Особенности морфофункциональных проявлений бесконтактной электромагнитной стимуляции у животных с локальной стволовой патологией

На правах рукописи

Мельников Александр Викторович

ОСОБЕННОСТИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ

БЕСКОНТАКТНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СТИМУЛЯЦИИ

У ЖИВОТНЫХ С ЛОКАЛЬНОЙ СТВОЛОВОЙ ПАТОЛОГИЕЙ

03.03.01 – физиология

06.02.01 – диагностика болезней и терапия животных,

патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону

2010

Работа выполнена в ГНУ «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский ветеринарный институт Россельхозакадемии» (г.Новочеркасск) и в Учреждении Российской академии наук «Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН» (г. Москва)

Научные руководители:	доктор биологических наук Шарова Елена Васильевна доктор биологических наук Ермаков Алексей Михайлович
Официальные оппоненты:	доктор биологических наук, профессор Черноситов Александр Владимирович Заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор Косицын Николай Степанович
Ведущая организация:	Учреждение РАМН «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии РАМН» (г. Москва)

Защита диссертации состоится « 23 » июня 2010 года в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.208.07 по биологическим наукам в Южном федеральном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105/42, ЮФУ, ауд. 203).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет» по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан « 14 » мая 2010 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.б.н., ст.н.с. Е.В. Асланян

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Нейрофизиология электромагнитных воздействий является одним из наиболее молодых, но перспективных и активно развивающихся направлений нейробиологии. Причин этому несколько. С одной стороны, электромагнитные влияния относятся к числу негативных антропогенных факторов, сопровождающих технический прогресс. В этом аспекте чрезвычайно важно представлять себе системные и клеточные механизмы и эффекты электромагнитных воздействий на живую природу и человека с тем, чтобы им противостоять (Чижевский 1976; Пресман, 1968; Холодов, Лебедева, 1992; Холодов 1991; Григорьев, 1997; Григорьев с соавт., 1999; Бинги, 2002; Бинги, Савин, 2003; Липенецкая с соавт., 2004 и др.). С другой стороны, в последние годы различные виды электрической, электромагнитной или магнитной стимуляции все шире используются в качестве лечебного воздействия. Во многих случаях, включая и патологию ЦНС, результаты такой стимуляции бывают успешными (Макаренко, 1993; Tsubokawa, 1995; Deliac e.a., 1993; Алексанян с соавт., 2004; Лапшин с соавт., 2007; Супова, Смирнова, 2007 и др.). Учитывая «естественность» электрических и электромагнитных процессов для деятельности нервной ткани, это указывает на перспективность использования данного подхода при лечении сложных форм церебральной патологии.

Одним из распространенных церебральных заболеваний является острая патология ствола головного мозга. По данным ВОЗ, стволовые церебральные поражения сосудистого и травматического генеза относятся к числу ведущих причин инвалидизации и летальности населения (Коновалов с соавт., 1998; Гусев, Скворцова, 2001; Мадорский, 2008). Выяснению центральных механизмов компенсации нарушений, связанных с этой патологией, были посвящены клинические и экспериментальные исследования разных лет. В классических работах школ Э.А. Асратяна (1959-1977) и П.К. Анохина (1954 - 1975), уделявших основное внимание анализу общих принципов адаптивно-компенсаторной деятельности мозга, была выявлена важная роль коры больших полушарий в этих процессах. В последние десятилетия установлена высокая значимость лимбической системы и отдельных ее составляющих в компенсации вообще и при стволовых повреждениях, в частности (Подачин, Сидоров, 1988; Шарова, 1999; Новикова, 2005). Перспективной представляется активизация естественных механизмов восстановления посредством электромагнитной стимуляции головного мозга. Однако должное физиологическое обоснование применения электромагнитных воздействий в лечебных целях, в особенности при церебральной патологии, отсутствует. Объективные поведенческие и электрофизиологические маркеры системных реакций мозга на эти воздействия также четко не определены.

Цель работы - изучение влияний терапевтической транскраниальной электромагнитной стимуляции (ТЭМС) на функциональную активность мозга крыс с локальной экспериментальной стволовой патологией.

Задачи:

1. Исследовать изменения поведения интактных крыс под влиянием курсовой ТЭМС с частотой 60-70 Гц.
2. Проанализировать изменения электрической активности мозга интактных животных под влиянием ТЭМС.
3. Сравнить динамику восстановления животных с локальным стволовым повреждением без и при курсовой (7 дней) ТЭМС в раннем послеоперационном периоде.
4. Изучить влияние ТЭМС на электрическую активность мозга крыс с экспериментальной локальной стволовой патологией.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование влияния бесконтактной транскраниальной электромагнитной стимуляции с частотами 60 и 70 Гц на функциональную активность головного мозга крысы линии Вистар. Использован оригинальный методический комплекс с привлечением разработанных в процессе исследования показателей, позволяющий дать многостороннюю характеристику реактивных изменений церебральной активности при стимуляции: оценка поведения животных, спектрально-когерентный анализ спонтанной электрической активности мозга и морфологические исследования. На основе определенных в ходе исследования поведенческих и электрофизиологических маркеров реактивности ЦНС на транскраниальную ЭМС частотой 60 и 70 Гц выявлен ее тормозный (седативно-подобный) эффект у интактных животных.

При морфологических исследованиях животных с экспериментальной стволовой патологией, а также в дополнительной серии комплексных физиологических исследований (включая реографию) на здоровых испытуемых-добровольцах показана важная роль сосудистой системы в формировании церебральных реакций на ТЭМС.

В динамических исследованиях электрической активности (ЭА) мозга крыс продемонстрирован накопительный и отставленный во времени эффект воздействия, сохраняющийся до 3 недель после курса ТЭМС. Выявлено, что этот эффект наиболее отчетливо проявляется в изменениях показателей когерентности.

На основе анализа ЭА мозга впервые показана преимущественная левополушарная реактивность на транскраниальную ЭМС как в норме (интактные крысы), так и при острой стволовой патологии.

Впервые проведено исследование влияния ТЭМС на компенсаторные реакции при острой церебральной стволовой патологии, которое выявило отрицательный эффект курсового воздействия с частотой 60 и 70 Гц в ранние сроки после повреждения.

Теоретическое и практическое значение работы. В работе показано, что ТЭМС с частотой 60 и 70 Гц сопровождается тормозным, седативноподобным функциональным эффектом. Это определяет возможность использования данного воздействия для коррекции психопатологических состояний, связанных с чрезмерным возбуждением ЦНС. Вместе с тем, выявленные в работе электрографические признаки подавления адаптивной послеоперационной стрессорной реакции не позволяют рекомендовать применение курсовой ТЭМС в ранние сроки острой стволовой патологии.

Полученные данные свидетельствуют о важном вкладе сосудистого фактора в формирование ответных реакций ЦНС на транскраниальную стимуляцию и обосновывают целесообразность привлечения сосудистых методик (наряду с поведенческими и электроэнцефалографическими) для контроля при применении этого воздействия в лечебных целях.

