Preview

БИОМЕДИЦИНА

Расширенный поиск

О механизмах фармакологической модуляции обсессивно-компульсивных и когнитивных расстройств кошек, распознаваемых методом нормирования БПФ-преобразуемых функций электрограмм фронтальной коры головного мозга и гиппокампа

https://doi.org/10.33647/2074-5982-16-1-12-27

Полный текст:

Аннотация

Фармакологическая модуляция и анализ психопатологических процессов у животных является оптимальным методом познания, определяющим возможности корреляции со схожими процессами у человека. Наши методы и подходы, построенные на принципах фармакологической модуляции системного поведения и нормирования БПФ-преобразуемых функций электрограмм головного мозга, позволяют выявлять количественные параметры интрацентральных отношений, когнитивных функций и фундаментальных механизмов оценки действия нейропсихоактивных препаратов в целостном мозге в условиях in vivo.

Работа проведена на кошках со стереотаксически имплантированными в головной мозг электродами. Для конструирования обсессивно-компульсивных расстройств и когнитивных изменений использовались субтерапевтические дозы кетамина, амфетамина и накома. Фармакологическая модуляция поведения оценивалась по влиянию на фронтальный мозг и гиппокамп, при котором, в частности, активация γ-ритмов (от 35 до 60 Гц) расценивалась как улучшение когнитивных функций. На прореальную извилину кетамин оказывает более выраженное депримирующее влияние при близких с амфетамином активирующих эффектах в частотных диапазонах 11–15 и 32–35 Гц. На переднюю супрасильвиеву извилину и гиппокамп кетамин оказывает выраженное активирующее влияние. Кетамин и наком обнаруживают схожие эффекты в области прореальной извилины, наиболее отчётливо проявляющиеся на частотах около 9–15 и 35–36 Гц. Действие накома характеризуется также эпизодами активации и в более высокочастотном диапазоне 40–55 Гц. В области передней супрасильвиевой извилины эффекты накома также схожи с кетамином, но имеют отличия в диапазоне 9–11 Гц. От эффектов амфетамина его отличает отсутствие эпизодов депримации в высокочастотном диапазоне 55–65 Гц. В области гиппокампа наком обнаруживает активирующее действие, превосходящее кетамин на 100–150%. Показано, что нейровизуализация нормированных функций электрограмм при фармакологической модуляции обсессивно-компульсивных и когнитивных расстройств отражает наиболее яркие преобразования в высокочастотных ритмах мозга, преимущественно относящихся к γ-диапазону.

Сопоставление результатов фармакомодуляции с фармакодинамическими и фармакокинетическими параметрами лекарств при воспроизведении психопатологий позволяет нам находить оптимальные пути модификации поведения и их экстраполяции на человека.

Об авторах

Н. Н. Каркищенко
ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России»
Россия

Каркищенко Николай Николаевич – д.м.н., проф., акад. РАРАН, чл.-корр. РАН

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1



В. Н. Каркищенко
ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России»
Россия

Каркищенко Владислав Николаевич – д.м.н., проф.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1



Ю. В. Фокин
ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России»
Россия

Фокин Юрий Владимирович – к.б.н.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1



Список литературы

1. Каркищенко В.Н., Каркищенко Н.Н., Шустов Е.Б. Фармакологические основы терапии. Тезаурус: Рук-во для врачей и студентов. 3-е изд. новая ред. М., СПб.: Айсинг, 2018. 288 с.

2. Каркищенко Н.Н. Альтернативы биомедицины. Т. 2. Классика и альтернативы фармакотоксикологии. М.: Изд-во ВПК, 2007. 448 с.

3. Каркищенко Н.Н. Психоунитропизм лекарственных средств. М.: Медицина, 1993. 208 с.

4. Каркищенко Н.Н. Фармакология системной деятельности мозга. Ростов: Ростиздат, 1975. 152 с.

