Изучение динамики формирования лекарственной дифференцировки анксиолитиков с ноотропным и/или нейропротективным компонентами действия Петрянина Елена Валериевна

Механизмы действия препаратов с ноотропным и/или нейропротективным компонентами действия

Ноотропная концепция возникла около 30 лет тому назад, благодаря Gurgea и Skondia (фирма UCB, Бельгия), которые разработали и внедрили первый препарат этой группы пирацетам. По их определению ноотроны являются средствами, активирующими высшую интегративную деятельность мозга и восстанавливающими нарушенные функции высшей нервной деятельности.

Классификацию ноотропных препаратов можно представить следующим образом (Воронина,2000): 1. Производные нирролидона: пирацетам, этирацстам, ашграцетам, оксирацетам, прамнрацетам, дипрацетам, ролзирацетам, фенотроннли др. 2. Производные диметиламиноэтанола: диметиламиноэтанол, диманол ацеглюмат, мсклофеноксат, эуклидан и др. 3. Производные пиридоксина: пиритинол, гутимнн. 4. Производные ГЛМК: никотиноил ГАМК, фенибут, пантогам, гаммалон, натрия оксибутират и др. 5. Цереброваскулярные средства: ницерголин, виниосетин, винкамин, хидергин и др. 6. Нейр о пептиды и их аналоги: АКТГ и его фрагменты (семакс, эбиратид), вазопрессины и окситоцин, тиролиберин и меланостатин, эндогенные опиоиды, пироглютамил, ноопепт. 7. Антииоксиданты: мексидод, ионол. 8. Разные вещества с компонентом ноотропного действия: этимизол, оротовая кислота, метилглюкооротат, оксиметацил, нафтидрофурил, ксантинолникотинат, жепь-шень, лимонник и др.

Как представлено выше, группа ноотропов чрезвычайно разнообразна, и по химическому строению и по механизмам действия. Однако, все эти вещества объединены однонаправленностью основного ноотропного эффекта, определяющего их влияние в клинике, а именно, способность- повышать устойчивость мозга к различным вредным воздействиям, улучшать процессы обучения и памяти (Воронина Т.А., 1989; Voronina, 1992).

Спектр показаний для клинического применения ноотропных препаратов достаточно широк. Они применяются при нарушениях умственной деятельности человека, возникающих при астенических и депрессивных состояниях после черепно-мозговых травм, нейроинфекций, отравлений, на фоне различных соматических заболеваний, при расстройствах мозгового кровообращения различного генеза, при остром и хроническом отравлении, при стрессе, при утрате умственной работоспособности, при сенильных деменциях, при нарушениях, вызванных длительным приемом алкоголя, терапией транквилизаторами, нейролептиками и другими депрессантами ЦНС и т. д. (Воронина Т.А., 1989, 2000).

Вопрос о дифференцировочных стимулыгых свойствах ноотропных веществ освещен относительно слабо. Однако интрацептивные стимульные свойства ноотропов заслуживают внимания, так как эти вещества часто применяются для купирования синдромов отмены после отмены длительного применения веществ с сильными положительными подкрепляющими свойствами (опиоиды, барбитураты, этанол) (Гарибова Т.Л, Сопыев Ж.А., 1989), в ряде случаев эффективны при коррекции состояний обратимой амнезии (Kalinina et al., 1996).

Наряду с эффектами, определяющими специфическое ноотропное действие данного класса препаратов, эти вещества обладают рядом других психотропных эффектов, свойственных известным психотропным препаратам из других классов. Например, представляет интерес группа ноотропов со смешанным спектром действия - ноогропы/анксиолнтнки (феннбут, мексидол, ноопепт).

