Анотація до роботи:

В’язовська О.В. “Вплив емоційного стресу на церебральну нейродинаміку та варіабельність серцевого ритму щурів”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 – фізіологія людини і тварин, Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Харків, 2008.

Встановлені діапазони значень ентропії Колмогорова-Сіная (еКС) ЕЕГ у симетричних коркових ділянках півкуль головного мозку та структурах лімбіко-ретикулярного комплексу щурів лінії Вістар у стані спокійного неспання в умовах вільної поведінки та в умовах гострого і хронічного емоційного стресу. В умовах гострого емоційного стресу виявлено виражене збільшення еКС у фронтальній, парієтальній та окципітальній коркових ділянках лівої півкулі. У структурах лімбіко-ретикулярного комплексу найбільш виражене збільшення еКС відбувалось в обох ретикулярних ядрах покришки. При цьому відсутність рухомої активності відображується значним зниженням еКС в правій сенсомоторній корковій ділянці. Виявлено стійке підвищення еКС в умовах вільної поведінки після тривалої іммобілізації та зниження рівня еКС в умовах іммобілізації на тлі хронічного емоційного стресу. В стані іммобілізації в умовах гострого та хронічного стресу спостерігалось зменшення варіабельності серцевого ритму, зниження загальної спектральної потужності та потужності в усіх частотних діапазонах. Тривала іммобілізація супроводжувалась стійкими змінами систем регуляції серцевого ритму, імовірно, характерними для хронічного емоційного стресу.

1. Проведено дослідження динамічних систем коркових та лімбіко-ретикулярних утворень мозку щурів за допомогою нелінійного параметру ЕЕГ – ентропії Колмогорова-Сіная в умовах вільної поведінки та на різних етапах формування гострого і хронічного емоційного стресу, що дозволило встановити ефективність такого підходу для вивчення механізмів та кількісної оцінки цих станів, з одночасною оцінкою ступеня напруженості систем регуляції за допомогою аналізу варіабельності серцевого ритму.

2. Встановлені діапазони значень ентропії Колмогорова-Сіная по ЕЕГ в симетричних ділянках півкуль головного мозку та структурах лімбіко-ретикулярного комплексу для інтактних статевозрілих щурів-самців лінії Вістар в умовах вільної поведінки. Ентропія Колмогорова-Сіная ЕЕГ у цих тварин має регіональні та міжпівкульові розходження. Найбільш високі показники еКС характерні для правої сенсомоторної кори та для обох окципітальних ділянок півкуль. У структурах лімбічної системи найбільш високий рівень еКС виявлений у правих дорсальному гіпокампі, мигдалеподібному комплексі і ретикулярному ядрі покришки. При цьому в коркових ділянках значення еКС вище ліворуч, а у лімбіко-ретикулярних – праворуч.

3. В умовах гострого емоційного стресу, викликаного короткочасною іммобілізацією, виявлено виражене збільшення еКС у фронтальній, парієтальній та окципітальній коркових ділянках лівої півкулі. У структурах лімбіко-ретикулярного комплексу найбільш виражене збільшення еКС відбувалось в обох ретикулярних ядрах покришки. При цьому відсутність рухомої активності відображується значним зниженням еКС у правій сенсомоторній корі.

4. Стан хронічного емоційного стресу, викликаний тривалою іммобілізацією, та за даними аналізу ВСР і тесту “відкрите поле”, супроводжується значним підвищенням рівня еКС, що відображує збільшення кількості паралельних інформаційних процесів в динамічних системах мозку, та за даними аналізу ВСР і нейроетологічних показників – підвищений рівень тривожності. У порівнянні з вихідним рівнем найбільш сильно еКС збільшується в правій парієтальній ділянці, обох фронтальних ділянках, ретикулярних ядрах покришки, лівому гіпокампі і лівому мигдалеподібному комплексі.

5. На фоні хронічного емоційного стресу виявлено зниження величини еКС у досліджуваних коркових і лімбіко-ретикулярних структурах головного мозку, що обумовлено формуванням домінуючих функціональних систем і системного гальмування, які супроводжуються зменшенням паралельних інформаційних процесів в домінуючих нейродинамічних системах, що відображає включення механізмів адаптації та стійкості. Тільки в правому мигдалеподібному комплексі рівень еКС збільшується, відображуючи активацію апарату негативних емоцій.

16

6. Рівень ентропії Колмогорова-Сіная по ЕЕГ може служити індикатором залучення тих чи інших ділянок мозку в процес формування гострого та хронічного емоційного стресу.

7. Статистичний та спектральний аналіз варіабельності серцевого ритму одночасно з оцінкою нелінійної динаміки ЕЕГ дозволяє отримати об’єктивну кількісну оцінку стану організму на різних етапах формування емоційного стресу, що сприяє адекватній інтерпретації нелінійного параметра нейродинамічних систем – ентропії Колмогорова-Сіная. Виявлено типові характеристики серцевого ритму для різних етапів формування емоційного стресу. В умовах іммобілізації в стані гострого стресу та на тлі змінених під впливом хронічного емоційного стресу властивостей нейродинамічних систем виявлено зсув вегетативного балансу у бік переваги симпатичної активності, зниження варіабельності серцевого ритму, загальної спектральної потужності та потужності в усіх частотних діапазонах. В умовах гострого та хронічного стресу підвищується роль центрального контуру керування в порівнянні з процесами саморегуляції, підсилюється стабілізуючий вплив вищих відділів мозку.

