Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Игровая зависимость и регуляторные пептиды (обзор литературы) 15
1.1.Игровая зависимость 15
1.1.1.Импульсивный подтип 17
1.1.2. Обсессивно-компульсивный подтип 17
1.1.3.Аддиктивный подтип 22
1.1.4. Айова тест как показатель оценки эффективности принятия решений в клинических условиях 22
1.1.5.Нейрохимические системы, участвующие в игровой зависимости 24
1.2. Изучение механизмов действия грелина в головном мозге 25
1.2.1.Рецепторы грелина 27
1.2.2.Биологическая функция грелина 28
1.2.2.1.Влияние грелина на энергетический баланс, метаболизм глюкозы и массу тела 29
1.2.2.2.Влияние грелина на гормон роста 31
1.2.2.3.Влияния грелина на моторику ЖКТ 32
1.3.Орексины 32
1.3.1.Орексин и орексиновые рецепторы 33
1.3.2.Биологическая функция орексинов 36
1.3.2.1.Функция орексина в регуляции пищевого поведения и энергитического гомеостаза 36
1.3.2.2.Орексин и нарколепсия 38
1.3.2.3.Орексин и механизмы подкрепления 39
1.3.2.4. Орексин и стресс 40
Глава 2. Материалы и методы исследования 43
2.1. Отбор животных 43
2.4. Методы исследования поведения 45
2.4.1. Тест закапывания шариков (Marbletest) 45
2.4.2. Тест вероятности и величины подкрепления 46
2.4.3. Исследование поведения крыс в тесте «открытое поле» 48
2.4.5. Тревожно-фобическое состояние (ТФС) 51
2.5. Фармакологические вещества, используемые в работе 53
2.6. Методы статистической обработки данных 54
Глава 3. Результаты собственных исследований 55
3.1 Исследование компульсивного и импульсивногоного компонентов игрового поведения 55
3.1.1. Исследование обсессивно-компульсивного компонентаигрового поведения 55
3.1.1.1. Исследование действия -фенилизопропиламина на компульсивное поведение и тревожность у крыс 55
3.1.1.2. Исследование действия астрессина на компульсивное поведение и тревожность у крыс 63
3.1.1.3 Исследование влияния острого и хронического стрессорного воздействия на компульсивное поведение у крыс 69
3.1.2. Исследование импульсивногоного компонента игрового поведения 70
3.1.2.1. Исследование динамики игрового поведения в тесте вероятности и величины подкрепления 70
3.1.2.2. Исследование действия -фенилизопропиламина на импульсивныйкомпонент игрового поведения 74
3.1.2.3. Исследование действия астрессина на импульсивный компонент игрового поведения 75
3.2. Участие орексиновой системы ва игровом поведении крыс 76
3.2.1. Исследование участия орексиновой системы в обсессивно компульсивном подтипе игрового поведения 76
3.2.2. Исследование влияния орексиновой системына импульсивный подтип игрового поведения 80
3.3. Участие грелиновой системы в игровом поведении крыс 84
3.3.1. Исследование участия грелиновой системы в обсессивно компульсивном подтипе игрового поведения 84
3.3.2. Исследование влияния грелиновой системы на импульсивный подтип игрового поведения 87
Глава 4. Обсуждение полученных результатов 91
Заключение 103
Выводы 117
Практические рекомендации 119
Список сокращений 120
Список литературы 121
- Обсессивно-компульсивный подтип
- Орексин и стресс
- Исследование действия астрессина на компульсивное поведение и тревожность у крыс
- Исследование влияния грелиновой системы на импульсивный подтип игрового поведения
Обсессивно-компульсивный подтип
В Обсессивно-компульсивном подтипе игровой зависимости преобладают пациенты женского пола, у которых проявление симптомов развивается в середине жизни, с меньшим сопутствующим злоупотреблением психоактивными веществами. Предполагается, что азартное поведение в данном подтипе может соответствовать поведению алкоголиков типа «А», которое характеризуется более поздним возникновением проблемного употребления алкоголя, менее выраженной алкогольной зависимостью, меньшим потреблением наркотиков, меньшей психопатологией и положительным ответом при лечении ингибиторами обратного захвата серотонина (PettinatiH.M. et al., 2001). Обсессивно-компульсивный подтип может развиваться в ответ на психологическую травму, такую как развод или «синдром пустого гнезда».
