Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 10
Материнское поведение и его проявления 10
Основные мозговые структуры, опосредующие материнское поведение 11
Гормональные влияния и выраженность материнского поведения 12
Роль опиоидов в регуляции материнского поведения 16
Дофаминергическая система и материнское поведение 18
Гены, вовлеченные в регуляцию материнского поведения 21
Материнская агрессия 26
Состояние послеродовой депрессии 27
Методы исследования материнского поведения 30
3. Методика 33
3.1. Материнское поведение 33
3.2. Исследование тревожности, двигательной активности и болевой чувствительности потомства 35
4. Результаты исследований 39
4.1. Материнское поведение и дофаминергическая система 39
Динамика материнского поведения в контроле 40
Влияние галоперидола на материнское поведение белых крыс 48
Влияние клебоприда на материнское поведение белых крыс 52
Влияние SCH 23 3 90 на материнское поведение белых крыс 56
Влияние повторно вводимого галоперидола на материнское поведение нелинейных белых крыс 63
4.2. Исследование материнского поведения крыс линии WAG/Rij 69
4.3. Материнское поведение и опиоидная система 83
Влияние налоксона на материнское поведение белых крыс 83
Влияние хронически вводимого морфина на материнское поведение нелинейных белых крыс 91
4.4. Влияние морфина, хронически вводимого самкам перед спариванием, на поведение потомства 98
4.5. Влияние галоперидола, повторно вводимого самкам после родов, на поведение потомства 114
5. Обсуждение результатов 120
6. Заключение 151
7. Выводы 154
8. Список литературы
- Гормональные влияния и выраженность материнского поведения
- Состояние послеродовой депрессии
- Исследование тревожности, двигательной активности и болевой чувствительности потомства
- Исследование материнского поведения крыс линии WAG/Rij
Введение к работе
Актуальность проблемы. Как известно, материнские (родительские) реакции являются важнейшей составляющей комплекса врожденно заданных поведенческих программ и характерны для всех высокоразвитых животных. Исследования показали, что у млекопитающих в обеспечении этого типа поведения участвуют такие структуры, как медиальная преоптическая область (МПО), прилежащее ядро прозрачной перегородки (п. accumbens), вентральная область покрышки (VTA) и др. (Branton, Russell, 2008). Доказано, что материнские реакции опосредуются не только эндокринными влияниями (эстрогены, окситоцин, пролактин), но и рядом нейромедиаторных систем мозга, в первую очередь, дофаминергической и опиоидной. Морфин и бета-казоморфины снижают уровень материнской мотивации (Panksepp et al., 1994; Дубынин с соавт., 2005; Sukikara et al., 2007), в то время как антагонист опиоидных рецепторов налоксон увеличивает длительность кормления и нахождения самки в гнезде (Byrnes et al., 2000). Системное введение антагонистов D1- и 02-рецепторов (SCH 23390 и клебоприд) непосредственно после родов нарушает проявление родительской заботы (Byrnes et al., 2002); инъекции SKF 38393 (Dl-агонист) в п. accumbens и МПО облегчают инициацию материнских реакций (Stolzenberg et al., 2007). Вместе с тем, несмотря на значительное число работ, многие аспекты нейрохимической регуляции родительского поведения остаются не изучены. Дальнейшее исследование этого вопроса представляется актуальным как с фундаментальной, так и с практической точек зрения (поиск препаратов, способных корректировать недостаточные либо избыточные проявления материнской мотивации).
Изменения материнского поведения можно моделировать и изучать не только с помощью воздействий на эндокринную сферу и нейромедиаторные системы. Как известно, выраженность и особенности родительских реакций зависят также от генетических факторов (прежде всего, линии экспериментальных животных; Poltyrev, Weinstock, 1999; Braw et al., 2009). Крысы линии WAG/Rij, одной из наиболее изученных моделей абсансной эпилепсии, характеризуются измененной активностью дофаминовой и опиоидной систем мозга (Przewlocka et al., 1998; Саркисова с соавт., 2002; Birioukova et al., 2005). Следовательно, можно ожидать, что у самок WAG/Rij уровень родительской мотивации изменен (снижен); животные этой линии могут служить моделью для изучения не только эпилепсии, но и нарушений материнского поведения. В настоящее время убедительно доказано, что различные факторы, повлиявшие на самок до либо после родов, могут снизить выраженность родительских реакций и тем самым нарушить развитие потомства. В число таких факторов входят стресс, гормональные нарушения, нейротоксические и нейрофармакологические воздействия (Yang et al., 2006, Champagne, Meaney, 2006; Toki et al., 2007; Kurata et al., 2009). Показано, что не только инъекции морфина беременным самкам вызывают замедление неврологического развития новорожденных (Slamberova et al., 2005), но и введение препарата до