Пирацетам является одним из первых синтезированных препаратов из группы ноотропов. По химическому строению пирацетам можно рассматривать как циклическое производное ГАМК (Воронина Т.А. и соавт,, 1985). Показано, что в концентрации 20 и 50 ммоль/л пирацетам не ингибирует связывание ДА, 5-НТ, м-НР, центральных и периферических БД, ГАМК и опиатных рецепторов (Воронина и соавт., 1984; Гарибова TJI. и соавт., 1985). Предполагается вовлечение глутаматных рецепторов в реализацию эффектов пирацетама. При этом он не влияет ни на обратный захват, ии на выброс, ни на метаболизм глутаминовой кислоты (Scondia, 1983). Пирацетам наряду с ноотропными свойствами обладает анксиолитической активностью. (Гарибова Т.Л. и соавт., 1985). Анксполитическое действие пирацетама (400-600-мг/кг) было показано в условиях конфликтной ситуации по J.Vogel. Животные увеличивали число взятий воды, несмотря на электроболевое раздражением (Воронина и соавт., 2000). При введении в течение 7 дней в дозе 250 мг/кг пирацетам проявлял анксиолитическую активность в тесте приподнятого крестообразного лабиринта (ПКЛ) (Bhattacharya et al., 1993). Анксиолитический эффект пирацетама наблюдали и в клинике (А веди сова А.С., 1998) Однако, анксиолитический эффект пирацетама значительно слабее, чем у БД анксиолитиков (феназепама, лоразепама) (Гарибова Т.Л. и соавт., 1985). Пирацетам, в отличие от БД, не обладает дифференцировочными стимульными свойствами при выработке ЛкД в Т-лабиринте и оперантной модели Скинера (Kalinina et al., 1996).

В медицинской практике достаточно широко используется в качестве анксполитического и седативного средства фенильное производное ГАМК феннбут (Мсхиланс Л.С. и соавт., 1990). Наличие в спектре фармакологической активности препарата ноотронных свойств (антпгппокенческого, аитиамнестического, способность предупреждать развитие экспериментального отека головного мозга и повышать устойчивость головного мозга к отеку, упіетающес действие на ряд вестибулярных нарушений) отличает его от представителен групп классических анксиолитиков (феназепама, лоразепама и т.д.) (Ковалеві Е.И., 1984; Островская Р.У., 1984). Мехилане Л.С. и соавт. (1990) рассматривают феннбут в качестве "ноотронного средства с седативним н транквилизирующим компонентом действия". Анкснолитическое действие фенибута гораздо слабее, чем противотревожная активность анксполитиков БД структуры (Мсхилаие Л.С. и соавт., 1990). Седатнвнос действие фенибута в экспериментальных условиях проявляется в угнетении двигательной активности в актометре и коэффициента ориентировочно-исследовательской реакции в "открытом поле" у мышей и крыс (Хаунина Р.А., 1978).

Подобно БД анксиолитикам, у фенибута выявлено ингибирующее действие на судороги, индуцируемые лигандом БДР производным р-карболином ДМСМ, фенилэтиламином, кинуренином и йохимбином. Согласно общепринятой точке зрения, фенибут является агоиистом ГЛМКл-penenTopoBj функционально не связанных с ГАМКА- БДР-СІ К (Мехилане Л.С.; 1990).

В отличие от БД анксполитиков, барбитуратов и буспирона, фенибут в используемой дозе (50 мг/ кг) оказался не эффективным при выработке у крыс навыка различения веществ. Средний уровень адекватных выборов рычага, соответствующего инъекциям фенибута, не достигал требуемого критерия обученности (Калинина Т.С., 1992).

В работах, которые были посвящены изучению способности ноотропов (пирацетама, нооглютила) вызывать ЛкД или диссоциированное обучение, также были получены данные о низкой дифференцируемости (Гарибова Т.Л., Воронина Т.А., 1984). В связи с этим, можно предположить, что отсутствие у фенибута дифференцировочных стимульных свойств обусловливается наличием более выраженного ноотрошюго компонента действия в спектре его психотронной активности.

Оценка специфичности лекарственной дифференцировки и анализ механизма стимульных свойств психотропных средств

