Введение к работе
Актуальность проблемы. В современной нейробиологии наметился и
'спешно развивается ряд новых представлений о структурной и
зункциональной организации нервной системы. Классические положения о
;табильности нервных элементов и конструкции межнейронных связей
юполняются представлениями об их пластичности и способности
іерестраиваться в ходе онтогенез? и при изменении условий
:уществования. Пластичность может проявляться на разных уровнях:
юлекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, системном. Успехи в
ізучении структурных и функциональных перестроек организма связаны с
шедрением в практику исследований гисто- и цитохимических
іетодов, авторадиографии, электронной микроскопии. В нервной системе )собое значение имеет пластичность на молекулярном уровне, в первую )чередь связанная с цитохимией синтеза белков, поскольку в юстнатальном онтогенезе нервные клетки лишены способности к ієлению. Изучение структурных проявлений пластичности нервной системы отражается в проникновении в механизмы деструктивных и гомпенсаторных, адаптивных процессов, что, в первую очередь, связано : накоплением фактического материала об онтогенетической динамике структурных изменений нейронов. Значительная повреждаемость нервных элементов, наблюдаемая при действии неблагоприятных факторов на эрганизм, предполагает столь же масштабные восстановительные іроцессьі в них, поскольку лишь равновесие может сохранить эефлекторную и интегративную функции нервной системы (Батуев А. С, Забминдра В.П.,1993).
Для нормального функционирования нервной системы необходимо
существование высоко упорядоченной иерархической структуры,
построенной из закономерно связанных клеточных элементов. Для
вполне сформированной нервной структуры существует специальная
задача - поддержание межклеточных связей во времени, а также
известные модификации этой структуры в том или ином отделе в связи
с меняющимися условиями существования организма. В процессе
дифференцировки нервная система подвергается воздействию
разнообразных влияний, которые могут оказывать травмирующее действие на клеточные элементы. Кроме факторов, обеспечивающих проведение сигналов по нервным клеткам и передачу их с одного
нейрона на другой или на рабочую ткань, в конструкции нервно системы заложены также механизмы, определяющие как принципиальну возможность ее развития в онтогенезе, так и реальность пластически изменений, физиологической и репаративной регенерации.
Совершенно очевидно, что при постоянно меняющейся сред требуются адекватные изменения нервной системы, а, следовательно та или иная разновидность пластических реакций. По существу структурная пластичность нервных элементов лежит в основе все меняющихся процессов и служит предметом изучения лгобог нейробиологического исследования. Повышенный интерес к изучени структурных перестроек в нервной системе при изменяющихся условия определяется возможностью выявить механизмы пластичности компенсации и адаптации, а также поиском путей направленног воздействия на них.
Обеспечение важнейшего свойства организма - способност адекватно реагировать на изменения условий окружающей среды особенно если появляются элементы экстремальности, - происходит значительной мере благодаря функционированию норадренергически (НА-ергических) нейрональных популяций, и, в первую очередь симпатической нервной системы. Иннервируя гладкую мускулатур внутренних органов, секреторные клетки, кровеносные сосуды всег тела, симпатическая нервная система способна влиять на метаболизм обеспечивать вегетативное сопровождение физических и эмоциональны реакций, приводя их в соответствие с меняющимися условиями внешне среды в каждый конкретный момент жизни. Показано участи норадренергической системы в регуляции гомеостаза мозга обеспечения стресс-реакций, эмоционального поведения, регуляци уровня бодрствования, в формировании рецептивных и пластически свойств в онтогенезе, регуляции функционального состояния другу нейромедиаторных систем. Имеются многочисленные указания и причастность НА-ергической системы к механизмам поощрения подкрепления. Наконец, множество прямых и убедительнь доказательств подтверждают участие НА-ергической системы процессах обучения и памяти. Эти доказательства в основном состоя в изменениях функционального состояния НА-ергической системы пр выработке и воспроизведении временных связей и в изменениях нарушениях процессов обучения и памяти при вмешательствах деятельность НА-ергической системы. Такое многообразие функций,
егуляции которых принимает участие НА-ергическая система, прямо видетельствует о ее чрезвычайно ответственной роли в деятельности озга.
Посредством обеспечения определенных функций, НА-ергические ейрональные популяции, в частности, входящие в состав импатического отдела вегетативной нервной системы, играют ведущую оль в таких общих реакциях организма, как, половое поведение, грессия, физическая активность, стрессорный ответ. От резервов импатической нервной системы зависит тот диапазон, за пределами оторого возникают серьезные изменения жизненных функций и особенно :х адаптивного потенциала.
Таким образом, периферической частью норадренергической системы, включающей в себя многие мозговые структуры (в частности, синее пятно - Locus coeruleus) можно считать симпатический отдел вегетативной нервной системы. Периферические и центральные НА-ергические нейрональные популяции способствуют приспособлению организма к требованиям внешней среды.
Вышеприведенные представления позволили сформулировать основную цель исследования и конкретные задачи.