спаривания нарушает память потомков, изменяет их активность гиппокампа (Sarkaki et al., 2008). Введение Б2-антагониста сульперида и D2/5HT2-антагониста рисперидона самкам во время беременности ослабило двигательную активность детенышей, снизило способность к обучению (Rosengarten, Quartermain, 2002; Zuo et al., 2008). Представляется важным продолжить работы в этом направлении, исследуя, в первую очередь, последствия воздействий на опиоидную и дофаминергическую системы самок. Цель и задачи исследования. Основной целью нашего исследования стал нейрофармакологический анализ материнского поведения самок белых крыс, изучение последствий влияния на опиоидную и дофаминергическую системы их мозга. Часть работы посвящена анализу действия морфина, вводимого самкам белых крыс до спаривания, и галоперидола, вводимого самкам непосредственно после родов, на постнатальное развитие потомства. В работе были поставлены следующие конкретные задачи:
определить характер влияния блокаторов рецепторов дофамина (галоперидол, клебоприд, SCH 23390) на материнское поведение самок беспородных белых крыс при однократном введении; сравнить эффекты препаратов;
оценить влияние малой дозы галоперидола, хронически вводимого самкам после родов, на уровень материнской мотивации; изучить воздействие хронически вводимого галоперидола на уровень тревожности и двигательной активности потомства;
исследовать особенности материнского поведения крыс линии WAG/Rij в сравнении с крысами Wistar; изучить действие малой дозы повторно вводимого галоперидола на выраженность материнских реакций самок обеих линий;
определить направленность и выраженность влияния налоксона на материнские реакции беспородных белых крыс при остром введении; сравнить эффекты интраназально и внутрибрюшинно вводимого препарата;
оценить изменения материнского поведения белых крыс при хроническом введении морфина самкам до спаривания; изучить воздействие хронически вводимого морфина на уровень тревожности и болевой чувствительности потомства.
Каждому из разделов работы предшествовал анализ литературы, выбор и отработка соответствующих методических подходов. Эксперименты с крысами линий WAG/Rij и Wistar выполнены на базе кафедры биологической психологии (Университет г. Неймеген, Нидерланды); серии опытов с введением морфина - совместно с ННЦ наркологии Росздрава.
Научная новизна. В рамках настоящей работы впервые исследовано влияние ряда фармакологических препаратов на выраженность материнского поведения самок белых крыс в условиях экспресс-оценки родительской мотивации в тесте «открытое поле». Показано, что все исследованные блокаторы дофаминовых рецепторов (галоперидол, клебоприд, SCH 23390) ослабляют материнское
поведение, причем в ряде случаев в дозах, не влияющих на двигательную и исследовательскую активность самок. Хроническое введение низкой дозы галоперидола не только снижает уровень материнской мотивации, но и вызывает отставленные изменения поведения потомства. Результаты исследования подтвердили представление об активирующем влиянии на родительское поведение антагониста опиоидных рецепторов налоксона. Как впервые показано, такое действие препарата сохраняется при неинвазивном интраназальном введении, что указывает на перспективы расширения клинического применения налоксона (использование в ситуациях развития материнской депрессии). Впервые показано, что самки линии WAG/Rij, деятельность мозга которых характеризуется спонтанными пик-волновыми разрядами, демонстрируют стабильно низкий уровень материнской мотивации. Оценена реакция самок линии WAG/Rij на введение галоперидола в сравнении с самками Wistar. Впервые показано, что морфин, хронически вводимый самкам крыс до спаривания, вызывает определенное усиление материнских реакций; обнаруживается также отставленное влияние опиоида на уровень болевой чувствительности, двигательной и исследовательской активности потомства.
Положения, выносимые на защиту. Полученные результаты показывают, что все исследованные препараты дозозависимо воздействуют на проявления материнского поведения: антагонист опиоидных рецепторов налоксон в сторону активации, антагонисты дофаминовых рецепторов (галоперидол, клебоприд и SCH 23390) - в сторону торможения. Изучен эффект хронического введения малой (пороговой) дозы галоперидола, заключающийся в снижении количества переносов детенышей и увеличении латентного периода подхода к ним. Показано усиление материнских реакций при хроническом применении морфина в дозе 10 мг/кг. Исследованная доза опиоида, вводимая самкам до спаривания, вызывает увеличение количества подходов к детенышам и снижение латентных периодов их переносов.
Анализ материнского поведения крыс линии WAG/Rij позволил сделать вывод об устойчивом снижении у них уровня родительской мотивации. Такое заключение находится в соответствии с данными об усилении проявлений депрессии и снижении у животных этой линии исследовательской активности (Саркисова с соавт., 2006). Причиной подобных изменений, по-видимому, является общее нарушение деятельности потребностно-мотивационных центров мозга, связанное со стабильно эпилептиформным статусом нервной системы WAG/Rij.
В случае детенышей показано, что морфин, хронически вводимый самкам до спаривания, оказывает значимое влияние на развитие потомства (30-50 дни) и изменяет целый ряд поведенческих характеристик (двигательная и исследовательская активность, болевая чувствительность). Хронические инъекции галоперидола самкам после родов (1-6 дни) приводят к устойчивому росту тревожности детенышей. Следовательно, оба изученных препарата могут
рассматриваться в качестве факторов, способных вызывать отставленные нарушения в развитии потомства.
