (Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro), синтезированные в Институте молекулярной генетики РАН (г. Москва) под руководством академика Н. Ф. Мясоедова.

Оба пептида оказывают положительное влияние на функционирование центральной нервной системы. При этом семакс обладает ноотропным действием, повышает устойчивость мозга к стрессовым повреждениям, а также улучшает способность к обучению [1, 3, 14]. Селанк, в свою очередь, оптимизирует процессы памяти, оказывает анксиолитическое и антистрессор-ное действие [2, 4, 5, 8, 9].

Одним из актуальных направлений учения о мозге является проблема функциональной межпо-лушарной асимметрии. Природа ее формирования принадлежит к числу фундаментальных, но малоизученных в нейрофизиологии. Имеющиеся данные указывают, что асимметрия может проявляться на анатомическом, биохимическом, сенсорном, моторном, психическом уровнях, а ее характер зависит от гормонального статуса и функционального состояния организма. Причем, межполушарная асимметрия может претерпевать изменения при различных внешних воздействиях, что играет существенную роль в процессах памяти [10, 11, 12]. Так многочисленные данные показывают, что межполушарное взаимодействие облегчает образование условных рефлексов, а разобщение полушарий не нарушает способность животного к обучению, но затрудняет формирование условных рефлексов [11, 12].

К тому же нейрофизиологические механизмы, лежащие в основе формирования межполушарной асимметрии млекопитающих, а, следовательно, и роль нейропептидов в регуляции особенностей функциональной асимметрии мозга изучены недостаточно.

В связи с этим целью настоящего исследования стало изучение роли семакса и селанка в регуляции функциональной межполушарной асимметрии при выработке условного пищедобывательного рефлекса (УПР) у крыс.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Опыты выполнены на самцах белых беспородных крыс массой 200-250 г, содержащихся в стандартных условиях вивария. В первой серии в условиях свободного поведения исследовали влияние селанка и се-макса на условные реакции. Во второй серии изучали роль семакса и селанка в изменении межполушарных отношений.

В опыте при выработке условного рефлекса была использована модель пищевого поведения как экологически адекватная для грызунов. Условный пищевой рефлекс вырабатывался у животных в условиях экспериментальной камеры, состоящей из двух отсеков: стартового и рабочего, в котором располагались кормушки с пищей. Крыс с пищевой депривацией в течение 24 часов помещали в стартовый отсек. Через 3060 секунд после посадки открывали дверцу стартового отсека. Звуковой сигнал служил условным раздражителем. Регистрировалось время побежки животного из стартового отсека до кормушки, число правильных (возвращается в стартовый отсек) и неправильных по-

бежек (не возвращается в стартовый отсек). В качестве критерия выработки рефлекса выбиралось 8 правильных сочетаний из 10 предъявляемых.

Для исследования межполушарной асимметрии у животных, то есть доминирования правого или левого полушария головного мозга, применяли метод «Т-образного лабиринта». После помещения в центр площадки у каждой особи подсчитывали число побе-жек в правую и левую сторону. По результатам тестирования все животные были разделены на 3 группы: правши, левши и амбидекстры.

Селанк и семакс вводили интраназально в виде

0,1 % раствора на дистиллированной воде в дозе 250 мкг на 1 кг массы тела за 10 минут до начала эксперимента.

Оценку достоверности наблюдаемых изменений проводили с помощью ¿-критерия Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты исследования скорости формирования УПР у крыс при введении семакса и селанка представлены на рис. 1. В опытах установлено, что УПР у интактных животных вырабатывается на 7 день. Введение пептидов способствует более быстрому формированию рефлекса. При введении семакса критерий осуществления правильных реакций составляет 100 % уже к 4 дню, при введении селанка он достигает 100 % к 6 дню.

Рис. 1. Скорость формирования УПР у интактных крыс и у крыс при введении пептида.

■ - интактная группа, н - при введении пептида, ось абсцисс - дни опыта, ось ординат - критерий выполнения правильных реакций, * - р < 0.05 относительно интактной группы.

Таким образом, введение пептидов оказывает однонаправленное положительное действие на формирование УПР у крыс. При этом при введении семак-са формирование рефлекса осуществляется быстрее по сравнению с селанком, что подтверждает данные других авторов о ноотропном действии семакса, которое заключается в возможности ускорять обучение, улучшать внимание и память [1, 6, 13, 15].

Особый интерес с нашей точки зрения представляют данные по изучению роли селанка и семак-са в раскрытии функциональной межполушарной асимметрии мозга у крыс. Введение семакса четко

меняло профиль поведения у крыс-правшей (рис. 2). Реакции выбора стороны подкрепления осуществлялись на левую сторону. Эти эффекты четко проявлялись на 4 день и регистрировались в течение 5-7 дней после однократного введения препарата. Введение селанка приводило к более выраженному и длительному изменению профиля поведения у крыс-амбидекстров. Реакции выбора стороны подкрепления осуществлялись преимущественно на правую сторону, эффекты регистрировались в течение 5 дней. К тому же эффект селанка более выражен на упроченные (поздние) условные реакции, а

BQ

ИЗВЕСТИЯ ПГПУ им. В. Г. Белинского • Естественные науки • № 29 2012 г.