Способность фармакологических агентов воспроизводить и изменять стимульные свойства "тренировочного" вещества оценивали в условиях специально разработанной тестовой процедуры. Тесты осуществляли 1-2 раза в неделю на фоне стабильной лекарственной дифференцировки. Между тестами продолжались тренировочные сеансы в целях поддержания сформированного поведения на уровне требуемого критерия обученности (Рис.4). Длительность тестовой процедуры составляла 3 мин; в течение теста, независимо от поведения животных, подкрепление отсутствовало. При заместительном тестировании крысам вместо "тренировочного" препарата вводили новое для животных (тестируемое) вещество до помещения в экспериментальную установку. При исследовании механизмов интрорецептивных стимульных свойств исследуемых препаратов в тесте вводили их совместно с анализаторами, так, чтобы пики фармакологической активности используемых соединений совпадали во времени. Регистрировали общее распределение нажатий на оба рычага и долю выборов рычага, соотнесенного с введением "тренировочного" апксиолитика; % животных, выбирающих рычаг, соотнесенный с контрольным раствором или с веществом, латентное время выполнения оперантной реакции до получения первой едштцы подкрепления, частоту оперантных реакций на правильный рычаг в секунду в течение теста. На первом этапе осуществлялась выработка ЛкД, в ходе которой// условнорефлекторное поведение животного (а также и человека) жестко детерминируется наличием или отсутствием в организме психотропного вещества. Следующий этап - обоснование условий тестовой процедуры, в ходе которой /.? собственно и осуществлялся сравнительный анализ стимульных свойств тренировочного препарата и тестируемых веществ, а также исследовалось влияния различных фармакологических анализаторов на способность тренировочного препарата вызывать ранее сформированный навык различения веществ. Между тестами (которые осуществлялись не чаще 1-2 раз в неделю) продолжались тренировочные сеансы обучения, направленные на стабильное воспроизведение лекарственной дифференцировки в течение всего эксперимента, и проверки условий процедуры тестирования, обеспечивающие адекватность тестов (Рис. 4).

Подобная схема позволяет осуществлять длительные эксперименты на одной группе животных и получать на ней большой массив информации, касающийся веществ из разных фармакологических групп. полученные при суммировании результатов нескольких тестов при использовании одного и того же фармакологического агента, позволяют сделать один из трех выводов: 1. вещество вызывает генерализацию ЛкД, "имитирует" стимульные свойства "тренировочного" препарата при выборе соответствующего ему рычага не менее чем в 75% всех осуществляемых животным выборов; 2. тестируемое вещество полностью не воспроизводит стимульных характеристик исходного соединения при выборе рычага менее чем в 25% всех случаев; 3. вещество может проявлять лишь частичную генерализацию стимул ьных свойств "тренировочного" препарата, что отражается в выборе рычагов на уровне 25-75%. Данные условия тестовой процедуры являются адекватным индикатором при установлении истинного характера ЛкД, так как позволяют отличить навык различения веществ от феномена переделки. Переделка вырабатывается в процессе длительного обучения при смене сигнального значения одного и того же условного стимула на противоположное и проявляется в том, что животному достаточно один I раз совершить ошибочный выбор для того, чтобы в дальнейшем осуществлять только адекватные реакции. Следовательно, при выработке переделки в отсутствии подкрепления на фоне "тренировочных" стимулов следует ожидать случайное распределение нажатий на рычаги, поскольку животное в этом случае ориентируется не на препарат, а на результат первого выбора. Параметрами оценки формирования ЛкД являлись: 1) % выборов рычага, соотнесенного с введением "тренировочного" анксиолитика в течение всего тренировочного сеанса, на основе чего определяли динамику кривых накопления правильных реакций; 2) в режиме FR1 - % выборов рычага, соотнесенного с введением "тренировочного" вещества в течение 3-х минут без подкрепления; 3) в режимах FR4 и FR10 - % выборов рычага, соотнесенного с введением "тренировочного" анксиолитика до получения первого подкрепления в начале каждого сеанса обучения, для определения динамики воспроизведения ЛкД; 4) % животных, выбирающих рычаг, соотнесенный с введением "тренировочного" препарата. Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли по парному t критерию Стьюдента для оценки частоты адекватных реакций и по непараметрическому критерию Фишера для оценки выборочных долей вариант (Урбах, 1964, Боровиков В.П., 2001).

Лекарственная дифференцировка "лоразепам - контрольный раствор" в режиме FR 10

Оперантный рефлекс при использовании в тест - условиях в качестве дифференцируемого стимула феназепама в дозе 2 мг/кг характеризуется высоким процентом выборов рычага, соответствующего инъекциям транквилизатора — 90.4 ± 2.5% всех реакций (Рис. 8.А.). При этом выбор рычагов, адекватных инъекциям феназепама. регистрировали у 100% испытуемых животных (латентное время выполнения оперантного рефлекса 34.6 ± 7.0 сек, частота правильных оперантных реакций 9.3 ±2.2 нажатий в мин) (Табл. 5).

