Neurochemical and behavioral processes in gerontogenesis in conditions of experimental hyperglycemia.

Many researchers are increasingly interested in the relation between diabetes and diabetic encephalopathy. At the moment, there are various experiments where this issue is considered. But despite prolonged studying, it is impossible to investigate this problem to the end. Cognitive deficit in hyperglycemia is also connected with aging. In the aging processes as in hyperglycemia the same pathogenetic factors play a role in the aging of the brain. It is also necessary to deeply analyze the neurochemical processes occurring in the brain in diabetes mellitus. The high incidence of complications is caused by tissue metabolism impairment in hyperglycemia. The study of neurochemical bases of brain activity is one of the leading and promising directions in the modern neuropathology. Scientists of different countries are searching for neurospecific damage markers of the brain substance in hyperglycemia

Формування адаптивної реакції ЦНС за умов експериментального гіпертиреозу: онтогенетичниЙ аспект

In experiment on rats of three age groups – juvenile (5–6 weeks), the young (5–6 months) and old (20–24 months), there was studied the degree of formation of adaptive reactions cortex and hippocampus in a hyperthyroid condition. Increased levels of thyroid hormones (TH ) was accompanied by changes in the concentration of free fatty acids (C18:2.3) in these brain structures. In juvenile animals showed a significant increase the concentration of linoleic and linolenic acids in the cortex and hippocampus in 3.2 and 5.4 times. In young rats was also observed increase in this fraction of free fatty acids (FFA) in the neocortex to 104.8 %, in the hippocampus – 51.8 %. In older animals, as opposed to the two younger age groups, hypothyroidism caused a decrease in PUFA in the cerebral cortex of 66.4 %. These restructuring the fatty acid spectrum can modify the viscous properties of the membranes and modulatereceptor activity of serotonin mediator systems of the brain.В эксперименте на крысах трех возрастных групп – ювенильных (5–6 недель), молодых (5–6 месяцев),старых (20–24 месяцев) изучали степень формирования адаптивной реакции коры и гиппокампа в условиях гипертиреоидного состояния. Повышение уровня тиреоидных гормонов сопровождалось изменениями концентрации свободных полиненасыщенных жирных кислот (С18:2,3) в данных структурах мозга.У ювенильных животных отмечали чрезмерное увеличение содержания линолевой и линоленовой кислот в коре и гиппокампе – в 3,2 и 5,4 раза соответственно. У молодых крыс также наблюдали возрастаниеуровня данной фракции свободных жирных кислот, но умеренное: в неокортексе – на 104,8 %, в гиппокампе – на 51,8 %. У старых животных, в отличие от двух младших возрастных групп, гипертиреоз вызывал уменьшение уровня полиненасыщенных жирных кислот в коре больших полушарий на 66,4 %. Такая перестройка жирнокислотного спектра свободных жирных кислот может модифицировать вязкостные свойства мембран и модулировать их рецепторную активность, в часности относительно серотони-новой медиаторной системы мозга.В експерименті на щурах трьох вікових груп – ювенільних (5–6 тижнів), молодих (5–6 місяців), старих (20–24 місяців) вивчали ступінь формування адаптивної реакції кори і гіпокампа за умов гіпертиреоїдного стану. Підвищення рівня тиреоїдних гормонів супроводжувалося змінами концентрації вільних поліненасичених жирних кислот (С18:2,3) у даних структурах мозку. В ювенільних тварин відмічали надмірнезбільшення вмісту лінолевої та ліноленової кислот у корі й гіпокампі – в 3,2 та 5,4 раза відповідно. У молодих щурів також спостерігали зростання рівня даної фракції вільних жирних кислот, але помірне: в неокортексі – на 104,8 %, у гіпокампі – на 51,8 %. У старих тварин, на відміну від двох молодших вікових груп, гіпертиреоз викликав зниження рівня поліненасичених жирних кислот у корі великих півкуль на 66,4 %. Така перебудова жирнокислотного спектра вільних жирних кислот може модифікувати в’язкісні властивості мембран та модулювати їх рецепторну активність, зокрема щодо серотонінової медіаторної системи мозку

Neurochemical and behavioral processes in gerontogenesis in conditions of experimental hyperglycemia.

