Научная статья на тему 'Комплексный метод оценки функционального состояния эмбрионального нейротрансплантанта коры мозга'

Комплексный метод оценки функционального состояния эмбрионального нейротрансплантанта коры мозга Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
87
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Комплексный метод оценки функционального состояния эмбрионального нейротрансплантанта коры мозга»

trix anisotropy through MRI-microscopy can be proved. This allows to recognize early occurrence of this joint disease, which means higher chances of a successful treatment.

Г.Ш. Гафиятуллина

КОМПЛЕКСНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭМБРИОНАЛЬНОГО НЕЙРОТРАНСПЛАНТАНТА КОРЫ

МОЗГА

При лечении ряда неврологических заболеваний человека методами консервативной терапии и классической нейрохирургии традиционные подходы имеют существенные ограничения и зачастую не приносят желаемых результатов. В связи с этим усилия нейрофизиологов сосредоточены на активных испытаниях нейротрансплантации как одного из наиболее новых и перспективных методов в области разработки новых медицинских технологий. Трансплантация донорской эмбриональной нервной ткани производится с целью коррекции и компенсации нарушенных функций и процессов в нервной системе реципиента. Кроме того, современные достижения нейротрансплантологии дают возможность относиться к ней как основе исследований по биоуправлению и протезированию мозговых функций. При этом пересадка эмбриональной ткани порождает ряд проблем, связанных с оценкой функционального состояния нейротрансплантата.

Несмотря на определенные успехи нейротрансплантологии, проблема трансплантации эмбриональной нервной ткани находится в самом начале своего разрешения и для ее широкого практического внедрения требуется выполнение многих фундаментальных научных исследований. К числу важнейших задач трансплантологии относится анализ эффективности приживления эмбрионального нейротрансплантата (ЭНТ), критериями которого могли бы служить параметры адаптивной коррекции поведения реципиента и физиологических особенностей имплантированной донорской ткани. Однако современная нейрофизиология не располагает достаточными сведениями об этих параметрах в разные сроки после имплантации ЭНТ. В связи с вышеизложенным, целью настоящего исследования явилось экспериментальное изучение у крыс особенностей характера поведенческих реакций, локального кровоснабжения, кислородного обеспечения и импульсной активности нейронов аллогенного гомотопического трансплантата эмбриональной нервной ткани в динамике его приживления в соматосенсорной области коры мозга.

Донорскую ткань получали от 17-18-дневных эмбрионов крыс линии Wistar, у которых из зоны мозга, соответствующей соматосенсорной коре, извлекали фрагмент ткани, используемый в качестве трансплантата. Аллогенную гомотопическую трансплантацию полученной эмбриональной ткани осуществляли 6месячным крысам линии Wistar. Для этого наркотизированных кетамином животных фиксировали в стереотаксическом приборе, трепанировали у них теменную кость справа, в области проекции соматосенсорной коры, координаты которой соответствовали: АР=+2,0 мм; L=5,5 мм. Надрезали твердую мозговую оболочку и удаляли 1 мм3 серого вещества, формируя в коре углубление, в которое под микроскопическим контролем помещали донорскую ткань. Осуществляли костную аутопластику, ткани головы ушивали.

У крыс с ЭНТ в 14-месячном возрасте проводили оценку вышеуказанных параметров. В качестве контроля были использованы данные, выявленные у 14месячных крыс линии Wistar с интактной соматосенсорной корой. В первой серии исследований изучали типологические особенности поведенческих реакций крыс с ЭНТ, для чего было использовано их тестирование в открытом поле, в Y-образном

Известия ТРТУ

Тематический выпуск

лабиринте и в условиях принудительного плавания в бассейне. Установлено, что крысы с ЭНТ по сравнению с контрольными характеризовались активацией поведенческих реакций: возросшей локомоцией, повышением ориентировочноисследовательской деятельности и уровня эмоционального напряжения, уменьшением реакции страха, а также сокращением времени иммобилизации и возросшей частотой избегания в тесте принудительного плавания. Из этого следует, что трансплантация эмбриональной ткани оказывала влияние на формирование у них новой системы реализации поведенческих реакций.