Комплексный анализ реакции крыс на ТЭМС свидетельствует о большей чувствительности к исследуемому воздействию вегетативной нервной системы. Эти данные обосновывают его применение в лечебных целях при церебральной сосудистой патологии, сопровождающейся повышением тонуса сосудов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработана система комплексной оценки изменений функциональной активности крыс под влиянием ТЭМС. Она включает показатели поведения (тестирование в открытом поле интактных животных и бальная оценка клинико-поведенческих особенностей по оригинальной шкале при острой стволовой патологии), а также электрической активности мозга (качественный и количественный анализ спектров когерентности). Электрофизиологические показатели более универсальны и могут быть использованы в исследованиях на человеке.

2. Биоэлектрические реакции передних отделов полушарий мозга на ТЭМС отличны от плацебо-реакции и более выражены в левой гемисфере.

3. ТЭМС передних отделов полушарий интактных крыс с частотой 60 и 70 Гц сопровождается снижением произвольной двигательной активности животных, а также усилением синхронизации биопотенциалов мозга с избирательным повышением когерентных связей в дельта- и бета1-частотных диапазонах, что в совокупности сходно с эффектом седации.

4. Курсовая ТЭМС частотой 60 и 70 Гц в раннем периоде острой экспериментальной стволовой патологии сопровождается подавлением ЭЭГ–признаков адаптивной послеоперационной стресс-реакции и может привести к нарастанию тяжести состояния животных наряду с замедлением темпов послеоперационного восстановления.

Апробация работы. Материалы работы были представлены на Научных конференциях молодых ученых ИВНД и НФ РАН, МГУ им. М. В. Ломоносова (Москва, 2001, 2002, 2003, 2004 гг.), на Третьей международной конференции “Электромагнитные поля и здоровье человека. Фундаментальные и прикладные исследования” (Москва – Санкт-Петербург, 2002), на XIV Международной конференции “Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии, экологии ” (Украина, Гурзуф, 2006), на I съезда физиологов СНГ (Сочи, 2005), на Третьем международном междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Украина, Судак, 2007), на научно-практической конференции «Транскраниальная магнитная стимуляция и вызванные потенциалы мозга в диагностике и лечении болезней нервной системы» (ГУ «НИИ Неврологии РАМН», Москва, 2007), на всероссийской

научно-практической конференции «Количественная ЭЭГ и нейротерапия» (Санкт-Петербург, 2007), на XVIII Московском международном ветеринарном конгрессе (Москва, 2010).

Публикации. По теме диссертации было опубликовано 16 печатных работ, из них пять статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, общий объем 2,274

п.л., личный вклад автора – 53,75%.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, четырех глав с изложением результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, включающего 320 отечественных и 134 иностранных источников. Работа изложена на 169 страницах, иллюстрирована 24 рисунками и 6 таблицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования выполнены на белых крысах-самцах линии Wistar (Табл. 1) в возрасте 3-6 месяцев и весом 250-450 граммов.

Таблица 1.

Количественная характеристика исследованных групп животных

Кол-во крыс участвовавших в эксперименте	Без ТЭМС		ТЭМС 60 и 70 Гц
	Оценка ФС без ЭА мозга	Оценка ФС с ЭА мозга	Оценка ФС без ЭА мозга	Оценка ФС с ЭА мозга
Интактные	86	6	17	6
Оперированные	22	8	27	17
Всего	122		67

При изучении функциональных эффектов ТЭМС у интактных крыс и у крыс с локальной стволовой патологией ведущим методическим подходом было сравнение особенностей поведения до и после курсовой стимуляции. Значимость изменений оценивали статистически по непараметрическому критерию Вилкоксона для сопряженных пар или Т-критерию Стьюдента.

Таблица 2.

Проводимые экспериментальные исследования

№	Название теста, исследования или манипуляции	Кол-во обследований 1 животного	Примечание
1	Тест Кинга	1 раз
2	Тест открытого поля	1-2 раза
3	Тест вынужденного плавания	1 раз
4	Операция по электролити-ческому разрушению вестибулярного ядра Дейтерса	1 раз
5	Транскраниальная ЭМС	7 раз (1 курс)	Проводились курсовые ЭМС частотой 60 и 70 Гц
6	Наблюдения за изменением неврологического статуса после разрушения ВЯД	от 1 до 50 раз	Наблюдение в течение до 90 дней после операции
7	Исследование ЭА	От 2 до 8 раз	Наблюдение в течение до 22 дней после вживления электродов

Сопоставление описанных ниже поведенческих показателей до и после ТЭМС проводилось с помощью методов математической статистики на основе пакета стандартных программ “STATGRAPHICS 6.0” совместно с к.б.н. М.А.Куликовым.

Эффекты ТЭМС сравнивали с эффектами плацебо (ситуация с полным воспроизведением условий эксперимента и поднесением датчика к голове животного, но без стимуляции) и с группой контроля (полное воспроизведение условий эксперимента, но без стимуляции и без поднесения датчика к голове животного).

У интактных крыс для оценки изменений поведения использовали следующую схему: тестирование в открытом поле – перерыв не менее 21 дня - недельный курс ТЭМС - повторное тестирование через сутки после курса.

У крыс с локальной стволовой патологией эксперимент выполнялся следующим образом: поведенческое тестирование, аналогичное интактным животным – перерыв не менее 21 дня – локальное стволовое повреждение – через сутки начало недельного курса ЭМС с ежедневным наблюдением за функциональным состоянием (ФС) прооперированных животных.

Контролем для последних была сопоставимая с основной группа из 30 крыс с аналогичной экспериментальной ситуацией, но без ТЭМС.

Состояние животных после операции оценивали по специально разработанной бальной шкале проявления внешних клинико-поведенческих особенностей (шкале послеоперационного состояния – ШПС), по аналогии со шкалами, используемыми в клинике (Teasdale G. е.a., 1979). Начиная с первого послеоперационного дня, статус всех оперированных животных оценивался в баллах (от 0 до 20, Табл. 3) в зависимости от степени проявления клинических нарушений, касающихся изменения тонуса, статики или позы, характерных для стволовой патологии (Шарова с соавт., 1996). Темпы и неврологические особенности восстановление в экспериментальных и контрольной группах животных сравнивали статистически.

Моделирование острой стволовой патологии у крыс проводили путем электролитического разрушения латерального вестибулярного ядра Дейтерса (Шарова с соавт., 1996; Новикова с соавт., 2000; Новикова, 2005). Выбранная локализация стволовой деструкции характеризуется специфической и яркой клинической манифестацией (наклон головы в оперированную сторону, нарушения тонуса и позы, невозможность целенаправленно передвигаться; вместо этого животное совершает характерные винтообразные движения), облегчающей прижизненную верификацию топографии и степени стволового повреждения.

Крысам, находящимся под нембуталовым наркозом (дозировка 50 мг/кг), в ствол мозга слева вводили стальной электрод диаметром 0,2 мм по координатам Р = -10.5; L = 3; H = 7 (атлас Pavlovits, Bronstein, 1988) и подавали ток (постоянный ток силой 1,5 мА, длительностью 20 сек). Такая стимуляция вызывала обширное (по аналогии с клиникой очаговых поражений мозга человека) повреждение ствола на уровне латерального вестибулярного ядра Дейтерса либо близлежащих участков, однако, без неминуемого летального исхода (Шарова с соавт., 1996).