Many researchers are increasingly interested in the relation between diabetes and diabetic encephalopathy. At the moment, there are various experiments where this issue is considered. But despite prolonged studying, it is impossible to investigate this problem to the end. Cognitive deficit in hyperglycemia is also connected with aging. In the aging processes as in hyperglycemia the same pathogenetic factors play a role in the aging of the brain. It is also necessary to deeply analyze the neurochemical processes occurring in the brain in diabetes mellitus. The high incidence of complications is caused by tissue metabolism impairment in hyperglycemia. The study of neurochemical bases of brain activity is one of the leading and promising directions in the modern neuropathology. Scientists of different countries are searching for neurospecific damage markers of the brain substance in hyperglycemia

ВПЛИВ ЦИТОФЛАВІНУ НА БІОЕЛЕКТРИЧНУ АКТИВНІСТЬ НЕРВОВО-М’ЯЗОВОГО КОМПЛЕКСУ В УМОВАХ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ МЕНОПАУЗИ

SUMMARY. The aim – experimental study of changes in bioelectric activity of the neuromuscular complex underthe influence of the drug «Citoflavin» under experimental menopause. The drug was administered intraperitoneally tofemale white rats after 120 days ovariohysteroectoy for 10 days. There were analyzed the parameters of neuromuscularexcitability complex parameters and responses caused by direct and indirect stimulation of the gastrocnemius muscle.There was significant (p<0.01) increase in arousal threshold gastrocnemius muscle as the direct and indirect stimulationto 120.0 7.27 % and 85.71±6.15 % respectively. Also, it was marked the decrease of the relative low threshold neuromotorunits. Thus, under the influence of the drug Citoflavin, a normalization of excitability of the neuromuscular system undertest and the drug can be recommended for use as a component of comprehensive treatment and prevention remoteneuropathic complications of early menopause.KEY WORDS: surgical menopause, neuromuscular complex, Citoflavin.РЕЗЮМЕ. Цель исследования – экспериментальное изучение изменений биоэлектрической активности нервно-мышечногокомплекса под влиянием препарата Цитофлавин в условиях экспериментальной менопаузы. Препарат вводилиинтраперитонеально самкам белих крыс через 120 дней после овариогистеректомии в течение 10 дней. Анализировалипараметры возбудимости нервно-мышечного комплекса и параметры вызванных ответов при прямом инепрямом раздражении икроножной мышцы. Зафиксировано достоверное (р<0,01) повышение порога возбужденияикроножной мышцы как при прямом, так и при непрямом раздражении на (120,0±7,270) % и (85,71±6,15) % соответственно.Также отмечается относительное уменьшение количества низькопорогових нейромоторних единиц. Таким образом, подвоздействием компонентов препарата Цитофлавин происходит нормализация возбудимости нервно-мышечного аппарата,этот препарат может быть рекомендован к применению как один из компонентов комплексного лечения ипрофилактики отдаленных нейропатических осложнений ранней менопаузы.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: хирургическая менопауза, нервно-мышечный комплекс, цитофлавин.          РЕЗЮМЕ. Мета дослідження – експериментальне вивчення змін біоелектричної активності нервово-м’язовогокомплексу під впливом препарату Цитофлавін в умовах експериментальної менопаузи. Препарат вводилиінтраперитонеально самицям білого щура через 120 днів після оваріогістеректомії впродовж 10 днів. Аналізувалипараметри збудливості нервово-м’язового комплексу та параметри викликаних відповідей при прямому танепрямому подразненні литкового м’яза. Зафіксоване достовірне (р<0,01) підвищення порогу збудженнялиткового м’яза як при прямому, так і при непрямому подразненні на (120,0±7,270) % та (85,71±6,15) % відповідно.Також відмічається відносне зменшення кількості низькопорогових нейромоторних одиниць. Таким чином, підвпливом компонентів препарату Цитофлавін відбувається нормалізація збудливості нервово-м’язового апарату,цей препарат може бути рекомендований до застосування як один з компонентів комплексного лікування тапрофілактики віддалених нейропатичних ускладнень ранньої менопаузи.КЛЮЧОВІ СЛОВА: хірургічна менопауза, нервово-м’язовий комплекс, цитофлавін

Peculiarities of the interneuronal pool influence on the spinal motoneurons under the conditions of prolonged hypoestrogenemia