Теоретическая и практическая значимость работы. Автором использована оригинальная методика экспресс-оценки материнского поведения самок крыс в условиях «открытого поля». Метод дает возможность изучать не только материнские реакции при разном уровне стрессогенных влияний (яркий и красный свет), но также двигательную и исследовательскую активность животных. Полученные результаты позволяют значительно расширить представления об участии нейромедиаторов в управлении родительским поведением, подтвердить и конкретизировать ряд имевшихся в этом отношении гипотез, прежде всего, о вовлеченности дофаминергической и опиоидной систем в регуляцию материнской мотивации. Часть обнаруженных эффектов имеют также существенное значение для понимания механизмов отставленного влияния нейролептиков и опиоидов на развитие потомства. С практической точки зрения данное исследование создает базу для разработки методов коррекции (как усиления, так и ослабления) уровня материнской мотивации в клинике и ветеринарии. Особенно перспективным представляется использование неинвазивного, интраназального пути введения препаратов, эффективность которого доказана в экспериментах с налоксоном.
Апробация работы. Апробация результатов представленного
диссертационного исследования успешно прошла на XI международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов 2004» (Москва, 2004); XII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов 2005» (Москва, 2005); I съезде физиологов СНГ (Сочи, Дагомыс, 2005); 18th Congress of European College of Neuropsychopharmacology (ECNP) (Амстердам, Нидерланды, 2005); Всероссийской конференции молодых исследователей (Санкт-Петербург, 2005); 5th Forum of European Neuroscience (FENS) (Вена, Австрия, 2006); 19th Congress of European College of Neuropsychopharmacology (ECNP) (Париж, Франция, 2006); 20th Congress of European College of Neuropsychopharmacology (ECNP) (Вена, Австрия, 2007); 6th Forum of European Neuroscience (FENS) (Женева, Швейцария, 2008), 10th Regional Meeting of European College of Neuropsychopharmacology (ECNP) (Таллинн, Эстония, 2009), Annual Meeting of Scandinavian Physiological Society (Уппсала, Швеция, 2009), а также на ряде заседаний кафедры физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ.
Структура и объем работы. Диссертационая работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов исследования, их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 164 страницах, содержит 31 рисунок и 24 таблицы. Список литературы включает 172 источников, из них 15 отечественных.
Гормональные влияния и выраженность материнского поведения
Опиоиды способны управлять широким кругом процессов, связанных не только с болевыми порогами, системой подкрепления и наркотической зависимостью, но также с родами, лактацией и регуляцией материнских реакций. Во время беременности эндогенные опиоидные пептиды (динорфин, мет-энкефалин) выступают как ингибиторы, препятствующие выделению окситоцина. из терминален нейронов. Мю-опиоидный. механизм, тормозящий выделение окситоцина, действует во время- родов, оптимизируя промежутки между рождающимися детенышами (Brunton, Russell, 2008).
Как известно, опиоидные рецепторы мю-типа обладают наибольшим сродством к морфину и широко распространены в головном мозге (в- коре, амигдале, таламических структурах, гипоталамусе и др.). В основном мю-рецепторы обнаружены на телах нейронов и дендритах, но могут встречаться и на пресинаптических терминалях. Таким образом, опиоиды способны ингибировать активность нейронов через постсинаптические механизмы, а также пресинаптически подавлять выброс нейромедиаторов (Ding et al., 1996). Высокая плотность мю-рецепторов обнаруживается в. преоптической области гипоталамуса; она значительно увеличивается в период беременности и снижается при лактации (Mann, Bridges, 1992).
Опиоидная система вовлечена также в регуляцию выброса пролактина. Эндогенные опиоиды облегчают выработку пролактина, ингибируя активность тубероинфундибулярных нейронов, продуцирующих дофамин (Andrews, Grattan, 2002). Внутрижелудочковое введение каппа- и мю-антагонистов вызывает снижение уровня пролактина в плазме в период беременности и лактации (Andrews, Grattan, 2003).
Однократное внутрижелудочковое введение агонистов опиоидных мю-рецепторов (бета-эндорфина, морфина и DAGO) за 30 мин до тестирования вызывает дозозависимое нарушение материнского поведения у кормящих самок. Введение агонистов дельта- (DPDPE), каппа- (U50488H) и сигма- (SKF10047) рецепторов к значимым изменениям исследуемых параметров не привело (Mann et al., 1991). По-видимому, регуляция материнского поведения опосредуется, в первую очередь, рецепторами мю-типа.