СЕМАКС (амбидекстры)

СЕМАКС (правши)

12O

1OO

^ so

>5

| 60

I 40

Семакс

ШВ

120

100

so

>s~

I. 60

Ф

I-

і. 40 *

2O

і

СЕЛАНК (амбидекстры)

СЕЛАНК (правши)

Селанк

120 100 ^ so

>s~

І 60 Ф h

о. 40

2O

O

Селанк

S 9 10

S 9 10

Рис. 2. Изменение межполушарных отношений у крыс до и после введения пептида.

- правая сторона, а - левая сторона, 1-10 - дни опыта, критерий - это критерий выполнения правильных реакций,

* - р < 0.05 относительно интактной группы.

влияние семакса более выражено на ранних этапах обучения.

Полученные данные свидетельствуют о том, что семакс и селанк оказывают выраженное влияние на динамические свойства функциональной межпо-лушарной асимметрии мозга, то есть изменение меж-полушарных отношений. Такие свойства тесно связаны с процессами адаптации организма к изменениям окружающей среды. Известно, что при умеренном стрессе активность чаще перемещается в субдоми-нантное полушарие, что сопровождается изменением центральной регуляции гомеостаза [10]. Вероятно, такое переключение является своеобразным отдыхом для деятельности доминантного полушария. Однако при некоторых видах патологии, а возможно и при нормальном старении, подобное переключение затруднено, что, по-видимому, является одним из факторов снижения качества адаптационных процессов [7, 10].

Таким образом, можно предположить, что изменение межполушарных отношений является одним из механизмов действия семакса и селанка в повышении устойчивости организма к стрессорным повреждениям.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ашмарин И. П., Незавибатько В. Н., Мясоедов Н. Ф. и др. Ноотропный аналог адренокортикотропи-на 4-10 - Семакс // Журн. ВНД. 1997. Т. 47. № 3. С. 420-430.

2. Белозерцев Ф. Ю., Козловский И. И., Семенова Т. П., Козловская М. М. Влияние нейропептида селанка на выработку адаптивного навыка пространственной зрительной ориентировки у крыс с нарушением мне-стических функций // Психофармакол. и биол. наркология. 2009. Т. 9. № 3-4. С. 2591-2596.

3. Долотов О. В., Карпенко Е. А., Иноземцева Л. С., Се-реденина Т. С., Левицкая Н. Г., Дубинина Е. В. Семакс - аналог АКТГ (4-10), когнитивные эффекты // Биоорганическая химия. 2006. Т. 1117. № 1. С. 5460.

4. Козловская М. М., и др. Сравнительное изучение фрагментов тафтсина на показатели условной реакции пассивного избегания // Хим. фарм. журн. 2001. Т. 35. № 6. С. 3-6.

5. Козловский И. И., Данчев Н. Д. Оптимизирующее действие синтетического пептида селанка на условный рефлекс активного избегания у крыс // Журн. высш. нерв. деят. 2002. Т. 57. № 5. С. 579-584.

6. Левицкая Н. Г., Каменский А. А. Меланокортиновая система // Успехи физиологических наук. 2009. Т. 40. № 1. С. 44-65.

7. Михеев В. Р., Шабанов П. Д. Нейрофармакологи-ческий анализ межполушарной асимметрии мозга в регуляции поведения, болевой чувствительности и анальгезии у мышей разных генетических линий // Нейропсихофармакол. биол. наркол. 2007. Т. 7. № 3-4. С. 2131-2145.

8. Саркисова К. Ю., Козловский И. И., Козловская М. М. Эффекты гептапептида селанка на генетически обусловленные и ситуационно вызванные симптомы депрессии в поведении у крыс линии Wag/Rij и Wistar и у мышей линии Balb/с // Журн. высш. нерв. деят. 2008. Т. 58. № 2. С. 226-237.

9. Середенин С. Б., Козловская М. М., Семенова Т. П. Роль серотонинергического компонента в формировании противотревожного действия синтетического аналога тафтсина // Клин. фармакология и токсикология. 1995. Т. 58. № 6. С. 2-6.

10. Фокин В. Ф., Пономарева Н. В., Городенский Н. Г., Иващенко Е. И., Разыграев И. И. Функциональная межполушарная асимметрия и асимметрия межполу-шарных отношений // Системный подход в физиологии. 2004. № 12. С. 111-127.

11. Чуян Е. Н., Горная О. И. Изменение коэффициента моторной асимметрии у крыс при адаптации к гипо-генетическому стрессу // Физика живого. 2009. Т. 17 № 1. С. 165-168.

12. Чуян Е. Н., Горная О. И. Особенности поведения у крыс с разным профилем моторной асимметрии в условиях комбинированного действия хронического гипокинетического и болевого стрессов // Биология, химия. 2010. Т. 23. № 1. С. 128-141.

13. Шабанов П. Д., Лебедев А. А., Корнилов В. А., Лавров Н. В., Любимов А. В., Яклашин А. В. Психофармакологический профиль ноотропоподобных пептидов // Психофармакол. биол. наркол. 2009. Т. 9. № 1-2. С. 2517-2523.

14. Eremin K. O., Kudrin V. S. Semax, An ACTH (410) analogue with nootropic properties, activates dopaminergic and serotoninergic brain systems in rodents // Neurochemical Research. 2005. T. 30. № 12. P. 14931500.

15. Levitskaya N. G., Sebentsova E. A., Andreeva L. A., Alfeeva L. Y., Kamenskii A. A., Myasoedov N. F. The neuroprotective effects of Semax in conditions of MPTP-induced lesions of the brain dofaminergic system. Neurosci. Behav. Physiol. 2004. Т. 4. № 34. P. 399-405.