Таблица 3.

Бальная система для оценки изменения неврологической симптоматики у крыс после электролитического разрушения ВЯД.

Баллы	Описание симптоматики
0	Отсутствие симптоматики
1-2	Минимальные проявления неврологической симптоматики (минимальный наклон головы или туловища)
3	Наклон головы или туловища составляет от 30° до 70°
4	Наклон головы или туловища более 70°
5	Наклон головы и туловища более 70°
6-7	Положение животного в спокойном состоянии на боку и наличие наклона головы и/или туловища
8-10	Положение животного в спокойном состоянии на боку и наличие наклона головы и/или туловища. В симптоматике появляется винтообразное верчение, но при этом сохраняется способность к целенаправленному движению
11-12	Положение животного в спокойном состоянии на боку и наличие наклона головы и/или туловища. В симптоматике появляется винтообразное верчение. Способность к нормальному движению отсутствует. Любая попытка к перемещению сопровождается винтообразными движениями
13-15	Положение животного в спокойном состоянии на боку и наличие наклона головы и туловища, усиление скрученности туловища. В симптоматике появляется винтообразное верчение. Способность к нормальному движению отсутствует. Любая попытка к перемещению сопровождается винтообразными движениями.
16-17	Положение животного в спокойном состоянии на боку и наличие наклона головы и/или туловища. В симптоматике появляется винтообразное верчение. Способность к нормальному движению отсутствует. Любая попытка к перемещению сопровождается винтообразными движениями. Помимо этого у животного появляются болячки на теле, сваливается шерсть
18-19	Паралич и/или агональное состояние
20	Летальный исход

Зоны деструкции мозга в наблюдениях с экспериментальной стволовой патологией уточнялись посредством морфологического контроля (у выживших животных – через 1,5 месяца после электролитической деструкции, у погибших – после летального исхода), а причина гибели животных уточнялась в патоморфологическом исследовании.

ЭА регистрировали от электродов, хронически вживленных в симметричные области орбитофронтальной (А=3; L=0,5) коры, поля СА1 гиппокампа (Р=3; L=1; H=3), а также в ствол на уровне латерального вестибулярного ядра Дейтерса (Р=10,5; L=3; H=7), с последующим визуальным и спектрально-когерентным анализом. Спектры мощности и когерентности, рассчитывались с шагом 0,4 Гц для традиционных частотных диапазонов: дельта – 0,4-3,9 Гц; тета – 4-7 Гц; альфа – 7,5-12,5 Гц; бета-1 – 12,9-20,3 Гц, а также в более узких частотных полосах, выделенных при качественном анализе спектров когерентности. Статистические сравнения проводили с использованием критерия Манна-Уитни для 3 уровней значимости: 0,1; 0,05 и 0,01.

ЭЭГ записывали на 4-7 сутки после вживления электродов, в процессе стабилизации паттерна ЭА (дооперационный фон), после первой трехминутной ЭМС (через 3, 30, 60 минут, а в некоторых случаях - и через 2 часа после воздействия). Регистрацию проводили в середине и в конце курса стимуляции, а также в последействии (на протяжении 7-22 дней в зависимости от сохранности колодки с электродами).

ТЭМС проводилась посредством импульсного низкочастотного физиотерапевтического аппарата «ИНФИТА», разрешенного к применению в лечебных целях (регистрационное свидетельство от 29.05.06 и сертификат соответствия от 18.02.04). При ТЭМС датчик располагали над головой животного в области лба на расстоянии около 1 см при напряжении поля 1-2 В/см. Курс воздействия составлял 7 дней, время экспозиции – 3 мин. (условия стимуляции адаптировали к клиническим с поправками на размеры животного и длительность его жизни). Частоты стимуляции составляли 60 и 70 Гц.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Исследования интактных животных.

Выбор показателей оценки поведения крыс.

Оптимизация оценки поведения интактных крыс. Первоначально поведение интактных крыс оценивали с помощью нескольких стандартных тестов: открытого поля (Айрапетянц с соавт., 1980, 1982, 2001; Кулагин с соавт., 1969; Левшина с соавт., 1997; Маркель с соавт., 1988; Саркисова с соавт., 1992, 1997; Буреш с соавт., 1991), теста Кинга (King, 1968) и теста Порсолта (открытое плавание) (Porsolt, 1992), которые включали большое число показателей. Одной из методических задач настоящей работы была попытка выявления и оптимизации показателей эмоциональной и двигательной активности крыс на основе комплексной оценки их поведения и объективного (cтатистического) анализа относительной значимости используемых характеристик.

41 крыса (самцы 3-4-месячного возраста весом 220-350 грамм) однократно испытывались в каждом из трех названных тестов с интервалом не менее 14 дней. Полученные поведенческие показатели подвергались статистической обработке. Вычислялись взаимные корреляции между характеристиками каждого из тестов и разных тестов друг с другом; cтроилась корреляционная матрица (с использованием рангового коэффициента Спирмана); проводился факторный анализ. Все это позволило оценить значимость каждого поведенческого признака и обоснованно выбрать наиболее важные из них.

Оказалось, что четыре независимых фактора описывают 61% общей изменчивости всех поведенческих признаков. Первый фактор (22% общей изменчивости) содержал четыре показателя теста Кинга, характеризующие эмоциональное состояние животного. Второй фактор (16% изменчивости) включал показатели тестов открытого поля (количество пересечений центра, количество вертикальных стоек) и вынужденного плавания (время активного и пассивного плавания, прыжки) и отражал двигательно-исследовательскую реакцию. Третий фактор (12% изменчивости) включал показатели, связанные с функционированием обонятельного анализатора. Четвертый фактор (11% изменчивости) с отрицательным знаком включал показатели времени неподвижного зависания в воде и положительным - количества нырков в тесте вынужденного плавания. Можно полагать, что он определяется эмоциональной устойчивостью животных к воздействию неблагоприятных факторов.

Анализ влияния стресса, связанного с дооперационным тестированием, на динамику восстановления крыс после локального стволового повреждения. Нами была проведена специальная серия исследований по сопоставлению динамики восстановления крыс с локальным повреждением ствола головного мозга при разных вариантах дооперационного поведенческого тестирования. У 22 крыс проводили 3 теста в следующей последовательности: тест эмоциональности по Кингу, тест открытого поля и тест вынужденного плавания. При этом, 8 особей были протестированы во всех тестах, 14 - только в тесте Кинга и открытого поля. Исследования выполнялись по общепринятой стандартной методике, в тесте открытого поля и вынужденного плавания животных тестировали по 5 минут. Временной интервал между тестами составлял 3 недели. Спустя еще три недели у животных проводилось электролитическое разрушение ствола. Особенности процесса восстановления анализировали с помощью методов математической статистики, используя три подхода: 1) сопоставление среднего времени восстановления животных с фиксированным числом баллов (начиная с одинакового уровня), 2) сравнение состояние животных на 1-й день и на N-ый день после операции, 3) расчет коэффициентов экспоненциальной регрессии, предполагая, что шкала балльных оценок текущего послеоперационного состояния подобрана достаточно равномерно. В первых двух случаях в каждой экспериментальной группе были выделены животные с легкой послеоперационной патологией и патологией средней тяжести.