Не только острое, но и хроническое введение морфина оказывает значимое воздействие на параметры материнского поведения. Морфин, системно инъецируемый самкам с 11 по 18 дни беременности дважды в сутки (первые три дозы составили 5 мг/кг, оставшиеся - 10 мг/кг), вызывает достоверное уменьшение времени кормления и увеличение времени поиска/сбора детенышей, активируя при этом иные компоненты поведения самок (собственный груминг, стойки, обнюхивание) (Slamberova et all, 2001).
Использование антагонистов опиоидных рецепторов уменьшает влияние морфина на материнскую мотивацию. Показано, что введение морфина (10 мг/кг, подкожно) на 6 день после родов через 24 часа после селективного мю-антагониста налоксоназина (0,5 мг/кг) не приводит к снижению уровня родительских реакций. Реакция крыс, получивших за 24 часа до морфина неспецифический опиоидный антагонист налоксон, не отличалась от таковой при введении одного морфина. Однако введение налоксона непосредственно перед морфином блокирует действие опиоидного агониста (Mann et al., 1990).
Более того, Byrnes с соавторами (2000) показали, что системное введение налоксона достоверно увеличивает время кормления и нахождения в гнезде в раннюю фазу лактации (подробнее см. в разделе «Обсуждение результатов»). Дофаминергическая система и материнское поведение
Показано, что та часть дофаминергической системы, которая опосредует пути положительного подкрепления, играет важную роль в усилении родительской мотивации. В этом. ее отличие от эффектов нейронов тубероинфундибулярной области, которые также синтезируют дофамин (играет роль статина пролактина).
Уже достаточно давно показано, что предъявление детенышей самкам в период лактации повышает уровень внеклеточного дофамина (Hansen et al., 1993) и экспрессию cFos в п. accumbens (Fleming et al., 1994). В своем обзоре Numan с соавторами (2007) предложили схему вклада нейронов дофаминергической системы в запуск ответа на стимулы от новорожденных крысят (см. рис. 2). В случае появления таких стимулов активация МПО приводит к возбуждению п. accumbens. Это, в свою очередь, вызывает торможение вентральной части бледного шара (ventral pallidum). В результате ослабевают ингибирующие влияния бледного шара на передние ядра таламуса, и циркуляция возбуждения в контуре «передние ядра таламуса - фронтальная кора» является толчком для запуска ответа самок на стимулы от детенышей (см. рис. 2). «Тоническая» активность п. accumbens, как известно, регулируется дофаминергическими проекциями VTA. На вентральную область покрышки, в свою очередь, влияют многие факторы, в том числе сигналы, от МПО и-BNST.
Отметим, что аналогичный (но существенно более изученный) комплекс структур связан с запуском автоматизированных движений. VTA в этом, случае соответствует дофаминергическая компактная часть черной субстанции; FAMK-ергическим прилежащему ядру и вентральному паллидуму — стриатум и внутренняя часть бледного шара; передним ядрам таламуса - его вентральные латеральные ядра.
Микроинъекции D1-антагониста (SCH 23390) в п. accumbens дозозависимо нарушали поведение поиска-детенышей. В отличие от SCH 23390 антагонист Б2-рецепторов этиклоприд не повлиял на- выраженность материнских реакций самок крыс. Полученные данные, по мнению авторов,. указывают на важную роль, прежде, всего, D1 -рецепторов Bt экспрессии адекватного материнского ответа (Numan et al., 2005).
Состояние послеродовой депрессии
При предъявлении детенышей самки линии Wistar совершали в условиях красного и яркого света по 3-6 подходов к крысятам (рис. 14; табл. 10) и по 2-4 их переноса (табл. 10). Из характерных эффектов следует отметить постепенный рост числа подходов (р 0,05 при сравнении 1-го и 3-го тестирований при ярком свете) и несколько большую выраженность реакций в условиях ярко освещенной арены (р=0,02-0,10). Самки линии WAG/Rij не совершили ни одного переноса (отличие от крыс Wistar с р 0,001). Число подходов к новорожденным также было явно ниже (на 77,4%; F(l,21 =43.69, р 0,001 при красном свете; на 55,2%; F(l,21)=18.17, р 0,001 при ярком свете; повторные измерения в 4-6 дни после родов). В условиях ярко освещенной арены у самок WAG/Rij показано нарастание количества подходов при сравнении 1-го и 2-го тестирований (р 0,05); число подходовшри ярком свете было выше, чем при красном (р 0,05 в 5 и 6 дни после родов).
