системные механизмы

сочетанном применении ПФВ и ВЭР и ТЛ из девяти271 выявленных корреляционных связей семь были положительны.

Полученные результаты свидетельствует о том, что изменения ЭКоГ при сочетанном применении ПФв и ВЭР, более подобны изменениям ЭКоГ при центральном применении ТЛ, чем изменения ЭКоГ после изолированного применения ВЭР и позволяют высказать предположение, что при действии ТЛ и сочетанном действии ВЭР и ПФВ актуализуются одни и те же нейрохимические механизмы.

Также увеличение положительно коррелирующих показателей ЭКоГ при сочетанном применении ПФВ и ВЭР и ТЛ, по сравнению с изолированным применением ВЭР и ТЛ, может свидетельствовать, об активации ТЛ-зависимых нейрохимических механизмов после сочетанного применения ПФв и ВЭР.

При исследовании ФМПА по амплитуде и частоте ритмов ЭКоГ после применения ВЭР выявляется латерализация ритмов ЭКоГ по амплитуде в левое полушарие, т.е. иными словами амплитуда и частота ритмов ЭКоГ в левом полушарии была больше, чем в правом. После сочетанного применения ПФв м ВЭР показатели ФМПА амплитуды ритмов ЭКоГ статистически значимо не изменились.

При сочетанном применении ПФв и ВЭР показатели ФМПА амплитуд ритмов ЭКоГ не изменились. Это свидетельствует о том, что введение в ВЭР ПФв препятствует латерализация ритмов ЭКоГ в левое полушарие, т.е. их относительному увеличению в левом полушарии относительно правого. Это, в свою очередь, позволяет предположить, что введение ПФв в ВЭР может препятствовать усилению процессов активации в правом полушарии, и, следовательно, развитию аффективных состояний в связи с применением этанола.

Количество регрессионных связей-отношений между амплитудами ритмов ЭКоГ после применения ВЭР и ПФв возросло с 0 до 16 в левом полушарии и увеличилось с 7 до 8 в правом. При проведении корреляционного анализа в левом полушарии до введения ВЭР и ПФв выявлялся один статистически значимый коэффициент корреляции, а в правом - 3. После приема этанола количество статистически значимых

коэффициентов корреляции в обеих полушариях возросло, в272 левом до 6, а в правом до – 10.

Таким образом, применением дробно-линейной функции выявляется препятствие латерализации после применения ВЭР и ПФв по сравнению с изолированным применением ВЭР. При этом, как при применении изолированного ВЭР, так и сочетанного применения ВЭР и ПФв количество статистически значимых коэффициентов корреляции выявляемых между амплитудами ритмов ЭКоГ увеличилось, а количество статистически значимых коэффициентов регрессии (связей-отношений) в обеих экспериментальных ситуациях также изменялось одиноково – увеличивалось в левом полушарии и уменьшалось или не изменялось в правом.

Приведенные результаты расчетов позволяют высказать предположение, что различия в латерализации амплитуд ритмов ЭКоГ при сочетанном применении ВЭР и ПФв по сравнению с изолированным примененим ВЭР обусловлены собственно полушарными механизмами, возможно ТЛзависимыми.

После применения ВЭР происходит латерализация амплитуд ритмов ЭКоГ в левое полушарие, что также может свидетельствовать об относительной активации правого полушария.

Как полагают, изменения в электрогенезе мозга после приема этанола обусловлены изменениями тонуса ретикулярной формации мозга (Бобров А.Е., 1987).

Как известно, при употреблении алкоголя формируются две стадии: стадия возбуждения и стадия торможения.

Исследованиями КА при алкоголизации у человека выявили изменения свойственные реакции активации во всех отведениях ЭЭГ, что позволило высказать предположение о генерализованном характере активации при алкоголизации и задействованности мезенцефалической ретикулярной системы (Мельник Э.В., 1998).

Таким образом, клинические и экспериментальные исследования (в том числе и наши) свидетельствуют, что после применения этанола формируются электрографические признаки активации мозга.

Аналогичность в изменениях ЭКоГ и КА после273 применения ВЭР и НА явилось основанием к анализу подобия в изменениях показателей ЭКоГ при применении ВЭР и НА, а также при сочетанном применении ПФ и ВЭР и НА, использованием вычислений коэффициентов корреляции между динамическими рядами показателей ЭКоГ после применения ВЭР, сочетанного применения ПФ и ВЭР и НА.

