Способ модуляции функциональной активности пейсмекеров мозга

Изобретение относится к области медицины, к способам модуляции функциональной активности пейсмекеров мозга. Подготавливают понтобульбоспинальный препарат, осуществляют перфузирование его биологически активным веществом и регистрируют уровень функциональной активности нейронов ствола мозга. При этом используют спиртовой раствор Силистронга в концентрации 5 мл на 1000 мл искусственной цереброспинальной жидкости. Способ позволяет повысить эффективность модуляции функциональной активности пейсмекеров мозга за счет активации спонтанного процесса, уменьшения вариабельности генерации ритма в нейронных пейсмекерных сетях ствола мозга. 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к медицине, к способам модуляции функциональной активности пейсмекеров мозга с использованием биологическим активных веществ.

Наиболее близким по технической сущности является способ модуляции дыхательных разрядов изолированного препарата ствола мозга новорожденных крыс раствором, содержащим серотонин, проявляющимся в разнонаправленных реакциях активности стволовых пейсмекерных механизмов, в том числе бульбарного дыхательного пейсмекерного механизма. В известном способе изолированные препараты ствола мозга новорожденных крыс были подготовлены по методике, описанной Т.Suzue (Respiratory Rhythm generation in the in vitro brain stem-spinal cord preparation of the newborn rat // J. Physiology. - 1984. - Vol.354, P.173-183). В эксперименте готовили понтобульбоспинальный препарат, помещали в перфузионную камеру, перфузировали мозг искусственной цереброспинальной жидкостью (ЦСЖ), регистрировали фоновый уровень активности нейронов дыхательного центра ствола мозга. Затем понтобульбоспинальный препарат перфузировали раствором, содержащим серотонин, регистрировали уровень функциональной активности нейронов ствола мозга.

При всех достоинствах известного способа модуляции пейсмекерных процессов в структурах ствола мозга недостатком его является невозможность стабилизации функциональной активности в жизненно важных структурах ствола мозга (Lalley M., Benacka R., Bischoff A.M., Richter D.W. Nucleus raphe obscurus evokes 5-HT-IA receptor-mediated modulation of respiratory neurons // Btain Research. - 1997. - Vol. - 747. - P.156-159).

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является повышение эффективности модуляции функциональной активности пейсмекеров мозга путем активации спонтанного процесса, уменьшения вариабельности генерации ритма в нейронных пейсмекерных сетях ствола мозга.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе модуляции функциональной активности пейсмекеров мозга, заключающемся в подготовке понтобульбоспинального препарата, перфузировании его биологически активным веществом и регистрации уровня функциональной активности нейронов ствола мозга, в качестве биологически активной жидкости при перфузировании понтобульбоспинального препарата ствола мозга, извлеченного из полости черепа, использован спиртовый раствор Силистронга в концентрации 5 мл на 1000 мл искусственной цереброспинальной жидкости.

Препарат Силистронг, утвержденный Департаментом государственного контроля качества, эффективности, безопасности лекарственных средств и медицинской техники Минздрава России 17.01.2001 г. (фармакопейная статья предприятия 42-0211070301), обладает антиоксидантным, гепатопротекторным, иммуномодулирующим, противовоспалительным, репаративным, антирадиационным и общетонизирующим действием. Его нейротропная активность не известна из уровня техники.

На чертеже представлена регистрация влияния Силистронга на дыхательный пейсмекер.

Способ осуществляют следующим образом.

В эксперименте исследовали 5 препаратов ствола мозга 0-3-суточных крыс. Животных наркотизировали эфиром, с дорсальной стороны осуществляли кранио- и ламинэктомию. В течение операции мозг перфузировали искусственной цереброспинальной жидкостью (ЦСЖ) (рН 7,2), охлажденной до +10°С и непрерывно насыщаемой карбогеном (95% О₂, 5% СО₂). Пересекали дорсальные и вентральные корешки спинного мозга, а также V-XII пары черепно-мозговых нервов, после чего понтобульбоспинальный препарат извлекали из полости черепа и помещали в перфузионную камеру объемом 2 мл (Т°С +25°С). В опытах отводили электрическую активность в С₃-С₄ вентральных корешков спинного мозга через усилитель биопотенциалов, сигналы подавали на вход компьютера и записывали в формате wave.