У крыс линии Wistar зарегистрировано постепенное снижение ЛІТ первого подхода к чашке Петри с детенышами с 20-40 сек до 2-10 сек (рис. 15; р 0,01 при сравнении 1-го и 3-го тестирований при красном свете, а также 1-го и 2-го тестирований при ярком свете). Самки WAG/Rij; медленнее подходили к новорожденным (на 367%; F(l,21)=21.75, р 0,001; при красном свете; на 198%; F(l,21)=9.04, р 0,01 при ярком свете; повторные измерения в 4-6 дни после родов). В условиях ярко освещенной арены, для них показано снижение ЛП первого подхода при сравнении 1-го и 2-го тестирований (р 0,05); ЛИ реакции? был при ярком свете короче, чем; при красном (р 0,05 в 6 день после родов). У крыс линии Wistar аналогичное отличие зарегистрировано в 5 день,после родов;
На, 7 день, после родов самки линии, WAG/Rij были: случайными образом?. разделены на две подгруппы - контрольную (п=6) и опытную (п=7). Опытным животным в дальнейшем вводился галоперидол в дозе 0.1 мг/кг, контрольным крысам - физиологический раствор. Кроме того, галоперидол получали все животные линии Wistar. Выбор дозы основан на наших предыдущих исследованиях поведения кормящих самок беспородных белых крыс.
Показано, что повторное внутрибрюшинное введение галоперидола вызывает у животных линии Wistar нарастающее снижение пробега, значимое на 8 и 9 дни после родов (в обоих случаях р 0,02 по критерию Вилкоксона). В качестве исходного уровня при проведении этих статистических расчетов мы использовали усредненные значения показателей, зарегистрированные до введения препарата в 5 и 6 дни после родов. Вертикальная активность и количество отходов от стенки арены у крыс линии Wistar под влиянием галоперидола уменьшались незначимо (р=0,07-0,14) (рис. 16; табл. 13). Продолжался, кроме того, рост груминга, интенсивность которого достигла в последний день наблюдений 12,3±4,1 реакций (р 0,01 по сравнению с 5-6 днями после родов).
Введение галоперидола совершенно не повлияло на число переносов детенышей самками Wistar при красном свете; ЛП первого подхода сохранил выявленную в: 4-6 дни после: родов тенденцию к. снижению (р=0,07-0,09 по критерию? Вилкоксона; рис. 17). Единственным признаком ослабления под действием нейролептика уровня1 родительской; мотивации стало некоторое уменьшение количества подходов к новорожденным (р=0,09 в последний день тестирования). При яркой освещенности: препарат оказал более выраженное действие: в 9 день после родов отмечено: снижение количества; подходов» (на? 56%; р 0,01)5 а также рост ЛП первого подхода к новорожденным (на 215%; р=0,07).
У самою линии WAG/Rij после инъекций, галоперидола изменения поведения в; «открытом: поле» без детенышей в основном были аналогичны: выявлено снижение.пробега на; 8-9 дни после родов»(на 52Ц%; р 0 05; рис. 16; табл. 11-12): Наблюдалась также; тенденция» к уменьшению? числа, отходов от стенки- арены, (на: 28 6%;р=0; 19). Вместе; с тем,, произошел небольшой; подъем, вертикальной активности: (отличие от изменений в группе Wistar с р=0;08) и ослабление груминга; вплоть, до полного исчезновения; в последний день тестирования (отличие от роста числа умываний у Wistar с р 0,001). В контрольной подгруппе самок WAG/Rij горизонтальная и вертикальная активность оставались стабильны; отходы от стенки арены и груминг постепенно нарастали (р=0,11 и р 0,05, соответственно, в последний день тестирования по сравнению с исходным уровнем). Интенсивность груминга достигла в итоге 6,2+2,1 реакций (р 0,05 в сравнении с крысами WAG/Rij, получившими галоперидол). Значимые межгрупповые различия выявлены также с использованием ANOVA-метода: F(l,ll)= 11.64, р 0,01 по числу отходов от стенки арены и F(l,l 1)=12.68, р 0,01 по пробегу в 8-9 дни после родов.
При яркой освещенности у самок линии WAG/Rij, подвергшихся действию нейролептика, как и у Wistar, к последнему дню опытов развивалось снижение числа подходов к детенышам (р 0,05) и определенный рост ЛП первого подхода (р=0,06; табл. 12). В контрольной подгруппе WAG/Rij, напротив, отмечено увеличение подходов (при последнем тестировании отличие от самок WAG/Rij, получивших галоперидол, с р 0,05; рис. 17; табл. 11). ЛП первого подхода в контроле продолжил снижение (отличие от подгруппы, получившей галоперидол, значимо в 8-9 дни после родов: F(l,l 1)=5.49, р 0,05).
В менее стрессогенных условиях (красный свет) в обеих подгруппах крыс линии WAG/Rij зарегистрировано усиление родительских реакций. В случае животных, получивших инъекции галоперидола, оно оказалось более выражено; рост числа подходов и снижение ЛП первого подхода достигли значимого уровня (в последний день тестирования р 0,01 по сравнению с исходным уровнем; рис. 17). Эти изменения отличались от динамики показателей в группе Wistar (р 0,001); отличие от контрольной подгруппы WAG/Rij также достаточно очевидно (р=0,08 в обоих случаях).
Можно заключить, что в условиях яркой освещенности влияние галоперидола на материнское поведение самок обеих линий оказалось сходным (значимое снижение); при красном свете нейролептик привел к усилению родительских реакций у животных линии WAG/Rij. При этом у трех самок из семи зарегистрированы отдельные реакции переносов детенышей, чего никогда не наблюдалось как до введения галоперидола, так и в контрольной подгруппе WAG/Rij.