5. Каркищенко Н.Н., Каркищенко В.Н., Фокин Ю.В., Харитонов С.Ю. Нейровизуализация эффектов психоактивных средств посредством нормализации электрограмм головного мозга. Биомедицина. 2019;15(1);12–34. DOI: 10.33647/2074-5982-15-1-12-34.

6. Каркищенко Н.Н., Фокин Ю.В., Каркищенко В.Н., Табоякова Л.А., Мокроусов М.И., Алимкина О.В. Конвергентная валидация интрацентральных отношений головного мозга животных. Биомедицина. 2017;3:16–39.

7. Каркищенко Н.Н., Фокин Ю.В., Каркищенко В.Н., Табоякова Л.А., Харитонов С.Ю., Алимкина О.В. Новые подходы к оценке интрацентральных отношений по показателям оперантного поведения и электрограмм мозга кошек. Биомедицина. 2018;4:4–17.

8. Райкрофт Ч. Критический словарь психоанализа / Пер. с англ. С.В. Воронина, И.Н. Гвоздева. СПб.: Восточно-Европейский институт психоанализа, 1995. 250 с.

9. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях / Под ред. Н.Н Каркищенко и др. М.: Профиль-2С, 2010. 358 с.

10. Федорова Н.В. Лечение болезни Паркинсона. Русский медицинский журнал. 2001;Спецвыпуск:24–33.

11. Фокин Ю.В. Сравнительная оценка влияния психоактивных средств на гиппокампальные тетаи гамма-ритмы. Биомедицина. 2019;15(3):23–32. DOI: 10.33647/2074-5982-15-3-23-32.

12. Циркин В.И., Трухина С.И. Физиологические основы психической деятельности и поведения человека. М.: Мед. книга, 2001. 524 с.

13. Bradshaw J.W.S., Neville P.F., Sawyer D. Factors affecting pica in the domestic cat. Applied Animal Behaviour Science. 1997;52(3–4):373–379. DOI: 10.1016/s0168-1591(96)01136-7.

14. Bragin A., Jandó G., Nádasdy Z., Hetke J., Wise K., Buzsáki G. Gamma (40–100 Hz) oscillation in the hippocampus of the behaving rat. J. Neurosci. 1995;15(1, Pt 1):47–60.

15. Brimberg L., Flaisher-Grinberg S., Schilman E.A., Joel D. Strain differences in ‘compulsive’ leverpressing. Behav. Brain Res. 2007;179(1):141–151. DOI: 10.1016/j.bbr.2007.01.014. PMID 17320982.

16. Brüne M. The evolutionary psychology of obsessive-compulsive disorder: the role of cognitive metarepresentation. Perspect Biol. Med. 2006;49(3):317–329. DOI: 10.1353/pbm.2006.0037. PMID 16960303.

17. Citri A., Malenka R. Synaptic plasticity: multiple forms, functions, and mechanisms. Neuropsychopharmacology. 2008;33(1):18–41.

18. Dvorkin A., Perreault M.L., Szechtman H. Development and temporal organization of compulsive checking induced by repeated injections of the dopamine agonist quinpirole in an animal model of obsessive-compulsive disorder. Behav. Brain Res. 2006;169(2):303–311. DOI: 10.1016/j.bbr.2006.01.024.

19. Garner J.P., et al. Genetic, environmental and neighbor effects on severity of stereotypies and feather picking in Orange-winged Amazon parrots (Amazona amazonica): An epidemiological study. Applied Animal Behaviour Science. 2006;96: 153–168. DOI: 10.1016/j.applanim.2005.09.009.

20. Graef A. Can dogs lead us to a cure for obsessive-compulsive disorder? Care 2 Make a Difference. 2013.

21. Hyman S., Malenka R., Nestler E. Neural mechanisms of addiction: the role of reward-related learning and memory. Ann. Rev. Neurosci. 2006;29:565–598.

22. Kalueff A.V., Tuohimaa P. Experimental modeli of anxiety and depression. Acta Neurobiol. Exp. 2004;64(4):439–448. PMID 15586660.