Полученные данные показали, что частота исхода средней тяжести в группе с тестированием в тесте Порсолта (87,5%) больше, чем в группе без тестирования (50%), хотя эти различия не достигали выбранного нами уровня значимость. Можно предположить, что тестирование увеличивает вероятность более тяжелого исхода. Исследование коэффициентов уравнений регрессии дало основание предположить, что при средней тяжести послеоперационного состояния животные с тестированием чувствуют себя несколько лучше, но восстанавливаются чуть медленнее, чем животные без тестирования, а при легкой степени нарушения наблюдается обратный эффект.

Таким образом, данная серия экспериментов показала, что, по-видимому, предоперационное тестирование вообще и тест Порсолта, в частности, оказывает длительное воздействие на эмоциональную сферу животного и может изменять результаты последующих экспериментов (в отрицательную сторону). Полученные результаты заставили исключить тест Порсолта при проведении основных исследований и обусловили длительность выбранного нами временного интервала между тестированием и операцией животного – не менее трех недель.

Эффекты ТЭМС у интактных крыс.

При оценке поведенческих эффектов ТЭМС интактных крыс акцент был сделан на сравнение результатов их пятиминутного тестирования в открытом поле до и после курса стимуляции. ТЭМС проводилась через 14 дней после первого тестирования, повторное - на следующий день после окончания стимуляции. В тесте подсчитывали количество пересеченных квадратов, вертикальных стоек, заходов и пересечений центра открытого поля, а также число уринаций, дефекаций, реакций груминга. Данные подвергали статистической обработке.

У 17 исследованных интактных животных после курса ТЭМС наиболее выраженные изменения касались признака "число вертикальных стоек в открытом поле". Этот показатель достоверно снижался при ТЭМС как с частотой 60, так и 70 Гц (Табл. 4).

Таблица 4

Изменения поведения крыс в тесте открытого поля по показателю

«вертикальные стойки»

№	Группы животных	Данные до возд.	Данные после возд.	_ Х ± m	При Р
1	Группа 60 Гц	18,1	11,7	6,43± 2,7	0,03
2	Группа 70 Гц	16,8	5,2	11,6 ± 4,6	0,005
3	Группа плацебо	12	12	0 ± 0,52	1
4	Группа контроль	18	17,8	0,14 ± 1,14	0,9

По признакам "вхождение во внутренний круг" и "пересечение внутреннего круга" не было выявлено значимых различий при ТЭМС 60 Гц. Однако, при ТЭМС с частотой 70 Гц частота вхождения во внутренний круг достоверно снижалась (разница составила 1,4 ± 1,07 m, снижение значимо с вероятностью ошибки р<0,05 по критерию Манна-Уитни). По показателю "вхождение во внутренний круг" отмечалась следующая тенденция: при частоте стимуляции 60 Гц число вхождений увеличилось в среднем на 0,14; а при 70 Гц – снижалось на 1,4 (р = 0,064). При объединении всех интактных крыс в одну группу различия оказывались статистически не достоверными.

Достоверных различий по таким поведенческим показателям, как груминг, дефекация и уринация, для групп, подвергшихся различным условиям стимуляции, выявлено не было.

Выявленные изменения поведения указывают на тенденцию к снижению общей двигательной и исследовательской активности экспериментальных животных, аналогичную, возможно, эффекту седации. При частоте стимуляции 70 Гц они были выражены более отчетливо, чем при 60 Гц.

Основываясь на проведенном анализе поведения интактных крыс, можно утверждать, что наиболее «чувствительным» к влиянию ТЭМС оказался фактор двигательно-поисковой (исследовательской) активности и, соответственно, определяющая его функциональная система мозга.

Что касается «плацебо»–эффектов, то после проведенного курсового «плацебо» у 12 животных статистически значимых изменений в тесте открытого поля по показателям «число вертикальных стоек в открытом поле», «вхождение во внутренний круг», «пересечение внутреннего круга» выявлено не было. Не выявлялись изменения поведения и при первом (тестовом) плацебо-воздействии. В то же время электрофизиологические «плацебо»-реакции и их различия относительно эффектов ТМС были выражены отчетливо.

В группе «чистого контроля» (7 животных с идентичными условиями содержания и повторным тестированием, но без воздействий) данные статистического сравнения тестирований в открытом поле были близки к группе «плацебо».

Изменения церебральной электрической активности при курсовой ТЭМС были исследованы у 6 интактных крыс в условиях хронического эксперимента. ТЭМС начинали через неделю после вживления электродов при условии табильности паттерна фоновой ЭА и отсутствия у крыс поведенческих или неврологических нарушений. Длительность наблюдения и количество индивидуальных исследований определялись плотностью примыкания колодки с электродами к кости черепа, которая уменьшалась по мере подрастания соединительной и мышечной тканей.

На первом и втором сеансах стимуляции биоэлектрические эффекты ТЭМС сравнивали с эффектами плацебо, сопоставляя ЭА в фоне, через 3, 30 и 60 мин после каждого воздействия.

В рисунке фоновой ЭА мозга интактных крыс отмечался ряд характерных для нее особенностей: 1) Региональные различия амплитуды потенциалов с наиболее низкими значениями в орбитофронтальных корковых областях и максимальными – в гиппокампе. 2) Полиритмия частотного состава с доминированием во всех регистрируемых структурах тета-активности с максимумом ее выраженности в гиппокампе. Этому соответствует сложный характер спектрограмм с двумя максимальными пиками - в дельта- и тета-диапазонах. 3) Наличие в паттерне ЭА участков десинхронизированной и синхронизированной активности, что отражает, по мнению Буреша, разные уровни бодрствования животного, причем длительность десинхронизированных участков в 1,5-3 раза превышала длительность синхронизированных участков ЭЭГ. 4) Спектры когерентности десинхронизированной части ЭА носили по большей части характер шума. Отмечалось наличие нескольких пиков: на частоте 6, 7 реже - 8 Гц. Максимальное значение среднего уровня когерентности характерно для симметричных областей орбитофронтальной коры, наименьшая сочетанность наблюдалась для ствола с остальными регистрируемыми отделами мозга. В спектрах когерентности синхронной составляющей ЭА интактного мозга, то есть при ослаблении активирующих стволовых влияний, выявляются пики на частоте 4-5 Гц. 5) Фазовые спектры ЭА на десинхронизированных участках записи имели характер шума с попеременной сменой зоны опережения, которая зависела от частотного диапазона. В тех парах отведений, где присутствовал ствол, на частотах ниже 20 Гц ведущим оказывался именно ствол мозга.