Из 15 показателей ЭКоГ использованных в анализе при применении ВЭР и НА положительно коррелировали семь: амплитуды бета-2, бета-1, тета и дельта ритмов, индексы длительности бета-2, тета и дельта ритмов и один показатель частота альфа ритма отрицательно в левом полушарии, а в правом полушарии положительно коррелировали четыре показателя: амплитуды бета-2, бета-1, альфа и тета ритмов ЭКоГ и один - индекс длительности бета-1 ритма – отрицательно.

Квадраты расстояний Маханолобиса между разностными матрицами показателей ЭКоГ при применении ВЭР и введении НА составляли в левом полушарии 1,23 при Р=0,38, а в правом

– 2,79 при Р=0,041.

Таким образом, подобие в изменении показателей ЭКоГ при применении ВЭР и НА в левом полушарии выявлялось при использовании двух статистических методов - корреляционного и дискриминантного анализов, а в правом полушарии подобие было выражено в менее значительной степени и дискриминантным анализом не выявлялось.

После сочетанного применения ВЭР и ПФ изменения амплитуд ритмов ЭКоГ левого полушария являлось трехфазным: уменьшение в течение 15 минут после введения, восстановление исходного уровня к 20 минуте после введения и вновь снижение амплитуд к 25 и 30 минутам после применения ВЭР и ПФ. Периоды уменьшения амплитуд ЭКоГ сопровождались увеличением индекса длительности дельта ритма. В правом полушарии период полного восстановления амплитуд ритмов ЭКоГ отсутствовал, к 25 минуте наблюдения отмечалось уменьшение диапазонов (ритмов) ЭКоГ в которых отмечалось уменьшение амплитуды (статистически значимо сниженной определялась только амплитуда дельта ритма), а к 30 минуте наблюдения статистически значимо сниженными вновь определялись амплитуда бета 1, альфа, тета и дельта

диапазонов. Увеличения амплитуд ритмов ЭКоГ (за период274 наблюдения 30 минут после введения) не отмечалось.

После сочетанного применения ПФ и ВЭР КА статистически значимо уменьшился в левом полушарии (к 10 и 25 минутам после введения). Тем не менее, в правом полушарии после сочетанного применения ПФ и ВЭР отмечалось увеличение КА (к 15 и 30 минутам после введения).

При анализе подобия изменений показателей ЭКоГ после сочетанного применения ПФ и ВЭР и НА в левых полушариях отрицательно коррелировали два показателя: амплитуда и частота альфа ритма и отрицательно один - индекс длительности тета ритма, а в правых полушариях положительно коррелировали два показателя: амплитуды бета- 1 и тета ритмов.

Квадраты расстояний Маханолобиса между разностными матрицами показателей ЭКоГ при применении ПФв и ВЭР и введении НА составляли в левом полушарии 1,43 при Р=0,27, а

в правом – 2,34 при Р=0,073.

Таким образом, как и при изолированном применении ВЭР, при сочетанном применении ПФв и ВЭР изменения показателей ЭКоГ в левом полушарии были подобны таковым при применении НА, но не в правом.

При анализе подобия изменений показателей ЭКоГ после сочетанного применения ПФ и ВЭР и ВЭР в левом полушарии отрицательно коррелировали изменения частоты и индекса длительности тета ритма, а в правом отрицательно коррелировали изменения индекса длительности тета ритма.

Квадраты расстояний Маханолобиса между разностными матрицами показателей ЭКоГ при сочетанном применении ПФв и ВЭР и изолированном применении ВЭР составляли в левом полушарии 2,29 при Р=0,09, а в правом – 2,04 при Р=0,11.

Таким образом, при сочетанном применении ПФв и ВЭР изменения показателей ЭКоГ в правом полушарии были подобны таковым при изолированном применении ВЭР, но не в левом.

При анализе подобия изменений показателей ЭКоГ после сочетанного применения ПФ и ВЭР и изолироованного применения ПФв в левых полушариях показатели ЭКоГ не

коррелировали, а в правых положительно коррелировали275 изменения частоты и индекса длительности альфа ритма и отрицательно коррелировали изменения индекса длительности бета-2 ритма.

Квадраты расстояний Маханолобиса между разностными матрицами показателей ЭКоГ при сочетанном применении ПФв и ВЭР и изолированном применении ПФв составляли в левом полушарии 2,12 при Р=0,071, а в правом – 0,73 при Р=0,30.