Необходимо отметить, что некоторые исследования показывают наличие гендерных различий между патологическими игроками. У игроков-женщин более высокие показатели депрессии и им сложнее справляться со стрессом и начало азартных игр является способом справиться с депрессией, по сравнению с игроками-мужчинами (DannonP.N.etal.,2006; BlancoC.etal., 2006).
В обсессивно-компульсивном подтипе игровая зависимость обычно сопутствует психическим заболеваниям, включающим аффективные и тревожные расстройства, основным из которых является обсессивно-компульсивное расстройство (HollanderE.etal., 1995).
Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) – распространенное, обычно хроническое расстройство, проявляющееся навязчивыми и тревожными мыслями (обсессии) и повторяющимся ритуальным поведением(компульсии), которые человек чувствует себя вынужденным выполнять. (Wayne K. et al., 2014). Типичные темы обсессий включают страхи болезни и заражения, нежелательные агрессивные мысли, необоснованных страх потери предметов, другие мысли-табу включая секс или религию, а также необходимость в симметрии или точности. Компульсии, такие как, чрезмерная чистка, организация, проверка замков и выключателей, подсчет, повторение обычно служат для нейтрализации страданий, вызванных навязчивыми идеями. Однако иногда сами компульсии могут стать настолько трудоемкими или обременительными, что они начинают порождать беспокойство. Избегание триггеров навязчивых идей и компульсий является общей особенностью ОКР. Большинство пациентов, в какой-то момент во время болезни, признают свои симптомы бессмысленными или чрезмерными. Симптомы вызывают субъективное чувство тревоги и занимают много времени (больше 1 часа в день) или мешают работе. Человек чувствует необходимость выполнять бесконечно повторяющиеся действия или ментальные ритуалы в ответ на обсессии или в соответствии с жесткими правилами, предназначенными для уменьшения тревоги.
Игровую зависимость и обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) объединяет повышенная компульсивность (Tavares H. et al., 2007; el Guebaly N. et al., 2012; Potenza M.N. et al., 2007) и некоторые исследователи утверждают, что игровую зависимость лучше всего классифицировать как расстройство обсессивно-компульсивной группы. Другие утверждают, что аналогичные биологические особенности и подходы к лечению показывают, что игровая зависимость больше похожа на расстройства, связанные с употреблением психоактивных веществ (Potenza M.N. et al., 2006; Petry N.M. et al., 2006; Leeman R.F. et al., 2012; Bullock S.A. et al., 2012). Озабоченность азартными играми напоминает одержимые мысли, обычно наблюдаемые у пациентов с ОКР. Кроме того, азартное поведение представляется повторяющимися действиями, которым трудно сопротивляться, направленными на нейтрализацию или уменьшение негативных настроений, таких как беспокойство и напряженность, что снова демонстрирует сходство с ОКР (Hollander Е., 1993).
Компульсивному поведению способствует так называемый «аллостатический процесс», возникающий между потерей функции вознаграждения и стресс-системой мозга и обеспечивает мощную базу для развития негативных состояний (Koob G. F., 2009; Koob G. F., 2013). Другая гипотеза предполагает появление ангедонии в компульсивном поведении.
