Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Резюме
• Файлы

Ахмадеев А.В.

Проведен анализ структурно-количественных характеристик миндалевидного комплекса мозга крыс (МК), различающихся по генотипу локуса TAG 1A гена рецептора дофамина второго типа. Результаты работы выявили наличие асимметрии МК в мозге крыс с генотипом А1/А1 по локусу TAG 1A DRD2, у которых ранее были выявлены ускоренные темпы развития толерантности к алкоголю и формирования психической зависимости. Результаты проведенного исследования вместе с имеющимися в литературе сведениями позволяют говорить о том, что наличие асимметрии объемных характеристик МК (в левом полушарии больше, чем в правом) может служить показателем высокого риска развития наркомании.

Статья в формате PDF

135 KB

В ранее проведенных нами экспериментальных исследованиях выявлена роль генотипа А₁/А₁ по локусу TAG 1A DRD₂ в ускорении темпов развития толерантности к алкоголю и формирования психической зависимости [4]. Также с помощью иммуноцитохимической реакции картирована локализация CART(cocaine-amphetamine-regulated transcript) пептид - экспрессирующих нейронов в миндалевидном комплексе (МК) мозга крысы [3]. Это позволило определить структуры, вовлекаемые в патогенез наркомании. Наибольшее значение среди них для разработки путей интраназального введения лекарственных средств имеют дорсомедиальное, заднее медиальное и заднее кортикальные ядра, являющиеся обонятельными центрами мозга [1]. Указанные ядра МК имеют много общего в структурно-функциональной организации, а также в механизмах становления в филоонтогенезе мозга, что позволило рассматривать их как формации палеоамигдалы [5].

Целью данного сообщения является структурно-количественная характеристика ядер палеоамигдалы и базолатеральной группировки МК у самцов и самок крыс с генотипом А₁/А₁ и А₂А₂ по локусу TAG 1A DRD₂ .

Исследования проведены на 28 половозрелых крысах (7 самцов и 7 самок в группах, различающихся по генотипу), подробная характеристика которых приведена в ранее опубликованной работе [2]. Для измерения площади изучаемых структур использовали высокоинформатиные фронтальные срезы МК [1], окрашенные крезилом фиолетовым по Нисслю и программу JmageJ 1.38 (USA). Вычисляли абсолютные и удельные площади изучаемых структур. Удельную площадь МК  определяли по отношению к площади всего соответствующего полушария, удельные площади ядер по отношению к площади МК. Площадь заднего медиального ядра планиметрировали вместе с задним кортикальным ядром (далее в работе этот участок МК обозначен как Сор), площадь латерального ядра совместно с базолатеральным ядром (далее в работе этот участок МК обозначен как BL). Количественные характеристики обрабатывали с помощью программы «Statistica 5.5.

Дорсомедиальное ядро занимает самую дорсальную по сравнению с другими двумя ядрами позицию, имеет наибольшую плотность упаковки нейронов, форма и размеры нейронов однородны. Оно находится около стенки бокового желудочка. Заднее медиальное ядро располагается вентральнее дорсомедиального ядра, отделяясь от него узкой волокнистой прослойкой, а на каудальном уровне прилежит к вентральной стенке бокового желудочка. Нейроны этого ядра обладают преимущественно средними размерами, базофильное вещество, представлено мелкими зернами и отдельными глыбками. По форме и размерам клеток в ядре присутствует полиморфизм, что отличает его от имеющего мономорфный набор нейронов дорсомедиального ядра. Заднее кортикальное ядро самое большое по площади среди рассматриваемых ядер. Оно выходит на базальную поверхность мозга, где под мягкой оболочкой находится его поверхностная зона. В составе ядра предложено выделять медиальную и латеральную части, подробное описание которых приведено ранее [5].

Изучение нейронной организации показало, что дорсомедиальное ядро содержит самые «примитивные» из нейронов - нейробластоформные. Они «привязаны» к перивентрикулярной зоне. Короткодендритных нейронов значительно больше, это основная разновидность   нейронов,   составляющих   ядро.

Набор нейронов в заднем медиальном ядре различается в его медиальной и латеральной зонах. В медиальной части, которая по площади больше латеральной, преобладают длинноаксонные редковетвистые нейроны - короткодендритные и ретикулярные. В латеральных частях ядра появляются длинноаксонные густоветвистые нейроны древовидного класса, которые рассматриваются как самые «примитивные» среди густоветвистых нейронов и имеют черты сходства с короткодендритными [7]. В медиальной части заднего кортикального ядра преобладают редковетвистые нейроны ретикулярного и короткодендритного классов. В латеральной части этого ядра с появлением явлений стратификации, количество густоветвистых нейронов становится больше, они концентрируются в поверхностной клеточной зоне и носят характер веретенообразных и пирамидообразных нейронов.

Количественные характеристики изученных методом планиметрии ядер МК приведены в таблицах №1 и 2.

Приведенные в таблице № 1 данные показывают, что у самцов крыс площади МК как в левом, так и в правом полушарии мозга значимо больше, чем у самок (p<0,001). Дорсомедиальное ядро у самцов больше, чем у самок только в левом полушарии, при этом уровень значимости по удельной площади составляет p<0,05. У самок крыс в обоих полушариях мозга значительно больше площадь Сор (p<0,001) и BL (p<0,01 в правом и p<0,001 в левом полушарии мозга по удельной площади).

Сравнение количественных характеристик ядер МК внутри группы самцов и самок крыс показало наличие различий по площади ядер в левом и правом полушариях мозга. При этом при сравнении абсолютных площадей МК у самцов выявлено значимое превышение площади в левом полушарии (p<0,05). Также в левом полушарии значимо больше площадь дорсомедиального ядра (p<0,01) и Сор (p<0,01). При сравнении численных характеристик удельных площадей МК и ядер обнаружены достоверные различия - площадь МК и дорсомедиального ядра больше в левом полушарии (p<0,01 и p<0,05 соответственно).