Понтобульбоспинальный препарат перфузировали раствором, содержащим Силистронг, в концентрации 5 мл на 1000 мл искусственной цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) и произвели регистрацию дыхательной пейсмекерной активности в условиях перфузии препарата раствором ЦСЖ, содержащим спиртовой раствор Силистронга на понтобульбуспинальном препарате.

Проведенные наблюдения показали, что раствор ЦСЖ, содержащий Силистронг, увеличивает пейсмекерную активность дыхательного центра в бульбоспинальном препарате и одновременно уменьшает вариабельность генерации спонтанных разрядов, поскольку происходит уменьшение коэффициента вариабельности (см. табл.1).

В таблице 1 приведены параметры дыхательной пейсмекерной активности понтобульбоспинального препарата на фоне перфузии раствором, содержащим Силистронг: амплитуда разряда в отн.ед., длительность разряда, сек, продолжительность дыхательного цикла в сек, частота генерации разрядов в мин, вариабельность ритма. Указаны значения данных показателей в каждом эксперименте, их средние значения, стандартное отклонение, стандартная ошибка.

Таблица 1. Параметры дыхательной пейсмекерной активности понтобульбоспинального препарата на фоне перфузии раствором, содержащим Силистронг
№ опыта	Амплитуда разряда, отн.ед.	Длительность разряда, с	Продол-ть цикла, с	Частота генерации разрядов, мин-1	Вариабельность ритма
	Фон	Силистронг	Фон	Силистронг	Фон	Силистронг	Фон	Силистронг	Фон	Силистронг
1	165	192	0,37	0,53	15,68	19,56	3,82	3,06	1,016	0,07
2	199	199	0,71	0,64	9,88	11,45	6,07	5,24	0,13	0,11
3	130,5	168,6	0,74	0,73					1,01	0,06
4	140,28	137,64	0,9	0,74	9,87	10,88	6,07	5,51	0,06	0,14
5	197,5	200,00	0,69	0,64	9,87	11,48	6,07	5,22
Сред. знач.	166,45	179,44	0,682	0,656	11,325	13,342	5,5075	4,7575	0,554	0,095
Станд. откл.	31,634	26,588	0,1930	0,0850	2,9033	4,1541	1,125	1,1393	0,5307	0,0369
Станд. ошибка	14,147	11,890	0,0863	0,0380	1,4516	2,0770	0,5625	0,5696	0.2653	0,0184

Перфузия понтобульбоспинального препарата раствором ЦСЖ, содержащим Силистронг, вызывает уменьшение частоты генерации пейсмекерной дыхательной активности. Объяснить этот эффект Силистронга можно следующим образом. На уровне моста расположена популяция норадренергических нейронов, которые, обладая спонтанной пейсмекерной активностью, тормозят механизм генерации разрядов в дыхательном пейсмекере. Поэтому уменьшение генерации дыхательной пейсмекерной активности в понтобульбоспинальном препарате под влиянием Силистронга может быть обусловлено стимуляцией спонтанной активности норадренергических нейронов моста. Как следствие, возникает торможение бульбарного дыхательного пейсмекера.

Следовательно, в отношении пейсмекерной активности нейронов моста и пейсмекерной активности бульбарного дыхательного центра Силистронг оказывает активирующее действие с одновременным эффектом стабилизации во времени генераторного процесса.

Вывод: Силистронг способен активировать и стабилизировать дыхательную пейсмекерную активность на бульбарном уровне. С учетом данных о модуляции пейсмекерной дыхательной активности со стороны норадренергических нейронов моста, можно предположить, что Силистронг обладает активирующим эффектом в отношении этой нейронной структуры ствола мозга.

Способ модуляции функциональной активности пейсмекеров мозга, заключающийся в подготовке понтобульбоспинального препарата, перфузировании его биологически активным веществом и регистрации уровня функциональной активности нейронов ствола мозга, отличающийся тем, что в качестве биологически активной жидкости при перфузировании понтобульбоспинального препарата ствола мозга, извлеченного из полости черепа, использован спиртовой раствор Силистронга в концентрации 5 мл на 1000 мл искусственной цереброспинальной жидкости.