ЭА-реакции на транскраниальную ЭМС проявлялись уже при первом сеансе стимуляции определенными перестройками пространственно-временной организации биоэлектрической активности мозга. Наблюдались: значимое нарастание мощности биопотенциалов в большинстве регистрируемых областей мозга, синхронизация основных ритмов ЭА - вплоть до появления вспышек экзальтированной эпилептиформной активности с максимумом в гиппокампе, увеличение времени присутствия синхронизированной составляющей паттерна. Этому соответствовало достоверное усиление взаимосвязей исследуемых церебральных областей (по показателю когерентности ЭА) как симметричных (на уровне ствола, гиппокампа и коры), так и унилатеральных (прежде всего стволово-гиппокампальных) регионов мозга.

Сопоставление с плацебо показало выраженное сходство изменений когерентности ЭА в первые 30 минут после каждого из воздействий, но появление различий 45-60 минут спустя. После плацебо рисунок и значения спектров когерентности уже приближались («возвращаются») к исходным фоновым характеристикам (лобная и стволовая активность), в то время как после ЭМС уровень когерентности повышался относительно фона во всех парах отведения в широком частотном диапазоне. По данным статистического анализа когерентности, в ситуации плацебо более реактивной является правая половина мозга, тогда как при транскраниальной ЭМС в большей степени изменяются связи в пределах или относительно левого полушария (СА1 гиппокампа, в частности).

Тенденция к усилению межцентральных связей на фоне повышенной средней мощности ЭА сохранялась на протяжении всего курса ТЭМС (до двух и более недель после его окончания) как для медленных (дельта, тета) ритмов ЭА, присущих исходному состоянию животных, так и для более высокочастотных (альфа и особенно бета). Примерно через неделю после курса ЭМС начиналось обратное развитие нейродинамики с относительным снижением отдельных (прежде всего симметричных стволовых) когерентных связей. Наиболее устойчивая тенденция к усилению связей (до трех недель после стимуляции) характерна для симметричных орбитофронтальных областей в широком частотном диапазоне, а также для левой половины мозга.

Таким образом, данные когерентного анализа ЭА указывают на накопительный эффект транскраниальной ЭМС в ходе курсового воздействия.

Анализ динамики спектров когерентности ЭА интактных крыс на фоне ТЭМС свидетельствует о том, что усиление связей (не всегда значительное, но достоверное по критерию Манна-Уитни) происходит на низких (в пределах дельта- и тета-диапазонов) и высоких (бета1- активность 13-16 Гц или сигма-ритм) частотах. У человека такие изменения спектра когерентности характерны для дремотного состояния (Болдырева с соавт., 1989).

Таким образом, представленные в настоящем разделе результаты дают основание полагать, что в качестве объективного критерия оценки исходного состояния мозга и его реактивных сдвигов при разных видах ТЭМС может служить когерентность биоэлектрической активности мозга. Гиперсинхронизация биопотенциалов выступает в качестве важнейшего элемента реактивности мозга на это воздействие.

Проведенные электрофизиологические исследования выявили преимущественно левополушарную реактивность мозга на ТЭМС. Вместе с тем, в литературе описаны выраженные парасимпатические эффекты ТЭМС (Алексеева, 1988; Орлов с соавт., 1987; Cамсонов с соавт., 2008 и др.). В публикациях последних лет обсуждается возможность большего влияния левого полушария на регуляцию парасимпатической системы (Леутин с соавт., 2006). Таким образом, результаты наших исследований согласуются с данными литературы.

Нами было показано четкое отличие ЭА-эффектов электромагнитного воздействия от эффекта плацебо.

Установлено, что ТЭМС передних отделов головного мозга интактных крыс с частотой 60 и 70 Гц вызывала преимущественно тормозный, седативноподобный поведенческий и ЭА-эффект. Это может быть объяснено в рамках представлений научной школы В.С.Русинова о том, что в норме отклонение от индивидуально оптимального уровня церебрального межцентрального взаимодействия в ту или иную сторону сопряжено с угнетением локальной или целостной функциональной активности индивида. С другой стороны, согласно данным В.П.Лебедева по транскраниальной электростимуляции (2005), выбранные нами частоты ТЭМС сопровождаются у грызунов анальгетическим эффектом и, возможно, другими, включая седацию, что обусловлено реакцией церебральной антиноцицептивной системы: медиально расположенных структур мозгового ствола, включая ядра гипоталамуса, около- водопроводного серого вещества среднего мозга, ядер шва моста и продолговатого мозга.

На основе анализа литературы было высказано предположение о важной роли сосудистого фактора в формировании церебральных реакций на ТЭМС. Оно было подтверждено в специальной серии комплексных исследований с привлечением РЭГ-методики у здоровых испытуемых–добровольцев с аналогичными животным характеристиками ТЭМС (Шарова с соавт., 2006).

2. Транскраниальная ЭМС как «фактор влияния» при остром стволовом повреждении мозга крыс

Сравнительный анализ динамики состояния животных с острым стволовым повреждением без и при наличии ТЭМС. Основную экспериментальную группу составили 26 крыс с электролитическим повреждением ствола на уровне латерального вестибулярного ядра Дейтерса, у которых с первых суток после операции проводилась ТЭМС. Контролем для них были 30 животных со стволовым повреждением без стимуляции.

Динамику послеоперационного состояния крыс со стволовым повреждением оценивали по широкому спектру показателей. Верификация стволового повреждения проводилась с помощью морфологического контроля. У 4 погибших крыс проводилось патоморфологическое исследование мозга.

Животные контрольной группы по характеру послеоперационного течения и исходам разделились на три группы. 1) Без патологической симптоматики или со слабо выраженными нарушениями в виде легкого (не более 30 градусов) наклона головы, регрессирующего на 2-3 сутки – 17 крыс, т.е., 55% (неосложненный вариант). 2) 8 особей (26%) с затяжными двигательными и позными нарушениями в виде положения на боку, винтообразных движений, значительного (от 45 до 90 градусов) наклона головы, регрессировавшими в течение месяца (осложненный вариант). 3) 6 крыс (19%) с нарушениями, аналогичными предыдущей группе, но у которых в течение первых суток после операции наступал летальный исход. Морфологический контроль показал определенное соответствие между локализацией разрушения мозга и характером послеоперационной симптоматики.

У 20 животных основной группы в первые сутки после операции распределение состояния по ШПС в баллах примерно соответствовало контрольной группе (Рис.1). С первых суток после операции у них проводилась ТЭМС по 3 минуты в течение 7 дней. Сопоставляли состояние животных обеих групп в 1-е, 7, 14 и 49 сутки после операции, а также темпы и особенности их восстановления.

Рис. 1. Гистограммы послеоперационного распределения крыс по состоянию в группах стимулированных и нестимулированных животных в разные сроки после стволового повреждения (по оси абсцисс – балльная оценка состояния оперированных животных; по оси ординат – количество животных).

В первые сутки после операции статистически достоверных различий между состоянием животных основной и контрольной групп не наблюдалось. Более того, положение животных основной группы было потенциально более благоприятным, т.к. в ней преобладали особи без какой–либо патологической симптоматики вообще (оценка состояния - 0 баллов). В то же, время в контрольной группе 6 особей погибли.