Нарушение гедонистическихпроцессов, возможно, приводит к психологической дисфункции и может быть основой частых и повторяющихся эпизодов азартных игр, которые представляют собой компенсаторные попытки уравновесить гедоническое состояние и негативные последствия (Pettoruso М. et al., 2014). Большинство исследований взаимосвязи между игровой зависимостью и ОКР также связаныи с феноменологическими аспектами этих двух нарушений (Anholt G. E. et al., 2004; Dannon P. N. et al., 2006; Frost R. O. et al., 2001). В некоторых исследованиях одновременно сравнивались игровая зависимость и ОКР с точки зрения личностных свойств. В частности, продемонстрировано сходство профилей пациентов с игровой зависимостью и ОКР (Hwang J. Y. et al., 2012). Блащинский, в 1999 году (Blaszczynski A., 1999) оценивал наличие навязчивых идей и компульсий у людей с игровой зависимостью и выделил повышенные уровни обсессивности у патологических игроков по сравнению с контрольными субъектами. С другой стороны, исследование Вон Ким и соавт. (Won Kim S. et al., 2001) не подтвердило результаты и другие исследования показали, что игровая зависимость имеет больше сходства с употреблением психоактивных веществ, чем ОКР (El-Guebaly N.et al., 2012; Walther B. et al., 2012; WarehamJ. D.etal., 2010; GrantJ. E.etal., 2013). Дальнейшие исследования также свидетельствуют о наличии других изменений, таких как поиск новизны и самопревосхождение (Janiri L.et al. 2007; Martinotti G.et al., 2006).
Игровую зависимость (pathologica lgambling) и обсессивно компульсивное расстройство (ОКР) может объединять повышенная компульсивность (PotenzaM.N., 2007; TavaresH. et al., 2007). Cхожие биологические последствия и стратегия лечения ИЗ показывают, что она больше относится к аддиктивному расстройству (BullockS.A. et al., 2012; PotenzaM.N., 2006; PotenzaM.N. et al., 2009). При этом продемонстрирована высокая степень зависимости между игровой зависимостью и аддиктивными расстройствами, и в меньшей степени между игровой зависимостью и ОКР (Cunningham-WilliamsR.M. et al., 1998; PotenzaM.N. et al., 2009). Тем не менее, данные о связи обсессивно компульсивного поведения среди лиц с игровой зависимостью может свидетельствовать о важности данной формы поведения ее патогенезе. В силу того, что ОКР имеет много разных компонентов, дальнейшие исследования его связи с игровой зависимостью может быть информативным в плане определения компонента, который в наибольшей степени относится к игровой зависимости.
С другой стороны, игровая зависимость описывается как форма аддиктивного поведения; это предполагает оценку внутримозговых механизмов, прежде всего, с позиций вовлеченности дофаминергической подкрепляющей системы мозга (ShabanovP.D. et al., 2013; ShabanovP.D. et al., 2013; VealeD. et al., 2014). Помимо экспериментальных исследований на животных в литературе имеются убедительные данные клинических исследований с применением позитронного эмиссионного томографа, в которых показан значительно более выраженный выброс дофамина в стриатуме в ответ на введение амфетамина (0,4 мг/кг) у пациентов с ИЗ (BoileauI. etal., 2014).
Наиболее информативным тестом оценки в эксперименте ОКР, как нейробиологического компонента ИЗ, является закапывание шариков у грызунов (AlbeldaN.etal., 2012). Как отмечалось, ОКР интерпретируется, прежде всего, как тревожное состояне, связанное с появлением навязчивых и тревожных мыслей (обсессии), которые сопровождаются навязчивым поведением (компульсии), направленным на снижение тревоги (VealeD. et al., 2014).