The purpose of research is to study the peculiarities of the interneuronal networks influence on the activity of spinal anterior horns motoneurons under the conditions of experimental menopause. Materials and methods. The study was performed on 51 mature Wistar rats (females). Menopause was induced by a minimally invasive ovariohysterectomy. L5 dorsal root was stimulated by single and paired square-wave impulses. The response was recorded on the dorsal surface of the spinal cord and the ventral root at the same level. Results. An increase in the excitation threshold of the spinal cord afferent fibers and the latent period of 102.14 % and 94.12 %, respectively, were established in animals after ovariectomy. Supramaximal stimulation of the dorsal root L5 induced an increase in the amplitude of components N1 by 10.14 %, N2 by 11.82 %, N3 by 48.28 %, and P-wave by 31.58 %, and the duration of N3 component was increased by 26.54 % in the experimental group. In stimulation by paired pulses over a time interval of 2 ms to 3 ms, a significant increase was observed, and from 6 ms to 100 ms there was a suppression of the N1 component of the second PDP in the group of animals with experimental menopause. The threshold for excitation of motoneurons was decreased to 54.17 ± 19.80 %, the latent period was decreased to 85.39 ± 2.63 %, and the response amplitude was reduced to 127.59 ± 3.78 %. When paired stimuli were applied, there was delayed recovery of evoked response amplitude in the same range (2–100 ms) as in the interneuronal pool study and matching the positive component of potential duration of the spinal cord dorsal surface. Conclusions. Thus, the overall effect of the long-term estrogen deficiency is an increase in the spinal cord motoneurons excitability, facilitation of nerve transmission in the structures of the anterior and posterior horns at high-frequency of dorsal root stimulation, and marked inhibition of low-frequency input due to deepening of the presynaptic inhibition processes mediated by significantly increased activity of substantia gelatinosa neurons

Neurochemical and behavioral processes in gerontogenesis in conditions of experimental hyperglycemia

Many researchers are increasingly interested in the relation between diabetes and diabetic encephalopathy. At the moment, there are various experiments where this issue is considered. But despite prolonged studying, it is impossible to investigate this problem to the end. Cognitive deficit in hyperglycemia is also connected with aging. In the aging processes as in hyperglycemia the same pathogenetic factors play a role in the aging of the brain. It is also necessary to deeply analyze the neurochemical processes occurring in the brain in diabetes mellitus. The high incidence of complications is caused by tissue metabolism impairment in hyperglycemia. The study of neurochemical bases of brain activity is one of the leading and promising directions in the modern neuropathology. Scientists of different countries are searching for neurospecific damage markers of the brain substance in hyperglycemia

Особливості впливу інтернейронного пулу на мотонейрони спинного мозку за умов тривалої гіпоестрогенемії

