WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Порівняльний аналіз механізмів формування та роль різних компонентів електричної активності риненцефальних структур лабораторних тварин (щурів, мишей - Реферат

Порівняльний аналіз механізмів формування та роль різних компонентів електричної активності риненцефальних структур лабораторних тварин (щурів, мишей - Реферат

Результати дисертаційної роботи впроваджено в навчальний процес біологічного факультету Київського і Черкаського національних університетів при читанні курсів "Фізіологія ВНД", "Фізіологія сенсорних систем", "Еволюційна фізіологія", "Електрофізіологія" , "Зоопсихологія".

Особистий внесок здобувача полягає у підборі і аналізі наукової літератури за темою дисертації, проведенні експериментальних досліджень, комп'ютерній математичній обробці зареєстрованих ЕА, статистичному аналізі одержаних результатів. Планування напрямків досліджень, обговорення їх результатів та формулювання висновків здійснено за участю наукового керівника.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були представлені і апробовані на XVII з'їзді Українського фізіологічного товариства (Чернівці, 2006), на Всеукраїнській науково-практичній конференції "Проблеми вікової фізіології" (Луцьк – Шацькі озера, 2005), на VIII Міжнародній науково-практичній конференції "Наука і освіта '2005" (Дніпропетровськ, 2005), ІІ Міжрегіональній конференції молодих вчених: студентів, магістрантів, аспірантів, докторантів (Луганськ, 2004).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 6 наукових робіт, з яких 3 статті у фахових виданнях та 3 тез у матеріалах вітчизняних та міжнародних конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, чотирьох розділів, присвячених власним дослідженням, висновків, списку використаних джерел з 201 найменувань. Роботу викладено на 130 сторінках, вона містить 22 рисунки та 8 таблиць.

Основний зміст

Матеріали і методи досліджень. В роботі аналізуються експериментальні дані хронічних електрофізіологічних експериментів, отриманих на 16 морських свинках, 25 щурах і 11 лабораторних мишах із вживленими ніхромовими глибинними електродами в нюхові луковиці (НЛ) і піриформну кору (ПК) та поверхневими в області неокортексу за описаною нижче методикою.

Такий вибір об'єктів дослідження був зумовлений необхідністю співставити динаміку електричної активності ольфакто-амигдалярних структур з вегетативними показниками і поведінковими реакціями, які дозволяють об'єктивно оцінювати поточний функціональний стан тварин. З одного боку обрані види лабораторних тварин є макросматиками з добре розвинутими нюховими структурами мозку, а з іншого боку, як істоти з достатньо високоорганізованим мозком, володіють розвинутою вищою нервовою діяльністю, а їхня поведінка характеризується значною різноманітністю поведінкових і позних реакцій.

Експериментальні тварини утримувались у віварії в стандартних умовах, на звичайному харчовому раціоні. Для дослідів підбирали спокійних, зрівноважених тварин.

У передопераційний період на протязі тижня тварин привчали до перебування в плексигласовому боксі, встановленому в екранованій камері (0.5х0.8х1 м). У камері розміщувався комутаційний пристрій та прилади для нанесення різноманітних подразнень (больових (електрошкірних), запахових). Вентиляційна система забезпечувала подання в бокс частково очищеного (дренажування, барботування) надвірного повітря. Під час дослідів тварини перебували в камері за цих умов протягом 45-60 хв.

Для реєстрації електричної активності коркових областей головного мозку від твердої мозкової оболонки скальпованим тваринам вживляли через отвори у кістках монополярні ніхромові електроди, виготовлені з дроту ПЕВНХ діаметром 0.15 мм в заводській ізоляції і додатково ізольовані по всій довжині, крім кінчика (0.5 мм), бакелітовим лаком. Такі ж електроди застосовувалися для реєстрації електричної активності підкоркових структур.

Провідники всіх електродів виводили на розроблений нами контактний пристрій або ж фіксували кожний електрод окремо акрил оксидом з послідуючим формуванням контактної колодки з пластмаси. Відповідно конструкції роз'єму був виготовлений розбірний штирьковий комутаційний пристрій. Така комутація забезпечувала можливість вживлення в мозок тварини близько 20 електродів у різні мозкові структури.