У самок крыс выявлена асимметрия при сравнении численных характеристик, характеризующих как абсолютную, так и удельную площадь структур. При этом удельная площадь МК больше в правом полушарии (p<0,05), Сор и BL в левом полушарии(p<0,05).

Таблица 1. Абсолютная и удельная площадь ядер МК крыс с генотипом А₁/А₁ по локусу TAG 1A DRD₂. 

Примечание: * p<0,05, ** p<0,01, *** p<0,001 по сравнению с самками

Приведенные в таблице № 2 данные показывают, что у самцов крыс, имеющих генотип А₂/А₂ площадь МК как в левом, так и в правом полушарии мозга значимо больше, чем у самок (по удельной площади p<0,01). Дорсомедиальное ядро у самцов больше, чем у самок только в левом полушарии, при этом уровень значимости составляет p<0,05. У самок крыс в обоих полушариях мозга значительно больше площадь Сор (p<0,001) и BL (p<0,01).

Таблица 2. Абсолютная и удельная площадь ядер МК крыс с генотипом А₂/А₂ по локусу TAG 1A DRD₂. 

Примечание: * p<0,05, ** p<0,01, *** p<0,001 по сравнению с самками

Сравнение количественных характеристик ядер МК внутри группы самцов и самок крыс с генотипом А₂/А₂ показало отсутствие значимых различий в их величинах в левом и правом полушариях мозга, т.е. выявило отсутствие асимметрии структур МК среди исследованных крыс с генотипом А₂/А₂.

Известно, что изменение объёмных характеристик МК, выявленное с помощью новейших методов исследования мозга - компьютерной томографии и ядерно-магнитного резонанса - является
ранним диагностическим признаком ряда психоневрологических заболеваний. Значительная часть этих работ посвящена болезни Альцгеймера и Паркинсона, шизофрении, височной эпилепсии [9,12,13,14] и лишь в единичных работах проведена регистрация изменений морфологии структур при наркозависимости и у лиц, входящих в группу риска.

Исследования, проведенные с помощью ядерно-магнитного резонанса у лиц португальской популяции (34 правши - добровольца в возрасте от 19-до 52) показали, что в норме асимметрии в объеме МК не существует [10]. Этими же авторами отмечены половые различия в объеме МК, он больше у мужчин по сравнению с женщинами. Анализ объемных характеристик МК у людей с высоким риском развития алкоголизма (семьи алкоголиков) по сравнению с группой низкого риска показал, что риск проявляется уменьшением объема МК в правом полушарии [8,11]. Анализ с использованием компьютерной томографии длительного и интенсивного использования канабиоидов (производных конопли - марихуаны, гашиша), а также лиц с кокаиновой зависимостью выявил уменьшение объема МК [15, 16].

Полученные нами результаты согласуются с приведенными данными литературы. У крыс с генотипом А₁/А₁, показавших в эксперименте с принудительной алкоголизацией ускоренные темпы формирования толерантности и психической зависимости по сравнению с крысами А₂/ А₂, имеет место асимметрия в объемных характеристиках МК. У самцов и самок крыс с генотипом А₂/А₂ асимметрии по величине площадей МК и его структур не обнаружено.

Таким образом, результаты проведенного исследования вместе с имеющимися в литературе сведениями позволяют говорить о том, что наличие асимметрии объемных характеристик МК (в левом полушарии больше, чем в правом) может служить показателем высокого риска развития наркомании.

Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта Президента РФ МК-865.2008.4

ЛИТЕРАТУРА

1. Акмаев И.Г., Калимуллина Л.Б.Миндалевидный комплекс мозга: функциональная морфология и нейроэндокринология. М., Наука, 1993.
2. Ахмадеев А.В. //Фундаментальные исследования, 2008, № 8, с.30.
3. Ахмадеев А.В., Мат-лы Четвертого Международного Междисциплинарного Конгресса «Нейронаука для медицины и психологии». Судак, Крым, Украина, 2008, с.56.
4. Ахмадеев А.В. // Фундаментальные исследования, 2009, № 4, с. 7.
5. Ахмадеев А.В., Калимуллина Л.Б. // Морфология, 2004, т.126, №5, с.15.
6. Ещенко Н.Д. Биохимия психических и нервных заболеваний. СПб, 2004.
7. Леонтович Т.А. Нейронная организация подкорковых образований переднего мозга. М., Медицина,1978.
8. Benegal V., Antony G., Venkatsubramanian G. et al.// Addict Biol., 2007, V.12, №.1, p.122.
9. Franklin T., Druhan J.//Eur J. Neurosci., 2000, V. 12, № 6, p. 2097.
10. Goncalves-Pereira P., Oliveira E.,Insausti R.// Rev.Neurol., 2006, V.42, №.12, p.713.
11. Hill S., De Bellis M., Keshavan M. et  Biol. Psychatry, 2001, V.49, №.11, p.894.
12. Hirayasu Y, Shenton M., Salisbury D.//Am. J. Psychiatry, 1998, V. 155, № 10, p.1384
13. Jack C., Petersen R., Xu Y. et al. // Neurology, 1997, V. 49, № 3, p. 786.
14. Kalviainen R., Salmenpera T., Partanen K. et al.//Epilepsy Res.,1997,V. 28, № 1, p.39
15. Markis N., Gasic G., Seidman L. et al.// Neuron, 2004, V.44, №.4, p.729.
16. Yucel M., Solowij N., Respondek C.et al.// Arch Gen Psychiatry, 2008, V.65, №.6, p. 694.

Библиографическая ссылка