В ходе послеоперационного наблюдения в обеих группах крыс происходило постепенное снижение среднего балла по ШПС, отражающее динамику улучшения их состояния. Однако, если у нестимулированных (контрольных) крыс это улучшение было поступательным, то у стимулированных динамика была неоднозначной. У части особей балл ШПС снижался, т.е., состояние улучшалось, но у некоторых крыс его тяжесть нарастала, вплоть до летального исхода. В одном наблюдении ухудшение состояния у исходно «неосложненной» крысы (легкий наклон головы в оперированную сторону) произошло во время первого сеанса стимуляции: подвижность ее снизилась и появилась неврологическая симптоматика в виде подволакивания задней лапы и усиления наклона головы. Максимально негативные тенденции были выражены на 14 день наблюдения (т.е., изменения произошли на 7-14 сутки после операции, в течение недели после курса ТЭМС).

Выявленные тенденции были проверены статистически. С использованием Т-критерия Стьюдента оценивали эффект изменения среднего состояния по общему баллу по сравнению с первым днем у выживших после операции животных.

К 7 суткам состояние крыс контрольной группы улучшилось по ШПС на 1,28 балла, а стимулированных - на 0,5 балла. Различия имели характер статистической тенденции (р=0,15). На 14 сутки в группе без стимуляции оценки состояния снизились на 2,48 баллов, а у стимулированных - всего на 0,81. Эти различия были статистически достоверными (р=0,03). Наконец, на 49 сутки наблюдений в контрольной группе средний балл состояния уменьшился по сравнению с первым послеоперационным днем на 3,48, а у стимулированных - на 2 балла (р=0,21).

Таким образом, ТЭМС с частотой 60 и 70 Гц у крыс с локальным повреждением ствола головного мозга в раннем послеоперационным периоде тормозила процессы восстановления.

Частота ТЭМС по-разному влияла на оперированных животных: при стимуляции с частотой 60 Гц наблюдалось ухудшение состояния уже во время ТЭМС, а 70 Гц - удлинялся период послеоперационного восстановления.

Результаты патоморфологического исследования животных после курса стимуляции и их сопоставление с данными литературы позволили предположить, что послеоперационные осложнения могут быть обусловлены особенностями церебральных сосудистых реакций – в частности, по типу stop flow.

Сравнительный анализ электрической активности мозга крыс с острой стволовой патологией без и при наличии ТЭМС. Помимо поведенческих (клинических) эффектов ТЭМС, у 11 животных с острым стволовым повреждением оценивались электрографические реакции мозга на это воздействие. Группу сравнения составили 8 крыс, у которых были подробно исследованы изменения ЭА до и после острого стволового повреждения без электромагнитных воздействий (Шарова с соавт., 2003).

Как и у интактных животных, параметры ЭА мозга крыс, подвергавшихся ТЭМС, сравнивали с таковыми в ситуации полного воспроизведения условий эксперимента, но без стимуляции (плацебо).

В контрольной группе после стволовой коагуляции наблюдались фазные изменения пространственно-временной организации ЭА (по сравнению с дооперационным состоянием), с определенными различиями у выживших и погибших животных. Для всех особей было характерно изменение соотношения длительностей десинхронизированной и синхронизированной составляющих ЭА в пользу увеличения доли последней. Это свидетельствовало о разной степени угнетения активности ретикулярной формации ствола. Возврат к норме наблюдался только у выживших особей.

У выживших животных после операции происходило диффузное нерезкое ослабление межцентральных связей, особенно между симметричными регионами мозга. В условиях сохраняющегося стволово-гиппокампального взаимодействия в первые 6 суток отмечалось включение в адаптивные процессы гиппокампа в виде стволово-гиппокампальной синхронизации на частоте 6-7 Гц при ведущей роли ствола, что было видно на фазовом спектре. Затем происходила генерализация этого процесса с вовлечением и корковых образований. Причем, у животных с осложненным послеоперационным течением процесс генерализации носил более отставленный и затяжной характер. Эти перестройки ЭА были более отчетливо выражены на десинхронизированной части ЭЭГ, а изменения синхронизированной части были менее динамичны и менее прогностически значимы.

У животных с летальным исходом стволовая коагуляция приводила к угнетению, прежде всего, стволовой электрической активности. При этом наблюдалось резкое ослабление взаимодействия ствола с другими отделами мозга как на синхронизированной, так и на десинхронизированной части ЭЭГ. На этом фоне симметричные орбитофронтальные когерентные связи сохраняли свои относительно высокие значения и снижались лишь накануне летального исхода. При этом на синхронизированных участках электрической активности наблюдалось формирование автономной гиппокампально-корковой системы возбуждения на частоте 4-5 Гц. По-видимому, возникновение этой составляющей было связано, прежде всего, с угнетением активирующих влияний ретикулярной формации ствола.

Таким образом, формирование системных компенсаторно-приспособительных реакций при остром стволовом повреждении мозга крыс находило отражение в изменениях пространственно-временной организации тета-активности орбито-фронтальной коры, гиппокампа и интактного ствола. Для выживших крыс была характерна ранняя стволово-гиппокампальная синхронизация биопотенциалов на частоте 6-7 Гц с последующим вовлечением в этот процесс передних отделов коры. Для электрической активности животных с летальным исходом было характерно формирование автономной гиппокампально-корковой системы возбуждения на частоте 4-5 Гц, предшествующее летальному исходу.

Основную группу составили 8 животных (5 с неосложненным, 3 – с осложненным послеоперационным течением), у которых проводили курс транскраниальной ЭМС частотой 60 Гц, а также 3 крысы с неосложненным послеоперационным течением с ложной (плацебо) курсовой стимуляцией.

Паттерн фоновой ЭА животных, а также его изменения в первые сутки после локального электролитического повреждения ствола (до начала ЭМС) повторял особенности, описанные для контрольной группы. При неосложненном варианте в первые сутки после операции наблюдалось нарастание синхронизации биопотенциалов, главным образом, в тета-диапазоне, наиболее отчетливо выраженное в гиппокампе. На спектрах когерентности выявлялось узкополосное повышение связей на частоте около 7 Гц между стволом и орбитофронтальной корой, а также симметричными гиппокампальными образованиями.

ТЭМС с частотой 60 Гц уже через 1 час после пробного сеанса вызывала нерезкое снижение амплитуды биопотенциалов и сглаживание зональных различий за счет превалирования во всех регистрируемых регионах колебаний тета- и бета-диапазонов. Наблюдалось достоверное повышение уровня когерентности по сравнению с фоном и дооперационным уровнем.

Поступательное усиление связей, выявленное ранее у интактных крыс, сохранялось на протяжении всего курса стимуляции и после его окончания. Наиболее характерными и устойчивыми были гиперсинхронизация симметричных орбитофронтальных областей и повышение уровня когерентности (как и у интактных особей) слева с последующим распространением на субкортикальные образования. Важно подчеркнуть, что усиление синхронизации происходило либо на более низких (менее 6 Гц), либо на более высоких (12 и более Гц) частотах, чем у животных, выживших после операции, для которых был характерен узкий пик в спектре когерентности ЭА на частоте около 7 Гц. Клинически у этих животных после стволового электролитического повреждения выявлялся легкий наклон головы (2 балла по ШПС), регрессировавший в течении 5 суток после операции.

