Так как однократное применение этимизола в конце процесса обучения способствует длительному хранению следа вырабатываемого навыка, цитологические исследования проведены через несколько суток после его введения. Исследования выполнены нами совместно с Н. Н. Боголеповым и Н. А. Урановой (Институт мозга АМН СССР) на крысах. Мозг животных брали для исследования через 7 сут после инъекции этимизола в дозе 10 мг/кг.
Реакция активации выявлена в синаптических соединениях коры головного мозга и верхних бугров четверохолмия. Изменениям подвергались аксодендритические синапсы преимущественно на шипиках дендритов в коре, а также на тонких ветвях дендритов. В синапсах затылочной и теменной доли коры мозга наблюдались два типа реакций. Первый тип характеризовался увеличением по сравнению с нормой количества синаптических пузырьков, что нередко сопровождалось повышением осмофилии матрикса терминали.
Нейропиль верхнего этажа зрительной коры на 7-е сутки после введения этимизола
В части пресинаптических терминален видно большое количество синаптических пузырьков округлой формы. ув. 22 000;
AT — аксонная терминалу
Ш — шипик;
СП — синаптические пузырьки.
Стрелкой указан спнаптический контакт.
В некоторых синапсах, претерпевших подобные изменения, обнаружены небольшое увеличение протяженности «активных зон» синаптических контактов и утолщение постсинаптической мембраны по сравнению с нормой. Такие изменения отмечены главным образом в аксошипиковых синапсах асимметричного типа, содержащих округлые синаптические пузырьки.
Второй тип реакции характеризовался уменьшением количества синаптических пузырьков в пресинаптических терминалях. В этом случае пузырьки нередко группировались у пресинаптической мембраны, а матрикс терминали оставался светлым. Значительная часть синапсов как в зрительной, так и в двигательной зоне коры оставалась неизмененной.
В гломерулах и синаптических полях поверхностного серого слоя верхних ядер холмика в части пресинаптических терминалей, содержащих округлые синаптические пузырьки и образующих аксодендритические синапсы, количество синаптических пузырьков было увеличено по сравнению с исходным.
Однако значительная часть синапсов в верхних ядрах оставалась без изменений. Следовательно, этимизол активирует лишь определенную часть синаптических контактов нейронов, причем реакция активации более четко выражена в корковых структурах.
Способствует ли этимизол формированию новых синаптических связей?
Возможно, что да, ибо обнаружено, что в зрительной и двигательной зоне коры подопытных животных часть аксодендритических синапсов содержала единичные синаптические пузырьки вдали от пресинаптической мембраны, причем нередко обнаруживались десмосомовидные контакты.
Сопоставление с ультраструктурой корковых образований в норме показало, что такие «несинаптические» соединения чаще встречаются в коре мозга животных, получавших этимизол. Вполне возможно, что подобные контакты являются предшественниками образования зрелых форм синапсов. Однако это предположение, безусловно, требует дальнейшей проверки с использованием количественных методик.
Проведенное нами исследование выявило также, что этимизол оказывает влияние на ультраструктуру самих нейронов; в отдельных клетках зрительной и двигательной зон коры больших полушарий обнаружен периферический хроматолиз.
Нейропиль зрительной коры на 7-е сутки после введения этимизола
Синапсы указаны стрелками. Ув. 25 000.
Аналогичная картина наблюдалась в телах мелких и крупных нейронов по всему поперечнику коры. Часть нейронов реагировала по гиперхромному типу. В цитоплазме таких нейронов отмечалось уменьшение количества гранулярного эндоплазматического ретикулума, наряду с увеличением числа свободных полисом, появлением большого количества лизосом и расширением цистерн аппарата Гольджи.
Периферический хроматолиз крупного нейрона в нижнем этаже
зрительной коры на 7-е сутки после введения этимизола
Я — ядро; Ц — цитоплазма. Ув. 19 000.
Реакция со стороны глии проявлялась небольшой гипертрофией цитоплазмы и отростков астроцитов. В нейронах верхних ядер холмика также отмечены гиперхромная и хроматолитическая реакция. Однако эти изменения затрагивали незначительное число клеток и были менее выражены, чем в коре больших полушарий. К характерным изменениям нейронов верхних ядер холмика следует отнести расширение цистерн аппарата Гольджи, увеличение количества свободных полисом и лизосом, появление патологических вакуолей.
Таким образом, даже через 7 сут после однократного введения этимизола регистрируются отчетливые изменения в ультраструктуре определенной популяции нейронов и синапсов некоторых субкортикальных образований головного мозга. Выявленная активация определенной части синаптических структур коррелирует с активацией белковосинтезирующей системы нейронов. Известно, что большинство аксонных и синаптических протеинов синтезируется в перикарионе нейронов и затем транспортируется в аксонные терминали с быстрой и медленной фазами аксотока [Droz В. et al., 1971, 1973].
На основании полученных данных можно предположить о том, что этимизол способствует интенсификации белкового синтеза в определенной популяции нейронов и повышает активность некоторых синаптических образований, в первую очередь, повидимому, за счет повышения выработки медиатора.
Изменения в структуре нейронов, обусловленные этимизолом, напоминают картину образования синапсов в онтогенезе и в культуре ткани. На основании этого можно предположить, что этимизол оказывает положительное влияние на процессы, облегчающие начальные этапы образования синапсов клеток головного мозга.
«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев