Влияние пролактолиберина на социальное взаимодействие белых крыс

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ                              3

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ                                                                                                4

1. .Социальное поведение                                      4
2. .Гормональные составляющие тревожности                                                 7    
3. .Эффекты пролактолиберина                                                                           9

2.МЕТОДИКА                 13

3.РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ                         17

ВЫВОДЫ                  26 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ              27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В настоящее время практически  для всех исследуемых гипофизарно-гипоталомические пептидов выявлены психотропные эффекты. Формула пролактолиберина была расшифрована учёными в 1998 году, в связи с этим, психотропные эффекты этого гормона практически не изучены (Hinuma et al.1998). Есть единичные исследования, которые показывают, что пролактолиберин, как и другие пептиды, оказывает влияние не только на отдельные физиологические процессы, но и на поведение в целом, например, известны работы по влиянию пролактолиберина на пищевое поведение (Lawrence et al., 2003)

В мозге млекопитающих пролактолиберин обнаруживается как у самцов, так и у самок. Физиологический эффект  пролактолиберина заключается в увеличении уровня пролактина в крови. До этого функции пролактолиберина приписывались различным гиполаламическим релизерам. Известно, что пролактин, в свою очередь, оказывает влияние не только на процессы лактации, но и на социальное поведение. Возможно, пролактолиберин тоже может принимать участие в регуляции социального поведения.

Социальные взаимодействия - предмет широкого изучения в современной этологии и психологии. Необходимо рассматривать действие как социальных – внешних так и  биологических факторов, модулирующие социальные взаимодействия. Особое внимание следует уделять биологическим факторам, изучение которых помогает понять всю сложность механизмов социальных взаимодействий.

Цель данной работы состояла в исследование влияния гипоталамического гормона пролактолиберина на социальное поведение.

Задача настоящей работы заключалась в изучение влияния пролактолиберина на предпочтение знакомой или незнакомой особи.

 

 

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.1 Социальное поведение.

 

В настоящее время известно, что  у крыс существует определённая социальная иерархия. Особи, занимающие высшие позиции  в иерархии, называются доминантами, а занимающие низшие места – субординантами. Особи, занимающие в иерархии позиции между доминантами и субординантами, называются субдоминантами. В группе, как правило, одна доминантная особь и несколько субдоминантов и субординантов (Соколов, 1990). Иерархия устанавливается и поддерживается через социальное агонистическое поведение.

Особи, отличающиеся социальным рангом, также обладают разными шансами  на выживание и репродуктивный успех, которые максимальны у доминантов и минимальны у субординантов. Доминантные и подчиненные особи демонстрируют различный спектр физиологического (Вековищева, Звартау, 1999, Кудрявцева, 1999), эндокринного (Sapolsky et al., 1997) и иммунологического (Вековищева, Звартау, 1999) стрессорного ответа.

Контакт  двух особей между собой может вызывать у них стрессорный ответ. Известно, что агонистические взаимодействия могут вызывать сильное и постоянное увеличение секреции глюкокортикоидов у противников. Ранние исследования на эту тему проводились на грызунах и приматах. Несколько незнакомых особей объединяли в группу, наблюдали драки и сравнивали уровень глюкокортикоидов у победителей и побежденных (Louch, Higginbotham, 1967; Bronson, Eleftherion, 1967). Исследования показали, что у победителя, и у побежденного развивался сильный стрессорный ответ, который, однако, у побежденного был сильнее.

Увеличение активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой  системы, вызывающей увеличение концентрации глюкокортикоидов  в крови, является одним из главных ответов на стресс. Высокий уровень глюкокортикоидов позволяет мобилизовать ресурсы, которые будут использованы для разрешения стрессорной ситуации (Sapolsky, 1992). Если стрессорная ситуация не устраняется и уровень глюкокортикоидов остается высоким дольше, чем несколько дней, следуют неприятные последствия, такие как иммунная супрессия, потеря мышечной массы и репродуктивная супрессия (Chrjusos, Gold,1992; Pottinger, 1999). Увеличение секреции глюкокортикоидов часто используется как мера физиологического стрессорного ответа. Эта форма ответа изучена у многих видов; кроме того, физиологический и поведенческий эффект глюкокортикоидов сравнительно хорошо соотносится с другими элементами стрессорного ответа, например с продукцией белка теплового шока (Burchanan, 2000).

Существует большое количество работ, посвященных связи агрессивного поведения со стрессорным ответом. Сразу после создания группы из незнакомых животных, наблюдается более высокая частота и жестокость драк в основном среди самцов, на которых и проводится большинство исследований. Например, Бланшард (Blanchard et al., 1975) записал поведение 100 самцов крыс и сравнил его с изменением массы тела и уровня глюкокортикоидов в крови. Первое время число драк крыс превышало 40 драк в час. Через 13 дней субординанты имели в среднем по 17 ран и потеряли более 20% изначальной массы тела, а у доминантов изначальная масса тела практически не изменилась. Такая агрессия необычна для социальных видов в естественных условиях, где агонистические взаимодействия редко доходят до нанесения ран и степень агрессии низка (Creel et al., 1992, 1997). Возможно, работы, проводимые с измерением уровня глюкокортикоидов, могут быть моделями событий, которые следуют за иммиграцией и формированием группы в естественных условиях, когда социальные взаимоотношения устанавливаются посредством драк (Aberts et al., 1992; Creel et al., 1993).

Исследования в лабораторных условиях не показывают соотношение социального ранга и уровня стрессорных гормонов в крови для стабильной группы в естественных условиях из-за различий социальных условий. Небольшие группы недавно помещёных попарно самцов во многом отличаются от естественных групп. На основе лабораторных исследований, полагают, что «стресс подчинения» или «физиологическая кастрация» могут лежать в основе подавления репродукции (Brown, 1978; Schoech et al., 1991).

Представление об активной и пассивной стратегии  приспособления было сформулировано на основании поведенческих и эндокринных исследований на животных, обладающих равным приспособительным потенциалом (Koolhaas et al., 1999). Животные с пассивной стратегией  поведения затаиваются в новой обстановке. Такое поведение оказывается оптимальным в неконтролируемой ситуации (Жуков, 1996).

Однако, большую роль в отношениях между особями играет не только агрессивное, но и аффилиативное поведение (персонифицированное дружелюбие) основанное на симпатии между членами сообщества. При изучении аффилативного поведения в первую очередь исследуют нейроэндокринные механизмы, формирующие материнско-детские отношения и материнское поведение. Показана роль нейропептидов: окситоцина, вазопрессина, эндогенных опиатов, которые играют центральную роль в формировании социальных связей. Аффилиативное поведение обеспечивает отношение «мать-дитя», взаимоотношения репродуктивных партнеров и стабильность социальных групп. (Young et al.,1998; Young, 1999).

Аффилиативное поведение не только обеспечивается, но и стимулируется окситоцином. Введение окситоцина усиливает аффилиацию самки к знакомому самцу, но не влияет на поведение самца. У самцов стимулирует аффилиацию другой гормон - вазопрессин. При введении вазопрессина возрастает предпочтение знакомой самки перед незнакомой. Основу этого эффекта вазопрессина составляет повышение тревоги, при котором соответственно повышается тяга к знакомой самке, даже если с ней и не было совокупления (Young, 1999).

Так, например, окситоцин (у самок) и вазопрессин (у самцов) усиливают  образование пар. Окситоцин не только усиливает аффилиативное поведение, но и обеспечивает социальную память. То есть после торможения секреции окситоцина у животных исчезает социальная память: встречая знакомую особь, животное ведет себя с ним как с незнакомцем. При этом память на запахи, не связанные с общением, не страдает.

Важную роль в организме играет пролактин. Известно, что этот древнейший белковый гормон позвоночных выполняет многочисленные биологические функции. В названии пролактин отражена лишь одна из них - стимуляция секреции молока лактирующей самкой в ответ на сигналы, поступающие от сосунков. Известно также, что он влияет на материнское и гнездостроительное поведение самок, что дало ему право носить еще одно название: «гормон материнской любви» (Тепперман Дж., Тепперман Х.,1989). Давно установлено, что пролактин курирует весь цикл размножения самок, начиная с ольфакторного знакомства с потенциальным половым партнером, присутствие которого вызывает у них эффект ускорения эстрального цикла, сопровождающегося, наряду с другими гормональными сдвигами, ростом уровня пролактина (Whitten 1956; Bronson et al.,1976).

Известно, что пролактин участвует в регуляции стероидогенеза и сперматогенеза и, возможно, родительского и сексуального поведения. Во всяком случае, при фармакологическом снижении уровня циркулирующего пролактина у самцов пенсильванской полевки терялся интерес к запаховым меткам, оставленным самками (Leonard et al.,1999). Важно отметить динамику пролактина у самцов мышей при репродуктивном взаимодействии с самкой. Стремительный (в течение 2-3 минут) специфический подъем пролактина, за которым следует столь же крутой спад, сопровождает завершающую стадию копуляции – эякуляцию (Bronson,1982).

Таким образом, можно заключить, что  гипоталамо-гипофизарные гормоны оказывают существенное влияние на реализацию социального поведения.

 

 

 

 

1.2.Гормональные составляющие  тревожности.

 

В ожидании неопределенной опасности  или неблагоприятного развития событий  возникает аффективное состояние, называемое тревогой. Как повышенный, так и пониженный уровень тревожности свидетельствуют о дезодаптации животных или человека.

 Выделяют два типа тревожности. Первый тип представляет собой типологическую характеристику особи, отражает значимость для нее потенциальных событий и не варьирует во времени. Второй - это тревога, испытываемая организмом в определенный момент времени, и которая возрастает при анксиогенной стимуляции (Пападопулос и др., 1983).

Тревога характеризуется состоянием повышенной настороженности и повышенным тонусом автономной нервной системы. Показано, увеличенное содержание в крови кортикостероидов, катехоламинов, гормона роста, пролактина у больных тревожными состояниями (Пападопулос и др., 1983), т.е. гормонов, уровень которых принято считать показателем стрессорной реакции. Эндокринные расстройства, вместе с изменениями в поведении характеризуют тревожные состояния как состояния постоянного стресса. По всей вероятности, при тревожных состояниях, особенно при панических расстройствах, нарушена регуляция стрессорного ответа организма. Ведущим патогенетическим механизмом тревоги считается состояние повышенного (hyperarousal) и пониженного (hypoarousal), соответственно, возбуждения (Chrousos, Gold, 1992), основными запускающими факторами которого являются кортиколиберин и норадренергические нейроны голубого пятна (Altemus, Gold, 1993).

Скорее всего, стрессорная реакция  легко развивается при предъявлении стимулов, подпороговых в покое, а механизмы, обеспечивающие завершение стрессорной реакции в норме, также нарушены. Тревожные состояния свидетельствуют о нарушенной регуляции системы стрессорного ответа организма.

Если рассматривать поведенческий ответ на аверсивное воздействие как часть общей стрессорной реакции организма, включающей в себя вегетативный и эндокринный компоненты, то становиться очевидным, что концепция стресса и тревожных состояний тесно связаны. Поведенческие стрессорные реакции используются как показатели уровня тревожности в экспериментальных моделях психопатологии (Barrett, 1991). Различные показатели эндокринного компонента стресса, такие как уровень в крови кортикостерона, пролактина и катехоламинов используются для поиска новых анксиолитических препаратов.