Орексин и стресс
Роль орексиновой системы в ответе на стресс была хорошо установлены на основании трех доказательств. Первый - многие стрессорные ситуации, включая иммобилизацию, удары током (футшок), воздействие холодом, состояние страха, пищевая и неонатальная депривация от матери, могут активировать орексиновую систему (Furlong et al., 2009; Ida et al., 2000; Sakamoto et al., 2004; Winsky-Sommerer et al., 2005; Winsky-Sommerer et al., 2004) (Horvath et al., 2005). Во-вторых, некоторые реакции на стресс (например, вызванная стрессом аналгезия (Xie et al., 2008), индуцированное ударом тока возобновление тяги к кокаину (Boutrel et al., 2009; Boutrel et al., 2008; Boutrel et al., 2005), а также стресс-индуцированные ACTH и сердечно-сосудистые реакции (Chang et al., 2007; Kayaba et al., 2003; Samson et al., 2001) включают активацию орексиновой системы. Следует отметить, что орексин А не требуется в индуцированном стрессом термогенезе (Zhang et al., 2010) и сердечно-сосудистых реакциях на воздействие холодом (Furlong et al., 2009), даже если они способны ингибировать индуцированное стрессом отсроченное увеличение REM фазы сна (Rachalski et al., 2009). Наконец, активация орексиновых нейронов приводит к некоторым стресс-подобным эффектам. Орексин может активировать гипоталомическую ось, включая кортиколиберин, ACTH и кортикостерон, стимулировать стресс-связанное поведение, такое как груминг и пережевывание несъедобного материала, а также активация моноаминовой системы стрессовым образом (Berridge et al., 2010).
Орексин А стимулирует секрецию кортизола и кортикостерона клетками коры надпочечника человека и крысы, соответственно (Mazzocchi G. et al., 2001; Malendowicz L.K. et al., 1999). Интравентрикулярное введение орексина А увеличивает концентрацию кортикостерона и адренокортикотропина (АКТГ) в плазме у крыс (Al Barazanji K.A. et al., 2001; Ida T. et al., 2000; Jszbernyi M. et al., 2000). Недавно была установлена связь орексина с постстрессорными патологиями, такими как паническое расстройство (Johnson et al., 2010; Lungwitz et al., 2012). Панические атаки связаны с активацией гипоталамо гипофиз-надпочечниковой оси. Внутригипоталамическая РНК интерференция орексина или антагониста ОХ1R показало блокировку этих панических атак у крыс, которым вводили лактат натрия. Так же, были обнаружены повышенные уровни орексина А у людей с паническим расстройством (Johnson et al., 2010).
Таким образом, в настоящее время игровая зависимость, особенно ее виртуальные формы, получает все более широкое распространение в мире, что побуждает к поиску новых фармакологических средств. Более того, препаратов специфической активности в данном направлении практически не существует несмотря на социально значимую проблему игровой и компьютерной зависимости, особенно у молодого поколения. Важную роль приобретает также влияние хронического и острых видов стресса на формирование и проявление игровой зависимости. Как было отмечено, ряд нейрохимических систем головного мозга участвует в реализации нехимических форм зависимостей и механизмов эмоционального подкрепления (De Visser L. et al., 2011). Механизмы формирования игровой зависимости в большей степени связаны с системами дофамина, серотонина и нейропептидов, в частности,эндогенных опиоидов и стресс-зависимых пептидов головного мозга (De Visser L. et al., 2011, Шабанов П.Д. и др., 2016).
В формировании нехимических форм зависимости мы также предполагаем участие грелиновой и орексиновой систем. Они транспортируются в различные отделы головного мозга,где регулируют ряд физиологических функций, таких как пищевое поведение, системы подкрепления и стресса. Данные пептиды участвуют в формировании аддиктивных форм поведения, в первую очередь, поведения, связанного с системой положительного подкрепления, в том числе злоупотребления веществами с аддиктивным потенциалом на фоне стрессорных факторов или сигналов внешней среды (De Lecea L., 2012; Flores A. et al., 2015).
Возможными мишенями как орексина, так и грелина при стрессе – это нейроны, синтезирующие СRH, в структурах расширенной миндалины и паравентрикулярного ядра гипоталамуса (Patterson Z.R. et al., 2010). В связи с этим, изучение роли орексиновой и грелиновой систем в реализации механизмов подкрепления нехимических форм зависимости, а также влияние этих агентов на эмоционально-исследовательскую и двигательную активность крыс в моделях импульсивногоного поведения и стресса представляется перспективным направлением в контексте нейрофармакологии и аддиктологии.