В целях оценки специфичности дифференцировочных стимульных свойств феназепама исследовали способность БД гидазепама и лоразепама и барбитурата пентобарбитала Na замещать феназепам в тестовых условиях. Введение лоразепама в дозе 2 мг/кг характеризуется высоким процентом выборов "тренировочного" рычага, соответствующего инъекциям феназепама— 81.3 ± 3.1% всех реакций (Рис. 8.А.). Латентное время выполнения оперантного рефлекса и частота правильных оперантных реакіщй по сравнению с аналогичными параметрами контрольного теста (при инъекции феназепама) значимо не изменялись- Выборы рычагов, адекватных инъекциям феназепама регистрировали у 80% животных, что свидетельствует о полной генерализации стимульных свойств феназепама при замещении его на лоразепам (Табл. 5).

Гидазепам, как видно из рис. S.A., в дозе 20 мг/кг не вызывал генерализацию поведения у крыс: в среднем в 55.9 ± 4.9% всех случаев крысы выбирали рычаги, ассоциируемые с инъекциями феназепама. При анализе индивидуальных реакций представлено, что 80%-ный уровень адекватных феназеиаму реакций регистрировали у 25% испытуемых животных. Латентное время при этом увеличивалось в 1,7 раза, а частота правильных оиерантных реакций статистически достоверно снижалась с 9.3 ± 2.2 до 3.2 ± 0.5 нажатий в минуту по сравнению с контрольными условиями (при р 0.05, по парному t критерию Стъюдепта) (Табл. 5).

В дозе 50 мг/кг гидазепам также не вызывал полной генерализации дифференцировочного поведения. Крысы в среднем осуществляли 67.8 ± 5.0% выборов рычагов, ассоциируемых с введением феназепама (Рис. 8.А.). Лишь у 20% животных регистрировали 80% уровень адекватных феназепаму реакции. (Табл. 5).

Таким образом, установлено, что стимульные свойства феназепама (2 мг/кг) не воспроизводятся при замене его на гидазепам (20,50 мг/кг). Полученные результаты согласуются с полученными ранее данными о различии интрацептивных стимульных свойств феназепама и гидазепама при формировании ЛкД феназепама и гидазепама в условиях непрерывного подкрепления (Калинина, 1992).

При использовании в заместительном тесте пентобарбитала Na в дозе 10 мг/кг также регистрировалась лишь частичная генерализации лекарственной дифференцировки. Выбор рычага осуществлялся случайным образом: 43.7 ± 4.3% выборов рычагов, соотносимых с феназепамом (Рис. 8.Л.). Только 17% животных выбирали рычаги, ассоциируемые с феназепамом, и не одно из тестируемых животных не выбирало рычаги, ассоциируемые с контрольным раствором. При этом в 2 раза увеличивалось латентное время, и в 2.8 раз снижалась частота правильных оперантных реакций (Табл. 5).

Полученные результаты подтверждают высокую специфичность ЛкД феназепама (2 мг/кг), стимульные свойства которого воспроизводятся только лоразепамом (2 мг/кг) и не воспроизводятся при замене его на гидазепам и барбитурат.

Для опенки специфичности стимульных свойств феназепама исследовали способность, лоразепама, прегнанолона, мексидола, афобазола, вальпроата Са и его комбинаций с мексидолом, замещать феназепам в тестовых условиях.

При использовании в тестовых условиях феназепама животные осуществляли адекватные реакции в среднем 87 ± 3.2% всех случаев (Рис. 8.В.). При этом рычаг, соотнесенный с инъекциями "тренировочного" вещества выбирало 100% животных. Латентное время выполнения оперантного рефлекса составило 79.3 ± 5.9 сек., частота правильных оперантных реакций 10.3 ±1.8 нажатий в минуту (Табл. 6).

При введении лоразепама в дозе 2 мг/кг регистрировали высокий процент выборов рычага, соответствующего инъекциям феназепама - 86 ± 5.0% всех выборов (Рис. 8.В.). При этом частота правильных реакций снижалась в 1.6 раза, а латентное время практически не изменялось. Выбор рычагов, соотнесенных с введением феназепама, регистрировали у 80% крыс, что свидетельствует о генерализации стимульных свойств феназепама при замещении его на лоразепам (Табл. 6).