The purpose of research is to study the peculiarities of the interneuronal networks influence on the activity of spinal anterior horns motoneurons under the conditions of experimental menopause.Materials and methods. The study was performed on 51 mature Wistar rats (females). Menopause was induced by a minimally invasive ovariohysterectomy. L5 dorsal root was stimulated by single and paired square-wave impulses. The response was recorded on the dorsal surface of the spinal cord and the ventral root at the same level.Results. An increase in the excitation threshold of the spinal cord afferent fibers and the latent period of 102.14 % and 94.12 %, respectively, were established in animals after ovariectomy. Supramaximal stimulation of the dorsal root L5 induced an increase in the amplitude of components N1 by 10.14 %, N2 by 11.82 %, N3 by 48.28 %, and P-wave by 31.58 %, and the duration of N3 component was increased by 26.54 % in the experimental group. In stimulation by paired pulses over a time interval of 2 ms to 3 ms, a significant increase was observed, and from 6 ms to 100 ms there was a suppression of the N1 component of the second PDP in the group of animals with experimental menopause.The threshold for excitation of motoneurons was decreased to 54.17 ± 19.80 %, the latent period was decreased to 85.39 ± 2.63 %, and the response amplitude was reduced to 127.59 ± 3.78 %. When paired stimuli were applied, there was delayed recovery of evoked response amplitude in the same range (2–100 ms) as in the interneuronal pool study and matching the positive component of potential duration of the spinal cord dorsal surface.Conclusions. Thus, the overall effect of the long-term estrogen deficiency is an increase in the spinal cord motoneurons excitability, facilitation of nerve transmission in the structures of the anterior and posterior horns at high-frequency of dorsal root stimulation, and marked inhibition of low-frequency input due to deepening of the presynaptic inhibition processes mediated by significantly increased activity of substantia gelatinosa neurons.Цель работы – изучить особенности влияния интернейронных цепей на активность мотонейронов передних рогов спинного мозга в условиях экспериментальной менопаузы.Материалы и методы. Исследование проведено на 51 половозрелых крысах-самках линии Вистар. Менопаузу моделировали малоинвазивной овариогистерэктомией. Дорсальный корешок L5 стимулировали прямоугольными одиночными и парными импульсами, ответ регистрировали на дорсальной поверхности спинного мозга и вентральном корешке того же уровня.Результаты. Установлено повышение порога возбуждения афферентных волокон спинного мозга на 102,14 % и латентного периода на 94,12 % у животных после овариоэктомии. В условиях супрамаксимальной стимуляции дорсального корешка L5 выявлен рост амплитуды компонентов N1 на 10,14 %, N2 – на 11,82 %, N3 – на 48,28 %, Р-волны – на 31,58 % и увеличение продолжительности N3-компонента на 26,54 % в опытной группе. При стимуляции парными импульсами на временном промежутке от 2 до 3 мс наблюдалось достоверное увеличение, а с 6 мс по 100 мс – угнетение N1-компонента второго ПДП в группе животных с экспериментальной менопаузой. Порог возбуждения мотонейронов снизился до 54,17 ± 19,80 %, латентный период –до 85,39 ± 2,63 %, амплитуда ответа – до 127,59 ± 3,78 %. При нанесении парных раздражений наблюдали опоздание восстановления амплитуды вызванного ответа в том же диапазоне (2–100 мс), что и при исследовании интернейронного пула, и совпадает с длительностью положительного компонента потенциала дорсальной поверхности спинного мозга.Выводы. Суммарным эффектом длительно существующего дефицита эстрогенов является повышение возбудимости мотонейронов спинного мозга, облегчение нервной передачи в структурах заднего и переднего рогов на высоких частотах стимуляции дорсальных корешков, выраженное торможение низкочастотной импульсации за счет углубления процессов пресинаптического торможения со стороны нейронов желатинозной субстанции, активность которых существенно увеличивается. Мета роботи – вивчити особливості впливу інтернейронних ланцюгів на активність мотонейронів передніх рогів спинного мозку в умовах експериментальної менопаузи.Матеріали та методи. Дослідження провели на 51 статевозрілих щурах-самицях лінії Вістар. Менопаузу моделювали малоінвазивною оваріогістеректомією. Дорсальний корінець L5 стимулювали прямокутними поодинокими та парними імпульсами, відповідь реєстрували на дорсальній поверхні спинного мозку та вентральному корінці того самого рівня.Результати. Встановили підвищення порога збудження аферентних волокон спинного мозку на 102,14 % та латентного періоду на 94,12 % у тварин після оваріоектомії. За умов супрамаксимальної стимуляції дорсального корінця L5 виявили зростання амплітуди компонентів N1 на 10,14 %, N2 – на 11,82 %, N3 – на 48,28 %, та Р-хвилі – на 31,58 % і збільшення тривалості N3-компонента на 26,54 % в дослідній групі. Стимулюючи парними імпульсами на часовому проміжку від 2 до 3 мс, спостерігали вірогідне збільшення, а з 6 мс до 100 мс – пригнічення N1-компонента другого ПДП у групі тварин з експериментальною менопаузою. Поріг збудження мотонейронів знизився до 54,17 ± 19,80 %, латентний період – до 85,39 ± 2,63 %, амплітуда відповіді – до 127,59 ± 3,78 %. Наносячи парні подразнення, спостерігали запізнення відновлення амплітуди викликаної відповіді в тому самому діапазоні (2–100 мс), що і при дослідженні інтернейронного пулу, та збігається з тривалістю позитивного компонента потенціалу дорсальної поверхні спинного мозку.Висновки. Сумарним ефектом тривало наявного дефіциту естрогенів є підвищення збудливості мотонейронів спинного мозку, полегшення нервової передачі у структурах заднього та переднього рогів на високих частотах стимуляції дорсальних корінців, виражене гальмування низькочастотної імпульсації внаслідок поглиблення процесів пресинаптичного гальмування з боку нейронів желатинової субстанції, активність яких суттєво збільшується.