Исследование действия астрессина на компульсивное поведение и тревожность у крыс
В тесте «закапывание шариков» оценивали выраженность стереотипного поведенияживотных. В данном тесте животные делились на 3 группы: интактныеживотные, не подвергавшиеся перед тестированием никаким воздействиям, активный контроль, получавшие 0,9%-ный раствор NaCl интраназально и группа животных, получавшие астрессин (1мкг/мкл) интраназально 20 мкл. Число закопанных шариков в группе интактных животных составило 8,5±1,1, в группе активного контроля (введение 0,9 % раствора NaCl) - 9,1±0,6, при введении астрессина - 5,3±0,8(табл. 5).
С помощью многопараметрового метода оценки тревожно-фобического состояния у животных провоцировали проявление состояний тревожности и страха. Животные делились на 3 группы: интактные животные, не подвергавшиеся перед тестированием никаким воздействиям, активный контроль, получавшие 0,9%-ный раствор NaCl интраназально и группа животных, получавшие астрессин (1мкг/мкл) интраназально 20 мкл.Суммарное количество баллов у интактых животных составило -4,4±1,4 балла, суммарное количество баллов у активного контроля (введение 0,9 % раствора NaCl) - составило 5,7±1,3балла, а у животных получавших астрессин (1мкг/мкл) интраназально 20 мкл - 3,5± 1,6 балла(табл. 6).
В тесте «чужак-резидент» определяли агрессию животных, оценивая индивидуальные и коммуникативные поведенческие акты, акты защиты и агрессии. В группе интактного контроля число коммуникативных актов составило 29,02±14,04, индивидуальное поведение представлено 58,32±5,02 актами, а агрессивное и защитное - 5,62±4,32 и 1,72±1,34 соответственно.Суммарное количество актов составило - 94,68±17,19.В группе животных, получавшие 0,9%-ный раствор NaCl интраназально, число коммуникативных актов состовило -32,94±8,01 актов, число актов индивидуального поведения - 66,66±3,50. Количество актов агрессии и защиты -5,92±3,63 и 4,14±3,31 соответственно. Суммарное количество актов - 109,66±11,68. В группе животных, получавших астрессин (1мкг/мкл) 20 мкл интраназально, число коммуникативных актов состовило -32,50±10,23 актов, число актов индивидуального поведения - 35,82±9,61. Количество актов агрессии и защиты - 2,24±1,12 и 2,00±1,00 соответственно. Суммарное количество актов - 72,56±16,92(табл. 7).
В тесте «открытое поле» исследовали свободную двигательную активность. Регистрировали несколько простых двигательных актов: вертикальную и горизонтальную активность, груминг, норковый рефлекс. В группе животных, получавших 0,9%-ный растворМаСІчисло локомоторных актов составило 18,8±4,2 актов, число заглядывают в норки -5,7±3,4 актов, число принюхиваний - 47,8±11,9 актов, число актов груминга - 6,2±2,9 актов, акты фризинга отсутствовали, число актов движения на месте -25,6±4,1 актов, число вертикальных стоек - 5,3±3,0 актов, число стоек с упором на стенку -5,5±2,2 актов, среднее число болюсов дефекации -1,8±0,6, среднее число актов - 115,7±21,6.
В группе животных, получавших астрессин 20 (1мкг/мкл) мкл интраназально, число локомоторных актов составило 11,0±5,2 актов, число заглядывают в норки - 2,8±1,5 актов, число принюхиваний - 30,8±5,9 актов, число актов груминга - 2,0±1,8 актов, акты фризинга отсутствовали, число актов движения на месте - 19,4±2,7 актов, число вертикальных стоек -2,6±1,4 актов, число стоек с упором на стенку - 3,4±1,6 актов, среднее число болюсов дефекации - 2,1±0,9, среднее число актов - 74,0±13,8 (табл. 8).