Операції вживлення хронічних електродів здійснювали за дотримання умов асептики, у спеціально обладнаній операційній. Для наркозу застосовували премедикаційний коктейль [Шалімов] та каліпсол із розрахунку 25 мг/кг ваги тварини. Iмплантацію електродів у глибинні структури проводили за допомогою модифікованого стереотаксичного апарату СЕЖ-1. Координати розраховували за відповідними атласами мозку, вводячи поправки за допомогою коефіцієнтів, для врахування індивідуальних розмірів мозку. Контроль точності вживлення електродів до риненцефальних структур здійснювали електроенцефалографічно під час операції за проявами специфічних паттернів електричної активності.

В експеримент тварин брали не раніше 5-6 днів після операції. Аналіз біоелектрики здійснювали за умов спонтанної поведінки тварин у боксі експериментальної установки (в нормі) та за умов ольфакторної стимуляції. Запахову стимуляцію здійснювали шляхом тривалого (10-30 хв) переведення тварин за умов бадьорості на дихання повітрям, насиченим одорантом. При цьому, аналізу піддавались як усереднені спектральні оцінки ольфакторних реакцій, так і вибіркові їхні реалізації на подання перших порцій одоранту. В якості запахових чинників використовували лавандову олію та ванілін.

Біоелектричну активність головного мозку кожної тварини вивчали протягом 10-70 діб залежно від мети конкретної серії досліджень, опісля чого здійснювали морфологічний контроль розміщення кінчиків електродів у досліджуваних структурах, використовуючи відповідні атласи мозку.

Електричну активність мозку реєстрували за допомогою 16-тиканальної плати АЦП/ЦАП TADC 004.01/02 на базі ЕТ1042, розміщеної в слоті материнської плати комп'ютера IBM PC/AT 386/387 з тактовою частотою 8/25 МГц. Попереднє підсилення потенціалів проводили за допомогою підсилювачів біопотенціалів з активними RC-фільтрами УБФ 4-03 (150 Гц, 0.15 с).

Оцифровані відрізки біоелектричної активності підлягали візуальному контролю на присутність артефактів та вибраковці, після чого формували файли даних, що накопичувались для послідуючої "off lіne" обробки, або ж вона проводилась безпосередньо під час експерименту - "on lіne".

При проведенні спектрального аналізу виділяли традиційні частотні діапазони та високочастотніші смуги складових, а саме: 25-90, 25-48 та 52-150 Гц, проводячи паралельний аналіз цільних динамічних спектрів без виділення із них окремих діапазонів.

Аналіз спектрального складу ЕЕГ проводили з використанням швидкого перетворення Фур'є. Достовірність відмінностей усереднених спектральних характеристик для різних станів тварин та окремих складових ЕА НЛ оцінювали за t-критерієм Стьдента.

Результати досліджень та їх обговорення

Спектральні компоненти електричної активності нюхових цибулин. Результати хронічних експериментів по вивченню спонтанної та пролонгованої ЕА вузлових риненцефальних структур (НЛ, амигдалярного комплексу ядер (АМ) та піриформної кори (ПК)) дозволяють стверджувати про можливість її адекватної характеристики проявами (наявністю/відсутністю), амплітудно-часовими та потужнісно-частотними характеристиками специфічних для неї електрофізіологічних феноменів. Серед останніх, як основні компоненти ЕА РС доцільно виділяти високочастотну синхронізовану електричну активність (ВСА), ольфакто-амигдалярний ритм (ОАР), респіраторні хвилі (РХ) та поліморфну активність (ПА). Перелічені феномени достатньо легко візуально, апаратно чи програмно виділяються на сумарних записах ЕА риненцефальних структур (Рис. 1), а їхні прояви доволі жорстко корелюють із рівнем поведінкової активності, серед яких доцільно виділити поведінкове збудження, спокійне неспання (бадьорість), спокій і специфічну реакцію активації нюхового аналізатора - принюхування. Вказані стани легко розмежовуються за змінами ЕКГ і респірограми, а також за різним ступенем прояву окремих компонентів ЕА РС.

Pис. 1. Характеристичні феномени електричної активності нюхових структур морських свинок

* а - збудження, б - поведінкове збудження (arousal), в - спокій, г - принюхування

Суттєво, що усереднені (n>100-300) і динамічні спектри цілісних масивів оцифрованих векторів ЕА НЛ (2-3 с тривалості) у досліджуваних видів тварин, отримані за розглядуваних станів відзначалися найвищою варіабельністю значень СГП в діапазонах 0.5-10 Гц та 25-150 Гц.

Loading...

 
 

Цікаве