Исследование тревожности, двигательной активности и болевой чувствительности потомства
Основной целью нашего исследования явился анализ влияния антагонистов опиоидной и дофаминергической систем на материнское поведение белых крыс. В связи с этим важно сопоставить полученные результаты с имеющейся в литературе информацией по данному вопросу.
Нейрохимическую основу материнского поведения обеспечивают окситоцин, вазопрессин, катехоламины, а также эндогенные опиоидные пептиды. Кроме того, для регуляции родительского поведения чрезвычайно важны эстрадиол и пролактин (Rosenblatt et al., 1988; Nelson, Panksepp, 1998).
Долговременное поддержание материнского ответа у крыс также зависит от времени прямого взаимодействия с детенышами в течение раннего послеродового периода (Fleming et al., 1987). У самок с развитым материнским поведением мозг изменен в результате накопления опыта взаимодействия с крысятами. Морфологические изменения зарегистрированы, в первую очередь, в супраоптическом ядре гипоталамуса, которое содержит окситоцинергические нейроны, важные для лактации. Модификации», наблюдаются не только у рожавших и кормящих самок, но и у сенситизированных крыс-девственниц, которым предъявлялись крысята (Modney et al., 1994). В супраоптических ядрах кормящих самок и сенситизированных девственниц отмечено увеличение количества дендритов, по сравнению с контрольными «нематеринскими» крысами-девственницами. В результате повторных родов зарегистрирован ряд дальнейших нейрохимических изменений в мозге крыс. В частности,-чувствительность самок крыс к влиянию опиоидов на,материнское поведение изменяется как функция количества беременностей и лактации (Mann, 1992).
Материнское" поведение и дофаминергическая система Исследование влияния галоперидола на материнскую мотивацию белых крыс Галоперидол, один из наиболее известных и широко применяемых нейролептиков, является производным бутирофенона. Он был разработан и впервые испытан в компании Janssen Pharmaceutica в 1957 году. Блокируя преимущественно центральные рецепторы D2 типа (D2, D3, D4), галоперидол эффективно подавляет гиперактивацию разного рода, особенно при маниакальных состояниях, остром бреде и других ситуациях, сопровождающихся галлюцинациями и психомоторным возбуждением.
Обобщая результаты, полученные нами в экспериментах с однократным введением галоперидола, можно заключить, что в низкой дозе (0,1 мг/кг) препарат практически не влияет на параметры двигательной активности, но вызывает снижение количества подходов самок беспородных крыс к детенышам. Увеличение дозы галоперидола до 0,2 мг/кг привело к значимому снижению пробега в отсутствие детенышей, а также росту ЛП первого подхода к новорожденным и уменьшению общего количества подходов к ним. Полученные результаты хорошо коррелируют с литературными данными.
К настоящему времени установлено, что дофамин играет очень важную роль в экспрессии материнского поведения. Дофаминергическая система связана с «мотивационным пробуждением» самки немедленно после родов. Мезолимбическая часть дофаминергическош системы родившей крысы активируется под воздействием сигналов, источником которых являются детеныши. Мезолимбические дофаминергические пути, идущие от нейронов вентральной тегментальной области (VTA), иннервируют вентральный стриатум (п. accumbens) и обонятельные луковицы. Связь с п. accumbens представляется особенно важной, посколько прилежащее ядро прозрачной перегородки тесно контактирует с другими структурами лимбической системы; получает афференты от амигдалы, гиппокампа, энторинальной коры,, поясной-извилины, височной доли. При воссоединении, родивших самок с потомством- уровень дофамина и его метаболитов в вентральном стриатуме возрастает (Silva et al., 2003).
Важно отметить, что «стартовую» функцию в запуске материнских программ выполняют сенсорные, сигналы. Дофамин поддерживает общий уровень материнской мотивации- (по аналогии с «тонусом» двигательной системы в случае влияний черной субстанции), определяет способность к запуску родительских реакций. Гиперактивность мотивационных входов может приводить к включению неадекватного поведения. В случае взаимодействия мать-дитя и родительской мотивации - это материнские психозы и стереотипии.
Известно, что блокада дофаминовых рецепторов приводит к нарушению двигательных компонентов материнских реакций. По данным Silva с соавторами (2001) инъекции галоперидола в дозе 0,1 мг/кг и даже в дозе 0,05 мг/кг нарушают такие аспекты материнской заботы, как перенос детенышей и строительство гнезда. Кроме того, снижается двигательная активность самки (работа выполнена на животных линии Wistar original).