Цель исследования состоит в анализе взаимодействия между ;ентральными и периферическими норадренергическими структурами в (оде нормального онтогенеза и при различных экспериментальных воздействиях.
Задачи исследования:
- проанализировать проявления функциональной взаимосвязи между гіорадренергическими нейронами СП и КШСГ в ходе нормального эктогенеза;
оценить воздействие тестостерона на морфологию и транскрипционную активность хроматина исследуемых нейрональных популяций на разных стадиях постнатального онтогенеза;
изучить влияние нейротоксина 6-0HDA на состояние и взаимодействие центральных и периферических норадренергических структур при интрацистернальном введении;
исследовать действие десимпатизации гуанетидином на морфологию и функциональную активность нейронов СП и КШСГ;
сравнить онтогенетические кривые функциональной активности норадренергических нейронов СП и КШСГ в условиях применения морфина и антипаина in vitro.
Научная новизна работы.
Впервые в онтогенетическом аспекте : исследованы функциональные связи между центральными периферическими норадренергическими нейрональными популяциями;
проведено сравнение морфологических изменений и кривы функциональной активности нейронов СП и КШСГ;
- проанализировано влияние тестостерона, десимпатизации избирательного разрушения центральных норадренергических нейроно на состояние нейрональных популяций СП и КШСГ.
Впервые выявлена зависимость между морфофункциональным параметрами симпатических нейронов и норадренергических нейроно СП. С помощью метода авторадиографии исследована транскрипционна активность хроматина нейронов СП и КШСГ в нормальном онтогенезе после гидрогенизации тестостероном, десимпатизации избирательного разрушения центральных норадренергических структур Обнаружено, что при параллельном проведении десимпатизации андрогенизации на ранних сроках постнатального онтогенез тестостерон в значительной степени нивелирует симпатолитически эффект гуанетидина.
Показана однонаправленная реакция хроматина центральных периферических норадренергических нейронов на воздействие морфин и антипаина на разных стадиях постнатального онтогенеза.
Теоретическое и практическое значение работі заключается в комплексном применении методов морфометрии авторадиографии в анализе морфофункционального состояни норадренергических нейронов разных популяций в онтогенезе, а такж в анализе последствий влияния на центральные или периферически RA-ергические нейроны.
Проведенные исследования раскрывают ранее не изученные аспект взаимодействия между центральными и периферическим норадренергическими нейрональными популяциями. Установленные настоящей работе закономерности воздействия на морфофункциональны параметры норадренергических нейронов имеют значение не только дл развития фундаментальных исследований в области нейробиологии, но для практической медицины, поскольку с нарушениями обмена Н связаны многие патологические состояния, такие как паркинсонизм шизофрения, некоторые формы артериальной гипертензии.
Анализ полученных результатов и данных формировании і
функционировании СП и КШСГ в ходе онтогенеза вносят
существенный вклад в развитие представлений о взаимодействиь центральных и периферических норадренергических нейрональньв популяций. Указанные материалы могут найти применение в научно-исследовательской работе, а также в учебном процессе, в разделе нейробиологии.
Основные положения, выносимые на защиту.
между центральными и периферическими норадренергическими структурами, представленными в нашеь исследовании нейронами СП и КШСГ существуют функциональные взаимосвязи, формирующиеся в ходе онтогенеза;
гибель части нейронов КШСГ при химическое десимпатизации не влияет на число клеток, но отражается на морфофункциональном состоянии центральных НА-ергических нейронов СП;
гибель части нейронов СП под воздействием 6-OHDt. не сказывается на численности, но изменяет морфофункциональное состоянии нейронов КШСГ;
И гипертрофия нейронов КШСГ после введение тестостерона влияет также на морфологические и функциональные показатели нейронов СП;
П выраженность и направленность реакции центральный НА-ергических нейронов при изменении состояния периферических нейронов зависит от периода постнатальногс онтогенеза. Это же утверждение справедливо и для реакции периферических НА-ергических нейронов на изменение состояния центральных структур;
О на протяжение постнатального онтогенеза нейроны СП
и КШСГ демонстрируют сходную реакцию на воздействие
морфина и антипаина.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены
ia: 5-й юбилейной научной сессии Северо-Осетинского государственного
медицинского института, Владикавказ, 1993; на 4-м Российско-Шведском
симпозиуме "Новые исследования в нейробиологии", Москва, 1996; на
Зторой Международной конференции "Гипоксия в медицине", Москва,
1996; на совместном заседании кафедр биологии и гистологии лечебного факультета РГМУ 27 июня 1997 года.
Структура диссертации. Диссертационный материал представлен в определенной последовательности. Диссертация состой] из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов у методов (глава 2), результатов собственных исследований (глава 3), обсуждения, заключения, выводов и библиографического указателя. Работа иллюстрирована рисунками, таблицами, фотографиями. Списої литературы включает 144 отечественных и 235 зарубежны} источника.