Заместительное тестирование с использованием в качестве тест-стимула афобазола в дозе 20 мг/кг не вызывало генерализации дифференцировочного поведения (10.8 ± 3.9% выборов, соотнесенных с введением феназепама) (Рис. 8.В.).

Ни одно из испытуемых животных не выбирало рычаги, соотнесенные с инъекциями феназспама. 100% испытуемых крыс выбирали рычаги, соотнесенные с инъекциями контрольного раствора. Латентное время выполнения операитного рефлекса статистически достоверно увеличивалось в 2.5 раза (при р 0,05 по парному t критерию Сгьюдента), а частота правильных реакции снижалась с 10.3 ± 1.8 до 0.5 ±0.1 нажатий в минуту (при р 0,05 по парному t критерию Сгьюдента) (Табл. 6).

В дозе 50 мг/кг мексидол не вызывал генерализации оперантного поведения, сформированного нри использовании "тренировочного" вещества. Крысы не воспроизводили спшульные свойства феназепама (в среднем 20.7 ± 2.6% всех случаев крысы выбирали рычаг, соотнесенный с введением феназепама).

Мексидол, как видно из табл. 6, в дозе 150 мг/кг не обладает заместительной способностью относительно стимульных свойств феназепама: животные осуществляли 8.0 ± 4.4% всех выборов, ассоциируемых с введением феназепама (Рис. 8.В.). У 75% животных в этой дозе отмечалась седация, оставшиеся 25% крыс осуществляли нажатия на рычаг, соотнесенный с контрольным раствором. Латентное время выполнения оперантного рефлекса увеличивалось в 2.5 раза (при р 0,05 но парному t критерию Сгьюдента). Частота правильных реакций снижалась с 10.3 ± 1,8 до 0.5 ± 0.3 нажатий в минуту (при р 0,05 по парному t критерию Сгьюдента) (Табл. 6). Использование в заместительном тесте вальпроат Са в дозе 200 мг/кг не вызывало генерализации оперантного поведения (9.0 ± 2.2% выборов, соотнесенных с инъекциями феназепама) (Рис. 8.В.). Ни одно из испытуемых животных не выбирало рычаг, соотнесенный с инъекциями феназепама, в то время как 40% крыс выбирало рычаг, ассоциируемый с контрольным раствором. Латентное время увеличивалось до 180 секунд, и в 10 раз снижалась частота правильных реакций (Табл. 6).

Исследование специфичности дифференцировочных стимульных свойств лоразепама в режиме FR10

После 30 сеансов выработки ЛкД циклопролил-глицина и контрольного раствора в режиме FR1, в течение которых животные стабильно регистрировали критерий обученное, тренировку продолжали в более сложном режиме оперантного поведения FR10.

Как показал анализ динамики воспроизведения ЛкД, крысы в течение последующих 40 сеансов обучения не воспроизводили ЛкД, осуществляя выбор рычагов случайным образом. Это свидетельствует о нарушении ЛкД при переходе на более сложный режим оперантного поведения. Так, в условиях нормы крысы в среднем ни разу не достигали требуемого критерия обученное. На фоне действия дипептида превышение 80%-ного порога адекватного реагирования регистрировалось лишь на 28-м сеансе обучения (Рис. 19). Таким образом, динамика воспроизведения ЛкД циклопролил-глицина и контрольного раствора принципиально отличалась от таковой при выработке условнорефлекторного навыка различения феназепама и контрольного раствора. Следовательно, циклопролил-глицин оказался менее эффективным при формировании ЛкД по сравнению с феназепамом.

По горизонтали - сеансы обучения, по вертикали - % выборов рычага, соотнесенного с инъекциями вещества; пунктирная линия - уровень требуемого критерия обученности.