В статье Strern и Кеег (1999) исследовалось влияние небольших доз галоперидола (0,05 и 0,1 мг/кг). Показано, что при их внутрибрюшинном введении нарушается поведение, ориентированное на детенышей, — подталкивания и перемещения с одного места на другое с помощью лап. Авторы отмечают, что при рассмотрении значений ЛП инициации толкания и переносов детенышей четкой дозозависимости не наблюдается. В то же время ЛП последнего подталкивания и переноса внутри получасового периода наблюдений значимо падает при инъекции более высокой дозы галоперидола. В этом случае самки прекращали родительские реакции уже к 10 минуте эксперимента. Работа выполнена на крысах линии Long-Evans.
В исследованиях, проведенных нами, работа проводилась на беспородных животных - Wistar-outbred. Показано, что беспородные самки белых крыс менее чувствительны к пороговым дозам галоперидола. Если доза 0,2 мг/кг еще вызывала снижение двигательной активности и ослабление родительских реакций, то при введении ОД мг/кг влияние на локомоцию исчезло, а на материнские реакции - парадоксально обращалось. Следовательно, в последнем случае материнское поведение оказалось более чувствительным к действию нейролептика, чем двигательная активность и, соответственно, нигростриальная часть дофаминергической системы. У линейных животных, судя по данным литературы, подобные тенденции отсутствовали. С другой стороны, наши исследования выявили, что введение п крысам линии WAG/Rij более явно затрагивает двигательную активность самок, чем материнское поведение (см. ниже). Несомненно, линейные крысы при оценке поведения характеризуются меньшим разбросом. Однако с точки зрения клинических исследований беспородные животные ближе к контингенту больных. Кроме того, известно, что введение галоперидола в малых дозах у определенной доли пациентов может вызывать не ослабление, а усиление симптомов психических расстройств. Вероятнее всего причина подобного феномена - преобладание пресинаптических механизмов над постсинаптическими.
В наших экспериментах на беспородных крысах показан парадоксальный эффект малой дозы галоперидола, значимо снизившей ЛП первого переноса и, следовательно, усилившей материнское поведение. Как известно, на дофаминергических терминалях присутствуют ауторецепторы, активация которых вызывает снижение выброса медиатора и, например, падение локомоторной активности (Skirboll et al., 1979; Missale et al., 1998). Использование антагонистов (в малых дозах) вызывает противоположный эффект. В высоких дозах основное действие галоперидола, очевидно, развивается через постсинаптические D2 рецепторы. Происходит их блокада и снижение уровня материнской мотивации (см. схему на рис. 30).
Важно учитывать также, что дофаминергические проекции VTA в п. accumbens связаны, в первую очередь, с активными компонентами материнского поведения (например, поиск и облизывание детенышей). Пассивное поведение самки (кормление, нахождение в гнезде) может быть не затронуто или даже нарастать при введении блокаторов рецепторов дофамина (Numan, Stolzenberg, 2009). В работе Кеег и Stern (1999) показано, что микроинъекции D1/D2 антагониста flupenthixol в п. accumbens снижает поиск детенышей, облизывание их тела и гениталий, одновременно увеличивая время кормления.
Исследование материнского поведения крыс линии WAG/Rij
Результаты проведенных экспериментов доказывают, что галоперидол, повторно вводимый самкам непосредственно после родов, вызывает у потомков отставленные поведенческие эффекты. Это, в свою очередь, свидетельствует об изменении активности многих нервных центров у детенышей опытной группы по сравнению с контролем. Актуальность такого исследования определяется тем, что около 35% беременных и/или кормящих женщин применяют психотропные препараты, способные влиять на дальнейшее развитие ребенка. Хорошо известно, что галоперидол является блокатором рецепторов дофамина, способным увеличивать выработку пролактина, влияя тем самым на продукцию материнского молока (Goldberg, 1994). Однако необходимо упомянуть, что прием антипсихотических препаратов в период беременности- т кормления грудью может нарушить дальнейшее развитие новорожденного (Gentile, 2004). Показано, что галоперидол хорошо абсорбируется из желудочно-кишечного тракта ребенка (Brockington, 1997), но степень выраженности его эффектов, на дальнейшее развитие новорожденных еще не изучена.
Значимые последствия хронических инъекций галоперидола (1-6 дни после родов) наблюдались в наших экспериментах, начиная с 29-го дня. При тестировании в КПЛ в. этом возрасте выявлены изменения поведения, свидетельствующие о росте тревожности и снижении исследовательской активности. В подгруппе самцов эффекты проявлялись в форме снижения времени пребыванияj на свету и- количества, свешиваний. У потомков-самок наблюдалось лишь значимое снижение числа1 свешиваний; влияние на время пребывания на свету не достигло уровня достоверности.
При оценке поведения в тесте «открытое поле» в возрасте 30 дней у потомков-самцов, рожденных от матерей, получавших галоперидол, наблюдалось лишь близкое к значимому уменьшение числа стоек. У самок опытной группы значимо вырос ЛП выхода из центра арены «открытого поля».