Таким образом, введение астрессина снижает число закапываемых шариков по сравнению с обеими контрольными группами, что свидетельствует о снижении компульсивного поведения при введении астрессина.При комплексной оценке тревожно-фобических состояний астрессин снижал ТФС по сравнению с активным контролем (введение 0,9%-ного NaCl). В тесте «чужак-резидент» астрессин достоверно снижал количество совершенных паттернов индивидуального поведения в сравнении с активным контролем (введение 0,9%-ного NaCl). Суммарное количество актов в тесте «чужак-резидент» снижалось после введения астрессина. В тесте «открытое поле» после введения животным астрессина интраназально 20 мкл, было выявлено снижение локомоторных актов при сравнении с обеими контрольными группами, при этом отмечалось снижение актов движения на месте при сравнении с группой активного контроля. При этом, так же отмечалось снижение актов груминга при сравнении с обеими контрольными группами и снижение актов обнюхивания, при сравнении с группой активного контроля. Помимо этого, снижалось среднее количество актов в открытом поле при сравнении с обеими контрольными группами.
Исследование влияния грелиновой системы на импульсивный подтип игрового поведения
В модифицированном нами варианте Айова теста, оценивали число побежек в каждый рукав лабиринта при разновероятностном подкреплении. В разные экспериментальные дни животные получали интраназально 0,9% 88 ный раствор NaCl в дозе 20 мкл/кг, грелин интраназально в дозе 20 мкг/кг и антагонист рецептров грелина D-Lys3-GHRP-6 в дозе 20 мкгинтраназально. При введении 0,9%-ного раствораNaCl количество побежек в первый рукав лабиринта составляло 33,79±1,06, количество побежек в третий рукав 31,09±1,50. При введении препарата грелин, число побежек в первый рукав насчитывало 32,57±2,45, а число побежек в третий рукав - 36,62±2,46. Введение антагониста рецептров грелина D-Lys3-GHRP-6 продемонстрировало, что число побежек в первый рукав составляло 38,06±1,76, в то время как число побежек в третий рукав было 28,83±2,03 (табл. 23).
В модифицированном нами варианте Айова теста, так же оценивали число побежек в каждый рукав лабиринта при разновероятностном подкреплении у животных выращенных в условиях социальной изоляции. Животные получали интраназально 0,9%-ный раствор NaCв дозе 20 мкл/кг, грелин интраназально в дозе 20 мкг/кг и антагонист рецептров грелина D-Lys3-GHRP-6 в дозе 20 мкг интраназально. При введение0,9%-ный раствораNaCl количество побежек в первый рукав лабиринта составляло 34,45±3,84, количество побежек в третий рукав - 31,89±2,73. При введении препарата грелин, число побежек в первый рукав насчитывало 31,64±4,73, а число побежек в третий рукав - 29,96±3,03. Введение антагониста рецепторов грелина D-Lys3-GHRP-6 продемонстрировало, что число побежек в первый рукав составляло 35,88±4,79, в то время как число побежек в третий рукав было 30,23±3,32 (табл. 24)
Таким образом, интраназальное введение грелина увеличивало заходы в третий рукав лабиринта по сравнению с введением физиологического раствора, что свидетельствует о более рисковом поведении в ситуации выбора. При этом, введение грелина увеличивало заходы в третий рукав лабиринта, снижая при этом количество заходов в первый рукав. Введение антагониста грелина D-Lys3-GHRP-6, напротив увеличивало заходы в первый рукав лабиринта по сравнению с введением физиологического раствора, что свидетельствует о менее рисковом поведении в ситуации выбора. При этом, введение антагониста грелина D-Lys3-GHRP-6 увеличивало количество заходов в первый рукав лабиринта, снижая при этом количество заходов во второй и третий рукава. Соответственно, введение грелина повышает число побежек в рукав с низкой вероятностью, но большей величиной подкрепления, в то время как введение D-Lys3-GHRP-6увеличиваетчисло побежек в рукав с высокой (100%) вероятностью, но меньшей величиной подкрепления. У крыс, выращенных в изоляции, не отмечено изменений в выборе рукавов лабиринта по сравнению с животными, выращенными в сообществе (контролем).