Частота нажатий на адекватные рычаги при выработке ЛкД циклопролил-глицина и контрольного раствора в режиме непрерывного подкрепления FR1 в среднем колебалась от 4.5 ± 0.3 до 8.9 ± 0.9 нажатий в минуту на фоне действия дипептида и от 4.0 ± 0.3 до 8.5 ± 0.8 нажатий в минуту - в условиях нормы (Рис. 21). При этом, в процессе обучения отмечалась тенденция к постепенному увеличению частоты адекватных оперантных реакций как после введения циклопролил-глицина, так и в условиях нормы.

В режиме фиксированного отношения FR10 при использовании в качестве дифференцируемого стимула циклопролил-глицина частота оперантных реакции на фоне введения вещества составляла в среднем от 11.0 + 0.8 до 11.9+1.6 нажатий в минуту, после инъекций контрольного раствора она колебалась от 10.3 ± 2.7 до 13,0 + 2.0 нажатий в минуту (Рис. 20). По горизонтали — сеансы обучения на фоне введения вещества и контрольного раствора; по вертикали - средняя частота адекватных оперантных реакций (число нажатий в минуту).

При формировании у животных способности различать вещества в условиях режима FRN (где N 1), вознаграждаемой оперантной условнорефлекторной реакцией является последовательность из N нажатий на подкрепляемый рычаг. В тестовых условиях, при оценке уровня воспроизведения выработанного навыка и. следовательно, стимульных свойств препарата определяется отношение - N последовательных нажатий на требуемый рычаг к общему количеству нажатий на оба рычага - до получения первого подкрепления. Если это отношение составляет 80% и более, то полагают, что лекарственная днфференцировка сформирована или тестируемый препарат воспроизводит стимульные свойства "тренировочного" вещества (Overton, 1984,1999). Если этот параметр меньше 20%, то говорят об отсутствии генерализации стимульных свойств "тренировочного" соединения. Реакции, попадающие в интервал между 25% и 80%, рассматриваются как промежуточные (интермедиальные).

В данной ситуации о степени дифференцируемое препарата судят по доле (%) животных, выбирающих адекватный препарату рычаг в соответствии с вышеупомянутым критерием. Таким образом, этот подход к оценке дифференцировочного поведения является качественным: животное или обучилось, или нет.

В настоящем исследовании крыс обучали навыку различения веществ в условиях непрерывного подкрепления FR1 и режимов фиксированного отношения FR4 и FR10. В режиме непрерывного подкрепления адекватных реакций, каждое нажатие на требуемый рычаг рассматривается в качестве законченного условнорефлекторного акта. В данной ситуации об уровне адекватности оперантного поведения судили не только по достижению фиксированного критерия обученности (80% правильных реакций), определяемому отношением числа всех правильных выборов рычага к суммарному количеству нажатий (на оба рычага), но и по последовательности правильных и ошибочных реакций в течение всего времени теста. В режиме непрерывного подкрепления FR1 в условиях данной модификации возможна точная количественная (градуированная) оценка, отражающая уровень обученности ЛкД.

Похожие диссертации на Изучение динамики формирования лекарственной дифференцировки анксиолитиков с ноотропным и/или нейропротективным компонентами действия

Изучение действия анксиолитиков при сосудистой патологии головного мозга в условиях экспериментального стрессаСадиков Магомедшафи Курбанович

Изучение болеутоляющего действия кальцийрегулирующих гормонов и антагонистов кальциевых каналовБутакова, Светлана Степановна

Изучение гепатопростекторного действия и фармакокинетики пента-О-никотината глицирризиновой кислотыГромакова, Лариса Сергеевна

Изучение радиопротекторного действия феруловой кислотыАбисалова Ирина Леонидовна

Экспериментальное изучение противопаркинсонического действия фактора роста нервов, сорбированного на поли(бутил)цианоакрилатных наночастицахКурахмаева Камила Башировна

Изучение гепатопротективного действия глютабианца (клинико-экспериментальное исследование)Бровкина, Ирина Владимировна

Фармакологическое изучение особенностей действия сердечных гликозидов в условиях иммобилизацииЧеркас, Лариса Павловна

Фармакологическое изучение фотозащитного действия новой лекарственной композиции "Спектр+"Миславский Олег Владимирович

Изучение антистрессорного действия новых аналогов медиаторных аминокислотАджиенко, Всеволод Леонидович

Изучение противосудорожного действия в ряду производных фталимидокарбоновых кислотРудометова, Елена Васильевна