При осложненном варианте послеоперационного течения сразу после стволового повреждения у крыс выявлялась характерная неврологическая симптоматика в виде нарушения позы (лежит на левом боку) и затруднений при удержании на поверхности (10-12 баллов по ШПС). В дальнейшем происходило постепенное восстановление до 4-х (после семидневного курса стимуляции), 3-х (на 9 сутки) и 2-х (на 11 сутки после операции) баллов.

Послеоперационные изменения ЭА проявлялись в виде усиления выраженности диффузных острых волн, а также заостренных медленных колебаний и эпилептиформных комплексов в гиппокампе. Уже пробная ТЭМС усиливала гиперсинхронизацию заостренной высокоамплитудной тета-бета-активности в гиппокампе и стволе мозга. Курс ТЭМС сопровождался установлением доминирования ритмической тета-активности во всех регистрируемых зонах мозга.

Когерентный анализ ЭА выявил значимое диффузное ослабление функциональных связей между регистрируемыми областями мозга в большинстве частотных диапазонов после локальной деструкции ствола (как и в контрольной группе). Под влиянием курсовой ТЭМС происходило значимое усиление связей между симметричными орбитофронтальными областями, а также корково-субкортикальными образованиями, первоначально более выраженное слева, которое превышало дооперационный уровень и сохранялось после окончания стимуляции. Аналогичные изменения наблюдались и у других групп крыс. Однако, в отличие от крыс с неосложненным послеоперационным течением, при осложнениях усиление связей происходило главным образом в диапазоне медленных (прежде всего дельта- и в меньшей степени тета-) частот, отражая превалирование в церебральной нейродинамике тормозных процессов.

На спектрах когерентности ЭА этих крыс в первые сутки после операции выявлялось адаптивное послеоперационное усиление синхронизации подкорковых (гиппокамп) и стволово-подкорковых образований на частоте около 7 Гц. ТЭМС поступательно усиливала уровень когерентности биопотенциалов в более низких частотных диапазонах (от 3 до 6 Гц). В контрольной группе подобные изменения были характерны скорее для сноподобного состояния животного при ослаблении активирующих стволовых влияний. Даже после прекращения курсовой стимуляции стволово-подкорковые и стволово-корковые связи оставались доминирующими именно на этих частотах.

Представленные данные свидетельствуют о преимущественно отрицательном влиянии курсовой ТЭМС частотой 60-70 Гц на состояние животных в остром периоде после локального стволового повреждения мозга. Это воздействие приводило к ухудшению динамики восстановления, что можно было наблюдать как по клиническим проявлениям, так и по изменениям ЭА мозга. Судя по данным динамического наблюдения за состоянием животных, а также результатам морфологического контроля погибших особей, последствия ТЭМС могли быть обусловлены церебральными сосудистыми реакциями.

По данным исследований ЭА, под влиянием ТЭМС у животных подавлялась «адаптивная» синхронизация на частоте 7 Гц и усиливались биоэлектрические признаки, характерные для дремотного состояния (рост синхронизации на частотах 4 и 14 Гц). Эти данные также коррелируют с результатами исследований в нейрохирургической клинике по применению охранительного наркоза при остром патологическом воздействии на мозг (оперативное вмешательство по поводу опухоли, ЧМТ, нарушение мозгового кровообращения) (Cафин, 1983, 1987; Сафин с соавт., 1982 - 1987). Оказалось, что позитивные эффекты данной терапии сопровождают лишь ограниченный круг патологий определенной локализации (например, полушарно-очаговые поражения мозга), либо симптоматики (выраженное двигательное возбуждение и стойкий судорожный синдром), а также некупируемые вегетовисцеральные реакции. Вместе с тем, при выраженных поражениях стволовых структур лечебный наркоз оказался малоэффективен: при длительном введении наркотических препаратов ни у одного из наблюдаемых больных с поражением стволовых структур мозга не удалось добиться не только восстановления, но хотя бы приостановить их нарастающее угнетение. При патоморфологическом исследовании у погибших больных были обнаружены кровоизлияния в очаге ишемии или размягчение вещества мозга в зоне ишемии. Аналогичные изменения наблюдались при патоморфологических исследованиях наших экспериментальных животных.

Все вышеизложенное указывает на высокую значимость исследования послеоперационных изменений состояния сосудов (Ленчин, 1985; Стасюк, 1989; Стрелкова, 1993; Маныкин, 2008) и собственно крови (Алексеева, 1988.; Алиева, 1988) на фоне проведения лечебных мероприятий, включая и разные формы электромагнитной стимуляции.

ВЫВОДЫ

1. Показано, что при исследовании изменений функционального состояния экспериментальных животных под влиянием транскраниальной ЭМС наиболее информативным является комплексный подход с оценкой поведения, а также паттерна и функции когерентности церебральной электрической активности.

2. Анализ поведения интактных крыс выявил высокую значимость теста открытого поля, тогда как использование в дооперационном комплексе теста Порсолта может отрицательно влиять на процесс послеоперационного восстановления.

3. Разработанная в ходе исследования бальная шкала клинико-поведенческих нарушений при остром экспериментальном стволовом повреждении информативна для оценки функциональных эффектов транскраниальной ЭМС при этой патологии.

4. Сопоставление особенностей поведения и спонтанной электрической активности головного мозга крыс (как интактных, так и с острой экспериментальной стволовой патологией) до и после стимуляции показало, что транскраниальная ЭМС посредством физиотерапевтического аппарата “Инфита” вызывает выраженные изменения функционального состояния животных, отличающиеся от эффектов плацебо.
5. У интактных крыс курсовая транскраниальная ЭМС с частотой 60 и 70 Гц приводит А) к достоверному снижению поисковой и двигательной активности в тесте открытого поля; Б) сопровождается поступательным усилением синхронизации биопотенциалов (по показателю когерентности) между корковыми и подкорковыми отделами мозга, наиболее выраженное в дельта- и бета-1-диапазонах и сохраняющееся до 3 недель после окончания курса, что является объективным маркером накопительного эффекта воздействия.
6. В совокупности поведенческие и биоэлектрические изменения интактных крыс на фоне курсовой ЭМС частотой 60 и 70 Гц расцениваются как тормозные, сноподобные или седативноподобные.
7. Показано, что при остром стволовом повреждении курсовая транскраниальная ЭМС частотой 60 или 70 Гц А) усугубляет тяжесть состояния крыс с выраженной патологической симптоматикой и замедляет темпы восстановления; Б) повышается когерентность ЭА преимущественно в дельта- и бета-1-диапазонах, но подавляется на частотах 6 – 7 Гц, которые являются ЭА- маркерами адаптивного послеоперационного стресса.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Мельников, А.В. Реакции мозга крыс на острое стволовое повреждение в динамике показателей церебральной электрической активности / Е.В. Шарова, М.Р. Новикова, М.А. Куликов, Л.В. Шишкина, Б.М. Сидоров, А.В. Мельников //Высшая нервная деятельность. – 2003. - Т. 53, № 2. - С. 228-239 (0,5 п.л., личный вклад – 30%).
2. Мельников, А.В. Эффекты транскраниальной магнитной стимуляции мозга крыс / А.В. Мельников, Е.В. Шарова, М.Р. Новикова, М.А. Куликов //Ветеринарная практика. – 2003. - № 1 (20). - С. 10-12 (0,125 п.л., личный вклад – 75%).
3. Мельников, А.В. Выбор показателей поведенческих тестов для оценки типологических особенностей поведения крыс / А.В. Мельников, М.А. Куликов, М.Р. Новикова, Е.В. Шарова //Высшая нервная деятельность. – 2004. - Т. 54, № 5. - С. 679-684 (0,25 п.л., личный вклад – 75%).
4. Мельников, А.В. Изменения спонтанной биоэлектрической активности головного мозга при транскраниальной электрической и электромагнитной стимуляции / Е.В. Шарова, А.В. Мельников, М.Р. Новикова, М.А. Куликов, Т.Н. Греченко, Е.Д. Шехтер, А.Ю. Заславский //Высшая нервная деятельность. – 2006. - Т. 56, № 3. - С. 363-370 (0,33 п.л., личный вклад – 30%).
5. Мельников, А.В. Возможности применения электроанальгезии в ветеринарии у грызунов и зайцеобразных / А.В. Мельников //Ветеринарная практика. – 2001. - №2 (13). - С. 34-35 (0,08 п.л., личный вклад – 100%).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