23. Kann O. The interneuron energy hypothesis: Implications for brain disease. Neurobiol. Dis. 2016;90:75–85. DOI: 10.1016/j.nbd.2015.08.005.

24. Kann O., Huchzermeyer C., Kovács R., Wirtz S., Schuelke M. Gamma oscillations in the hippocampus require high complex I gene expression and strong functional performance of mitochondria. Brain. 2011;134(Pt 2):345–358. DOI: 10.1093/brain/awq333.

25. Miller J.A. Look who’s clucking! Bioscience. 1992;(42:4):257–259. JSTOR 1311673.

26. Nesse R.M. Is depression an adaptation? Arch Gen Psychiatry. 2000;57(1):14-20. DOI: 10.1001/archpsyc.57.1.14.

27. Nilsson L.-G., Markowitsch H.J. Cognitive Neuroscience of Memory. Seattle: Hogrefe & Huber Publ., 1999. 57 p.

28. Overall K.L., Dunham A.E. Clinical features and outcome in dogs and cats with obsessive-compulsive disorder: 126 cases (1989–2000). J. Am. Vet. Med. Assoc. 2002;221(10):1445–1452. DOI: 10.2460/javma.2002.221.1445.

29. Pharma Business Week. Canine compulsive disorder gene identified in dogs. 2010. 118 p.

30. Polunina A.G., Davydov D.M. EEG correlates of Wechsler Adult Intelligence Scale. Int. J. Neurosc. 2006;116(10):1231–1248.

31. Sershen H., Hashim A., Lajtha A. Gender differences in kappa-opioid modulation of cocaine-induced behavior and NMDA-evoked dopamine release. Brain Res. 1998;801(1–2):67–71.

32. Shih J., Chen K., Ridd M. Role of MAO A and B in neurotransmitter metabolism and behavior. Pol. J. Pharmacol. 1999;51(1):25–29.

33. Siegel S., Hinson R.E., Krank M.D. The role of predrug signals in morphine analgesic tolerance: support for a Pavlovian conditioning model of tolerance. J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Process. 1978;4(2):188–196. DOI: 10.1037/0097-7403.4.2.188.

34. Tort A.B., Kramer M.A., Thorn C., Gibson D.J., Kubota Y., Graybiel A.M., et al. Dynamic crossfrequency couplings of local field potential oscillations in rat striatum and hippocampus during performance of a T-maze task. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2008;105(51):2051720522. DOI: 10.1073/pnas.0810524105.

35. Vermeire S., Audenaert K., De Meester R., Vandermeulen E., Waelbers T., De Spiegeleer B., et al. Serotonin 2A receptor, serotonin transporter and dopamine transporter alterations in dogs with compulsive behaviour as a promising model for human obsessive-compulsive disorder. Psychiatry Res. 2012;201(1):78–87. DOI: 10.1016/j.pscychresns.2011.06.006.


Для цитирования:


Каркищенко Н.Н., Каркищенко В.Н., Фокин Ю.В. О механизмах фармакологической модуляции обсессивно-компульсивных и когнитивных расстройств кошек, распознаваемых методом нормирования БПФ-преобразуемых функций электрограмм фронтальной коры головного мозга и гиппокампа. БИОМЕДИЦИНА. 2020;16(1):12-27. https://doi.org/10.33647/2074-5982-16-1-12-27

For citation:


Karkischenko N.N., Karkischenko V.N., Fokin Y.V. Mechanisms of the Pharmacological Modulation of Obsessive-Compulsive and Cognitive Disorders in Cats Recognized by the Method of Normalizing FFT-Convertible Functions of Electrograms of the Frontal Cortex and Hippocampus. Journal Biomed. 2020;16(1):12-27. (In Russ.) https://doi.org/10.33647/2074-5982-16-1-12-27

Просмотров: 88


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2074-5982 (Print)
ISSN 2074-5982 (Online)