Существуют определённые группы лекарств - это вещества снимающие тревогу - анксиолитики, химически относящиеся  к бензодиазепинам. Они были введены  в медицинскую практику около сорока лет тому назад как транквилизаторы и стали вскоре наиболее употребляемыми лекарственными препаратами. Их анксиолитический эффект хорошо известен и нет данных говорящих о качественном или количественном различии их эффекта в филогенетическом ряду (Gray, 1982). Бензодиазепины увеличивают у крыс число наказываемых реакций в конфликтных тестах (Vogel et al., 1971), эффективно снижают страх перед угрожающими пространствами - открытые рукава лабиринта (Pellow et al., 1985), ярко освещенное поле (Martin et al., 1982). Двигательная активность в открытом поле увеличивается, а кортикостерон плазмы крови снижается у крыс после введения бензодиазепинов (File, Pellow, 1985). Бензодиазепины снижают стрессорный подъем кортикостероидов и катехоламинов, тормозя секрецию кортиколиберина. В опытах in vitro анксиолитики тормозили секрецию кортиколиберина, вызванную серотонином (Kalogeras et al., 1990)и стероидогенез в надпочечниках (Thomson et al., 1992). Введение анксиолитиков in vivo увеличивает содержание кортиколиберина в гипоталамусе и уменьшает его в голубом пятне и миндалине (Owens, Nemeroff, 1988). Эти изменения содержания кортиколиберина противоположны изменениям, вызванным стрессорным воздействием. Хроническое введение анксиолитиков увеличивает количество рецепторов кортиколиберина в переднем гипофизе (Grigoriadis et al., 1989), количество которых обратно пропорционально секреции кортиколиберина.

Существуют исследования, показывающие, что кортиколиберин обладает мощным анксиогенным действием, основной стрессорный  гормон, активирующий как гипофиз-адреналовую, так и симпато-адреналовую системы. Введение кортиколиберина (Britton, Koob, 1986), как и удары электрическим током (De Boer et al., 1992b), увеличивает тревожность в тесте для выявления агрессии.

Известно, что самые незначительные и давние воздействия могут приводить к подъему уровня кортикостероидов и катехоламинов (Antelman et al., 1992). Сама процедура инъекции может активировать как гипофиз-адреналовую, так и симпато-адреналовую системы. Введение различных классов психоактивных веществ (бензодиазепины, барбитураты, алкоголь, антидепрессанты, нейролептики, антиконвульсанты, анальгетики,  стимулянты  и т. д.)   повышает   базальный   уровень   кортикостероидов  в крови. Такое повышение может являться и неспецифической реакцией организма на новое вещество (De Boer et al., 1992b). При работе с гормонами, важным фактором является, их воздействие на уровень тревожности.

 

 

1.3.Эффекты пролактолиберина

Гипофизотропные гормоны секретируются  нейронами, локализованными в различных  областях гипоталамуса. Так, паравентрикулярное ядро гипоталамуса содержит большое количество нейронов, секретирующих тиролиберин и кортиколиберин; дугообразное (аркуатное) ядро содержит нейроны, секретирующие соматолиберин и пролактостатин (дофамин); нейроны, секретирующие соматостатин, располагаются в передней гипоталамической области, а гонадолиберин – в преоптической области. Аксоны перечисленных нейронов заканчиваются в области срединного возвышения гипоталамуса, где начинается портальная система гипофиза, c помощью которой гипоталамус сообщается с передней долей гипофиза. Перечисленные вещества (гипофизотропные гормоны, моноамины), относящиеся к малым пептидам и биогенным аминам, высвобождаются из гипоталамических нейронов в систему портального кровообращения и, достигая клеток аденогипофиза, модулируют их специфическую активность. Установлено, что нервные терминали (аксоны) нейронов гипоталамуса имеют здесь тесные контакты с первичным капиллярным сплетением, где и происходит высвобождение гипофизотропных гормонов в кровь и их транспорт портальной системой к гипофизу. Концентрация гипофизотропных гормонов в этой системе наивысшая по сравнению с их содержанием в общем кровотоке (Теппермен Дж., Теппермен Х., 1989).