8. Оцінка нейроетологічних показників щурів після тривалої іммобілізації виявила зміни притаманні стану хронічного емоційного стресу: збільшилися період першого переміщення після того, як тварин помістили в центр поля, час перебування на центральній площадці на початку тесту, тривалість грумінга, зменшилися горизонтальна та вертикальна активність. Кількісна об’єктивна оцінка поведінки в тесті “відкрите поле” є ефективною для діагностики стану хронічного емоційного стресу, що сприяє фізіологічній інтерпретації параметрів детермінованого хаосу нейродинамічних систем по ЕЕГ.

Публікації автора:

1. Майоров О.Ю., Вязовская О.В. Влияние острого и хронического эмоционального стресса на уровень энтропии Колмогорова-Синая ЭЭГ // Експериментальна і клінічна медицина. – 2006. – № 4. – С. 32–37. (Дисертант виконувала експериментальну частину, аналізувала та узагальнювала отримані результати).

2. Вязовская О.В., Майоров О.Ю. Состояние церебральной нейродинамики в условиях иммобилизационного стресса у крыс на основе оценки энтропии Колмогорова по ЭЭГ // Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. Серія біологія. – 2006. – Вип. 4, № 748. – С. 139–146. (Дисертант виконувала експериментальну частину, аналізувала та узагальнювала отримані результати).

3. Майоров О.Ю., Вязовская О.В. Оценка напряжения систем регуляции работы сердца в условиях моделирования эмоционального стресса у крыс // Експериментальна і клінічна медицина. – 2007. – № 1. – С. 53–58. (Дисертант виконувала експериментальну частину, аналізувала та узагальнювала отримані результати).

4. Применение методов нелинейного анализа (детерминистского хаоса) ЭЭГ для оценки состояния нервной деятельности / Майоров О.Ю., Глухов А.Б., Тимченко Л.Н., Следюк Д.В., Козидубова С.М., Прогнимак А.Б., Вязовская О.В. // Комп’ютерна медицина’2004: клінічна інформатика і телемедицина: міжнародна науково-практична конференція. Харків, 27-29 травня 2004 р.; Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. Медицина. – 2004. – Вип. 8, № 617. – С. 120–121. (Дисертант брала участь в обговоренні та узагальненні отриманих результатів).

17

5. Vyazovska O.V. The effects of chronic immobilization on neuroetological parameters in the “open field test” in rats // Stress and Behavior: 9-th Multidisciplinary International Conference of Biological Psychiatry. St-Petersburg, May 16-19, 2005; Psychopharmacology & Biological Narcology. – 2005. – V. 5, № 2. – P. 907.

6. Майоров О.Ю., Вязовская О.В. Применение методов нелинейного анализа ЭЭГ (детерминистского хаоса) для оценки состояния церебральной нейродинамики в условиях хронического иммобилизационного стресса у крыс // Компьютерная Медицина’2005: информационные технологии для клинической практики: научно-практический симпозиум. Харьков, 23-25 июня 2005 г.; Клиническая информатика и телемедицина. – 2005. – Т. 2, № 1. – C. 149. (Дисертант виконувала експериментальну частину, аналізувала та узагальнювала отримані результати).

7. Майоров О.Ю., Вязовская О.В. Спектральный анализ вариабельности ритма сердца крыс в условиях иммобилизационного стресcа // Біологія: від молекули до біосфери: 1 міжнародна конференція молодих вчених. Харків, 21-23 листопада 2006 р.; Тези доповідей. – Харків, 2006. – C. 65. (Дисертант виконувала експериментальну частину, аналізувала та узагальнювала отримані результати).

8. Майоров О.Ю., Вязовская О.В. Динамика энтропии Колмогорова по ЭЭГ в условиях острого и хронического эмоционального стресса // Актуальные вопросы теоретической и прикладной физики и биофизики. Физика. Биофизика-2006: Вторая всеукраинская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. Севастополь, 17-22 апреля 2006 г.; Материалы конференции. – Севастополь, 2006. – C. 112–114. (Дисертант виконувала експериментальну частину, аналізувала та узагальнювала отримані результати).

9. Майоров О.Ю., Вязовская О.В. Вариабельность сердечного ритма в условиях острого стресса у крыс // Біологія: від молекули до біосфери: 1 міжнародна конференція молодих вчених. Харків, 21-23 листопада 2006 р.; Тези доповідей. – Харків, 2006. – C. 63-64. (Дисертант виконувала експериментальну частину, аналізувала та узагальнювала отримані результати).

10. Майоров О.Ю., Вязовская О.В. Снижение уровня энтропии Колмогорова-Синая по ЭЭГ сенсомоторной коры крыс в условиях иммобилизации // Инновационные направления в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности: IV Всероссийская с международным участием школа-конференция по физиологии мышц и мышечной деятельности. Москва, 31 января-3 февраля 2007 г.; Материалы конференции. – Москва, 2007. – С. 40-41. (Дисертант виконувала експериментальну частину, аналізувала та узагальнювала отримані результати).

11. Майоров О.Ю., Вязовская О.В. Оценка вариабельности ритма сердца крыс в условиях острого и хронического иммобилизационного стресса // Инновационные направления в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности: IV Всероссийская с международным участием школа-конференция по физиологии мышц и мышечной деятельности. Москва, 31 января-3 февраля 2007 г.; Материалы конференции. – Москва, 2007. – С. 37-39. (Дисертант виконувала експериментальну частину, аналізувала та узагальнювала отримані результати).

18