Во второй серии исследований при анализе функционального состояния имплантированной донорской ткани локальный кровоток регистрировали с использованием метода полярографического определения рН2 при электрохимической генерации водорода непосредственно в мозговую ткань, а рО2 - общепринятым полярографическим способом, - с помощью прибора «Физиоблок-01». Проведенные исследования выявили, что в зоне проекции вибриссы С1 в ЭНТ интенсивность локального кровоснабжения составила в среднем 47,0+2,5 мл/100г/мин и была снижена (р<0,05) по сравнению с корой контрольных крыс, где она равнялась 58,7+3,93 мл/100г/мин. Наибольшие значения показателя зарегистрированы в ЭНТ на глубине 0,5-0,7 мм, соответствующей Ш-ГУ слоям коры. Уровень тканевого рО2 составил в ЭНТ 23,8+2,96 мм рт. ст. и не отличался от величины данного показателя в соматосенсорной коре контрольных крыс (р>0,05). При активации, вызванной механостимуляцией вибриссы С1, в зоне регистрации выявлены отчетливые реакции в виде увеличения кровотока и рО2, значения которых восстанавливались до близких к исходному уровню после окончания активации. Зарегистрированные изменения отражали формирование локальной функциональной гиперемии, развивавшейся посредством местных сосудистых реакций. При анализе пространственно-временных характеристик микрососудистых реакций в ЭНТ выявлено, что уровень интенсивности кровоснабжения возрастал с латентным периодом 6,8+0,76 с, продолжительность которого не различалась статистически значимо с контролем. Амплитуда постстимуляционного повышения локального кровотока в ЭНТ была ниже (р<0,01) по сравнению с контрольной группой животных и составляла соответственно 12,7+1,34% и 21,8+2,26%. Прирост рО2 в ЭНТ был меньше (р<0,01), чем в коре контрольных крыс и равнялся 10,4+1,12%.

Фоновую и вызванную импульсную активность нейронов регистрировали с использованием микроэлектродной техники. Сигнал от микроэлектрода усиливали биоусилителем и с помощью аналого-цифрового преобразователя записывали на жесткий магнитный диск компьютера. Для анализа нейронной активности применяли компьютерные программы, позволявшие идентифицировать спайки в соответствии с их амплитудой, длительностью, соотношением позитивного и негативного компонентов импульса. Производили определение средней частоты импульсной активности нейронов, латентного периода ответа нейронов на афферентную стимуляцию, продолжительности и дисперсии межимпульсных интервалов с построением гистограмм плотности вероятности их распределения и постстимуль-ных гистограмм с периодом усреднения 1, 4 или 8 мс. Статистический анализ полученных результатов производили с помощью программы Statistica 5.0. Для определения значимости различий между выборками применяли методы параметрической и непараметрической статистики. При исследовании вызванной импульсной активности нейронов в качестве адекватного сенсорного стимула использовали механостимуляцию вибриссы С1 слева с помощью устройства, позволяющего осуществлять дозированное отклонение вибриссы, продолжительностью 10 с и частотой 1Гц.

Установлено, что в ЭНТ текущая средняя частота фоновой импульсной активности нейронов составляла 3,8+0,91 имп/с и была снижена (р<0,01) по сравнению с соматосенсорной корой контрольных крыс, где она равнялась 15,4+1,33 имп/с. Адекватная сенсорная стимуляция вибриссы С1 (на контралатеральной к оперированному полушарию стороне) сопровождалась генерацией вызванной импульсной активности клеток ЭНТ, которая возникала с латентным периодом 31 ±3,4 с, превышавшим (р<0,01) величину показателя в контроле: 18+4,1 с. При этом паттерны активности нейронов ЭНТ характеризовались повышением частоты генерации импульсов, либо чередованием периодов активации и снижения частоты импуль-сации с последующим ее восстановлением до первоначального уровня, в чем проявлено сходство с таковыми у нервных клеток зоны представительства вибрисс соматосенсорной коры контрольных крыс. Полученные данные свидетельствовали о наличии реципрокной реиннервации имплантата, источники и организация афферентных входов к которому от мозга реципиента специфичны для замещаемой области коры.

Таким образом, через 8 месяцев после пересадки ЭНТ у животных происходила реорганизация сложных форм поведения, и формировалась возможность его адаптивной коррекции. При динамическом обеспечении локального кровоснабжения пересаженной ткани нейроны ЭНТ генерировали как фоновую, так и вызванную сенсорной активацией биоэлектрическую активность, параметры которой имели сходство с клетками зоны представительства вибрисс соматосенсорной области коры мозга. Зарегистрированные показатели могут служить критериями эффективности приживления и использования аллогенной гомотопической эмбриональной ткани в качестве трансплантата, замещающего дефект нервной ткани коры мозга реципиента.

С.Н. Гонтарев

МОДЕЛИ ОЦЕНКИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ

Для осуществления геоинформационного анализа и оценки стоматологического здоровья детей, проживающих в различных территориально распределенных системах, нами разработана инфологическая модель, которая включает в себя ряд компонентов. Принципиальной особенностью такой модели является возможность отображения как формализуемых средствами формальной логики рассматриваемых процессов и объектов, так и неформализуемых в дальнейшем процессов.

Инфологическая модель пространственно-временного анализа стоматологической заболеваемости у детей в качестве компонентов включает:

- описание информации и статистических показателей, используемых в исследовании для оценки стоматологического здоровья детей;

- характеристику методов изучения стоматологической заболеваемости среди детей в различных территориально распределенных системах и динамики данной патологии как в разрезе отдельных нозологических форм, так и в совокупности;

- определения содержания и формы информационных потребностей врача -стоматолога;

- содержание алгоритмов геоинформационного и временного анализа стоматологической заболеваемости у детей.

Таким образом, инфологическая модель пространственно-временного анализа стоматологической заболеваемости у детей обеспечивает оптимальную интеграцию соответствующей входной и выходной информации, методов ее обработки,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.