Таким образом, при сочетанном применении ПФв и ВЭР изменения показателей ЭКоГ в правом полушарии были подобны таковым при изолированном применении ПФв и изолированном применении ВЭР, но не в левом.

Таким образом, изменения во времени ЭКоГ и КА после применения ВЭР и НА подобны, а после сочетанного применения ПФ и ВЭР изменения во времени ЭКоГ выявляются менее подобными, соответствующим изменениям как после изолированного применения ВЭР, так и НА. Таким образом, введение в ВЭР ПФ модифицирует стадии алкогольного опьянения, при этом, активация в левом полушарии после введения этанола не выявляется, а сразу формируется стадия торможения. Более того, в левом полушарии после сочетанного применения ВЭР и ПФ в тот период, когда после изолированного применения ВЭР амплитуда дельта ритма увеличилась, после сочетанного применения ВЭР и ПФ она уменьшилась.

В целом полученные результаты позволяют предположить, что сочетанное применение ВЭР и ПФ в качестве альтернативного пищевого алкогольсодержащего продукта может профилактировать аффективные поведенческие проявления алкоголизации, и явиться средством препятствующим формированию алкогольной зависимости.

276

Глава 8 Анализ нейрофизиологических механизмов действия

модели многоочаговой корковой эпилепсии и противосудорожного действия ПФв

Эпилептические приступы - основная мозговая дисфункция, затрагивающая 0.8 % людей. Многие из этих пациентов (20 %) являются фармакологически инкурабельны. Изучение патофизиологических механизмов эпилепсии, с целью прогнозирования приступов и их ингибиции, в этих ситуациях, могло бы способствовать реабилитации этих больных.

Изучение механизмов эпилепсии требует использования биологических моделей, т.е. моделирования эпилептических признаков на животных. Для формирования биологических моделей генерализованных приступов эпилепсии применяют стимуляции таламуса, двусторонние корковые фокусы судорожной активности, интрацистернальные или системные введения пенициллина, гаммагидроксибутирата, внутрижелудочковое введение опиатов, генетические крысиные модели.

Биологическое моделирование эпилептической активности единовременно служит целям изучения структурно-функциональной организации головного мозга (Карлов А.А., 2002) и изысканию корректных методов лечения эпилепсии.

8.1. Создание биологической модели многоочаговой корковой эпилепсии с помощью

внутрибрюшинного введения БП и анализ эволюции судорожной активности.

Разработанная раннее биологическая модель многоочагового эпилептического комплекса формировалась аппликацией кусочков фильтровальной бумаги размером 2Х2 мм, смоченных растворами стрихнина или пенициллина в корковые области мозга кошки (Шандра А.А. 1977). Было показано, что аналогичную биологическую модель можно создать и в коре головного мозга крысы (Макулькин Р.Ф., Шандра А.А., Лобасюк Б.А., 1979).

Однако для формирования указанной биологической277 модели необходимо проводить подготовительные операции (трепанацию костей черепа, постановку индифферентного электрода, трахеотомию животных), а сами опыты проводить, используя миорелаксанты.

Поэтому мы поставили перед собой задачу сформировать биологическую модель многоочагового эпилептического комплекс, на которой опыты можно было бы проводить в условиях свободного поведения животных. Оказалось что при введении БП в дозе 300000 МЕ на 100 г массы тела животных в коре головного мозга крысы формируется модель многоочаговой корковой эпилепсии для которой характерны иктальные и интериктальные периоды (Спосіб моделювання осередкової кіркової епілепсії. Деклараційний патент на корисну модель 15.08.2005. Бюл. №8).

После введения БП впервые судорожная активность возникала через 160-577 сек. от момента введения (рис. 8.1, Б) Из девяти крыс (4 контрольной и 5 опытной групп) у двух, первые судорожные разряды возникали в правом полушарии, а у шести в левом. У одной крысы возникновение судорожных потенциалов единовременно наблюдалось в обеих полушариях. Одновременно, с возникновением судорожной активности, в полушариях, не зависимо от стороны латерализации, ЭпА регистрировалась и в затылочном отведении. Позже всех ЭпА проявлялась в отведении фронтальной коры обоих полушарий, через 569 – 1188 сек.(9,48-19,8 минут) с момента введения БП (рис. 8.1, В). Формирование судорожной активности, в отведении фронтальной коры во всех опытах, начиналось с веретенообразной активности. В этот период наблюдения во всех изучаемых регионах коры головного мозга регистрировались синхронно возникающие судорожные потенциалы – формировалась интериктальная судорожная активность (рис. 8.1, Г). Через 16-85 мин после введения БП у всех животных формировалась иктальная судорожная активность (16, 48, 57, 85 мин). Интервалы между иктальными разрядами составляли 2-50 мин. В течение 3-3,5 часов эволюции судорожной активности эпилептическая