6. Мельников А.В. Корреляционная зависимость выбора направления движения крыс от других показателей в тесте открытого поля, вынужденного плавания и теста Кинга / А.В. Мельников, М.Р. Новикова, М.А. Куликов, Е.В. Шарова, Б.М. Сидоров //Материалы конференции «Актуальные вопросы функциональной межполушарной асимметрии» (Москва, Россия, 2001). – М., 2001. - С. 106-110 (0,21 п.л., личный вклад – 75%).
7. Мельников А.В. Сравнение поведенческих показателей 3- и 5- минутного исследования в тесте «открытого поля» и выявление возможных изменений корреляций этих показателей с показателями других поведенческих тестов / А.В. Мельников, М.Р. Новикова, М.А. Куликов //Сборник научных трудов «Вопросы физико-химической биологии в ветеринарии» (Москва, Россия, 2002). – М., 2002. – С. 156-158 (0,125 п.л., личный вклад – 75%).
8. Мельников А.В. Сравнение поведенческих показателей в тесте «открытого поля» крыс линии Wistar и белых беспородных крыс / А.В. Мельников, М.Р. Новикова, М.А. Куликов // Сборник научных трудов «Вопросы физико-химической биологии в ветеринарии» (Москва, Россия, 2002). – М., 2002. – С. 159-160 (0,08 п.л., личный вклад – 75%).
9. Мельников А.В. Эффекты транскраниальной электромагнитной стимуляции у интактных животных и крыс с локальной стволовой патологией / А.В. Мельников, Е.В. Шаров, М.Р. Новикова, М.А. Куликов //Материалы третьей международной конференции «Электромагнитные поля и здоровье человека. Фундаментальные и прикладные исследования» (Москва, Россия, 2002). – М., 2002. – С. 178-179 (0,08 п.л., личный вклад – 50%).
10. Мельников А.В. Электроэнцефалографические и поведенческие реакции здоровых крыс на транскраниальную магнитную стимуляцию / Е.В. Шарова, А.В. Мельников, М.Р. Новикова, М.А. Куликов //Ежегодник Российского Национального Комитета по защите от неионизирующих излучений 2003. Сборник трудов (Москва, Россия, 2004). – М., 2004. – С. 232-234 (0,125 п.л., личный вклад – 50%).
11. Мельников А.В. Нейрофизиологический анализ церебральных реакций на транскраниальную электрическую, электромагнитную и магнитную стимуляцию / Е.В. Шарова, А.Н. Щепетков, А.В. Мельников, М.Р. Новикова // Научные труды I съезда физиологов СНГ (Сочи, Дагомыс, сентябрь 2005). – Сочи, 2005. - Том I. - С. 137 (0,042 п.л., личный вклад – 30%).
12. Мельников А.В. Исследование церебральных реакций на транскраниальную электромагнитную стимуляцию/ Е.В. Шарова, И.Е. Соколовская, В.Л. Анзимиров, М.В. Коротаева, М.В. Гаврилов, А.Н. Щепетков, А.В. Мельников // Материалы XIY Международной конференции Дискуссионного научного клуба «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Гурзуф, Украина, 2006). –Гурзуф, 2006. - С. 344-346 (0,125 п.л., личный вклад – 30%).
13. Melnikov A.V. Transcranial Electromagnetic stimulation of brain undergoing acute brainstem lesion / M.R. Novikova, A.V. Melnikov, E.V. Sharova, M.A. Kulikov, V.N. Mats, L.V. Shishikina, V.L. Ezrokhi // International Congress Neuroscience for Medicine and Psychology (Sudak, Ukraine, June. 2007).- Sudak, 2007. - P. 171-172 (0,08 п.л., личный вклад – 30%).
14. Мельников А.В. Сравнительный нейрофизиологический анализ церебральных реакций на транскраниальную электрическую, электромагнитную и магнитную стимуляции головного мозга / Е.В. Шарова, А.В. Мельников, М.Р. Новикова, Г.А. Щекутьев, В.М. Гаврилов, И.Е. Соколовская, В.Л. Анзимиров, М.В. Коротаева// Материалы научно-практической конференции «Транскраниальная магнитная стимуляция и вызванные потенциалы мозга в диагностике и лечении болезней нервной системы» (Москва, Россия, 2007). – М., 2007. - С. 59-60 (0,08 п.л., личный вклад – 30%).
15. Мельников А.В. Сопоставление церебральных реакций на ритмическую транскраниальную электрическую, электромагнитную и магнитную стимуляции/ Е.В. Шарова, О.С. Зайцев, Г.А. Щекутьев, В.М. Гаврилов, И.Е. Соколовская, В.Л. Анизимиров, А.В. Мельников, М.Р. Новикова, М.В. Коротаева // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Количественная ЭЭГ и нейротерапия» (Санкт-Петербург, Россия, октябрь 2007). - Санкт-Петербург, 2007. - С. 153 (0,042 п.л., личный вклад – 30%).
16. Мельников А.В. Влияние изменений параметров излучений естественных источников электромагнитных полей на проявление патологий сердечно-сосудистой системы и крови у животных. Пути предотвращения обострений хронических патологий / А.В. Мельников, А.М. Ермаков //Труды XVIII Московского международного ветеринарного конгресса (Москва, Россия, 2010). – Москва, 2010. – С. 71-72 (0,08 п.л., личный вклад – 75%).

Список сокращений

ВЯД – вестибулярное ядро Дейтерса

ИНЭП – интенсивность импульсного низкочастотного электромагнитного поля

ТЭМС – транскраниальная электромагнитная стимуляция

ЦНС – центральная неравная система

ШПС – шкала послеоперационных состояний

ЭА – электрическая активность

ЭМС – электромагнитная стимуляция

ЭЭГ – электроэнцефалограмма