Возможное объяснение отставленных эффектов галоперидола, вводимого самкам после родов — действие нейролептика, попавшего в организм детеныша с материнским молоком. Показано, что препарат проходит плацентарный барьер и может проникать в молоко кормящей самки (Lundborg, Ross, 1974; Gentile, 2004). С другой стороны, в наших экспериментах галоперидол вызывал снижение параметров материнского поведения, что также может объяснять обнаруженные нами изменения поведения потомства.
Полученные нами данные в определенной степени соответствуют результатам Ahlenius с соавторами (1977) которые показали, что Б2-антагонист пенфлуридол в дозе 1 мг/кг (перорально), вводимый самкам повторно на 1, 3, 5 и 7 дни после родов, вызывает снижение активности детенышей в возрасте 8 недель в тесте «открытое поле». Хроническое введение галоперидола во время беременности также вызывает отставленные изменения в развитии потомства в возрасте 23-54 дней, увеличивая активность детенышей в тесте «открытое поле» и «норковая камера» послабляя ответ на амфетамин (Spear et al., 1980). Показано, что хроническое введение нейролептика во время беременности (5-18 дни) и лактации (5-21 дни) вызывает снижение вращательной активности у детенышей на 5 неделе жизни, что. связано с устойчивым нейрохимическими изменениями, вызванными длительным введением препарата (Wolansky et al., 2004). По данным Singh и Singh (2002) как однократное (50 мг/кг, внутрибрюшинно), так и хроническое (2,5 мг/кг, внутрибрюшинно) введение галоперидола с 12 по 20 день беременности увеличивает тревожность потомства в возрасте 8 недель в тестах «открытое поле» и КПЛ по сравнению с контролем.
Материнское поведение является особым и чрезвычайно важным проявлением активности нервной системы млекопитающих (кормящих самок). Его специфика заключается в огромной значимости для выживания биологического вида в целом. При этом материнское поведение может приходить в противоречие с другими потребностями организма (в безопасности, пищевой и т.п.). Как и половое поведение, родительские реакции зависят от гормонального фона и носят периодический характер, однако длятся существенно дольше, чем половое поведение. Запуск и поддержание материнской мотивации связано с активацией таких структур головного мозга как МПО, VTA, BNST, п. accumbens, а также эффектами прогестерона, эстрогенов, пролактина. Непосредственный запуск родительских реакций осуществляется врожденно заданными сенсорными стимулами, источником которых являются новорожденные. В ряду нейрохимических систем, специфически вовлеченных в реализацию материнской,мотивации, важную роль играют опиоидная и дофаминергическая1 системы мозга.
В нашей работе был проделан нейрофармакологический анализ вклада опиоидной и дофаминергической систем в управление материнским поведением. Для этого нами была разработана и апробирована методика экспресс-оценки материнского поведения в тесте «открытое поле». Ее применение позволило проанализировать не только последствия однократного и повторного введения нейротропных препаратов, но и учесть эффекты обучения (выработки условной реакции на место расположения детенышей), сравнить животных разных линий (беспородные крысы, Wistar, WAG/Rij) и т.п.
Основная часть нашего исследования посвящена изучению влияния на материнское поведение кормящих самок антагонистов рецепторов дофамина (галоперидол, клебоприд, SCH 23390), а также лигандов.опиоидных рецепторов (налоксон, морфин). Нами изучены возможности моделирования нарушений родительской мотивации и их коррекции при остром и хроническом введении фармакологических препаратов. В частности, налоксон проявил способность компенсировать последствия негативного влияния галоперидола.
Такие работы, по нашему мнению, представляют не только фундаментальный, но и практический интерес. Действительно, примерно, у 50% женщин после родов наблюдается депрессивное состояние, влияющее на уровень родительской заботы (Brunton, Russell, 2008). Другое, менее распространенное нарушение материнского поведения - материнские психозы, развивающиеся в первые 2-4 недели после родов. Они встречаются у одной из 500 женщин. В первую очередь психозы связаны с биполярными расстройствами и характеризуются скачками настроения, галлюцинациями, дизорганизацией локомоторных функций, нарушением мышления (Pearlstein et al., 2009). Полученные нами данные создают базу для разработки методов коррекции (как усиления, так и ослабленіія) уровня материнской мотивации в клинике и ветеринарии.
Показано, что все исследованные блокаторы дофаминовых рецепторов (галоперидол, клебоприд, SCH 23390) снижают уровень материнского поведения, причем в ряде случаев в дозах, не влияющих на двигательную и исследовательскую активность самок. Хроническое введение низких доз галоперидола не только снижает уровень материнской мотивации, но и вызывает отставленные изменения поведения потомства. С другой стороны, результаты исследования подтвердили представления об активирующем влиянии на родительское поведение антагониста опиоидных рецепторов налоксона (Byrnes et al., 2000). Впервые показано, что такое действие препарата сохраняется при неинвазивном интраназальном введении. Это указывает на возможности расширения клинического применения налоксона и перспективы его использования в ситуациях развития материнской депрессии.