феноменология была относительно стабильна. В278 последующие периоды наблюдения амплитуды судорожных

А

Б

В

Г	Д	Е
Е		И

Рисунок 8.1. Эволюция судорожной активности сформированной внутрибрюшинным введением БП

А – до введения БП. Г – 21 мин. 10 сек после введения БП. Д – 21 мин 33 сек после введения БП. Ж – 23 мин 52 сек после введения БП. Л – 160 минут после введения БП. . М – через 210 после введения БП. 1-

левое полушарие; 2 – правое полушарие; 3 – фронтальная кора; 4

– затылочная кора.

потенциалов уменьшались до их полного исчезновения. Среднее время существования судорожной активности составило 313,25±14,94 минуты.

Динамика амплитуд (рис. 8.2) характеризовалась возрастанием величин судорожных потенциалов к 80 минуте наблюдения после введения БП от 579,11±46.13 мкВ в затылочной коре, до 1567,27±73,63 мкВ. в левом полушарии. Затем с 100-й минуты до 260 мин. наблюдался относительно стабильный период генерирования амплитуд судорожных потенциалов. К 340-й минуте наблюдения амплитуды судорожных потенциалов стремились к 0.

Изменения частоты генерации судорожной активности (рис. 8.3) носило волнообразный характер. Максимальные значения частот генерации судорожных потенциалов, регистрировались на 180 минуте после введения БП от

61,33±17,39 суд.пот/мин. во фронтальной коре, до279 191,50±25,55 суд.пот/мин в затылочной коре.

1800
1600
1400
1200
1000
мкВ
800
600
400
200
0
20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	220	240	260	280	300	320	340	360
							время (мин)
						A1		A2		A3		A4

Рисунок 8.2. Динамика амплитуд судорожных потенциалов вызванных внутрибрюшинным введением пенициллина в различных зонах коры головного мозга.

Обозначения: A1 - левое полушарие. A2 - правое полушарие. A3фронтальная кора, A4- за-тылочная кора.

	250
мин	200
пот/
суд.	150
	100
	50
	0
	20	40	60	80	100	120 140 160	180 200	220 240 260		280 300	320 340 360
						время (мин)
						F1	F2	F3	F4
Рисунок 8.3. Динамика частоты генерации
судорожных					потенциалов					вызванных

внутрибрюшинным введением пенициллина в280 различных зонах коры головного мозга..

Обозначения: F1 - левое полушарие, F2 - правое полушарие, F3 - фронтальная коры, F4затылочная кора.

8.1.1. Математическое моделирование биологической модели многоочаговой корковой

эпилепсии

Аппроксимация во времени амплитуды и частоты генерации судорожных потенциалов. Создание моделей по экспериментальным временным рядам в математической статистике и теории автоматического управления получило название идентификации систем (Л. Льюнг, «Идентификация систем. Теория для пользователя». М.: Наука, 1991. 432 с.), а в нелинейной динамике именуется

реконструкцией динамических систем (G. Gouesbet, S. Meunier-Guttin-Cluzel, O. Menard (eds), Chaos and Its Reconstructions”.Nova Science Publishers, New York, 2003. 320 p.).

Для аппроксимации во времени динамик амплитуд и частот судорожных потенциалов методом перебора, было избранно расширенное уравнение линейной регрессии вида: y=a+bx+cx2lnx+dx0,5lnx+ex/lnx.

Выбор именно этого расширенного уравнения линейной регрессии был обусловлен тем, что в большинстве анализируемых ситуаций использование именно этого уравнения обеспечивало получение наибольшего по величине квадрата коэффициента корреляции, при удовлетворительной статистике Фишера.

Коэффициенты уравнения y=a+bx+cx2lnx+dx0,5lnx+ex/lnx, аппроксимирующего изменения амплитуд судорожных потенциалов в левом и правом полушарии, фронтальной и затылочной коре приведены ниже:

в левом полушарии:

a=(-1,0375e+06±758453,77) (1) b=(-57241,74+41829,64)

c=(0,15±0,11) d=(-138657,53±101429,88)