Registration Number
0825U002646, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
29-08-2025
popup.evolution
o
Title
Effects of caffeine on brain bioelectrical activity and behavior in rats in a model of contagious depression
Author
Valeriia V. Mizin,
popup.head Olena V. Severynovska
popup.opponent Nataliia O. Kozachuk
popup.opponent Oleksandr H. Rodinskiy
popup.opponent Mykola Y. Makarchuk
popup.review Olha O. Domshyna
popup.rada
Oles Honchar Dnipro National University
Description
Афективні розлади залишаються однією з ключових проблем сучасної біомедицини та нейрофізіології у зв’язку з їх широкою поширеністю, схильністю до хронічної течії та вираженим впливом на когнітивні, емоційні та соціальні аспекти життя. Незважаючи на те, що класичні експериментальні моделі, засновані на хронічному стресовому впливі, суттєво поглибили розуміння нейробіологічних основ афективних порушень, в останні роки все більша увага приділяється ролі соціального середовища у формуванні депресивноподібних станів. Особливий інтерес представляє феномен емоційного зараження міжіндивідуального перенесення патологічних емоційних реакцій, що відкриває нові перспективи для моделювання афективної дисрегуляції.
Мета роботи: порівняти поведінкові та нейрофізіологічні ефекти депресії, викликаної хронічним непередбачуваним стресом та експериментально індукованим станом соціальної депресії у самців та самок щурів, а також оцінити модулюючий вплив кофеїну на біоелектричну активність мозку та депресивноподібну поведінку в обох моделях.
Для досягнення цілей дослідження було використано комбінацію поведінкових, електрофізіологічних та біохімічних методів. Використовувалися дві валідовані моделі депресивноподібних станів у щурів: модель хронічного непередбачуваного стресу (ХНС), що включає вплив послідовності легких стресорів упродовж 5 тижнів; модель депресії, викликаної зараженням (соціальної), в якій інтактні щури розміщувалися разом з конспецифічними щурами, що демонстрували депресивноподібну поведінку. Депресивноподібну поведінку оцінювали за допомогою таких стандартизованих тестів: тест переваги сахарози (для ангедонії); тест відкритого поля (для локомоторної активності); тест вимушеного плавання (для поведінкового відчаю); тест соціальної взаємодії (для товариськості та уникнення); тест домінування-підпорядкування (для соціальної мотивації). Біоелектрична активність кори головного мозку реєструвалася за допомогою поверхневих ЕЕГ-електродів. Спектральну потужність аналізували в тета- (4–8 Гц), альфа- (8–12 Гц) та бета- (13–30 Гц) частотних діапазонах, з акцентом на префронтальну, центральну, тім’яну та потиличну області. Кофеїн вводили хронічно в дозі 25 мг/кг маси тіла. Дані аналізували за допомогою двофакторного дисперсійного аналізу (ANOVA), та тестів post hoc Тюкі.
Наукова новизна дослідження: вперше було проведено порівняльний аналіз двох експериментальних моделей депресії – хронічного непередбачуваного стресу та контагіозної депресії – експериментально індукованим станом соціальної депресії, у щурів обох статей, що дозволило виявити специфічні для статі поведінкові та нейрофізіологічні реакції.
Дослідження продемонструвало різні спектральні сигнатури ЕЕГ, пов’язані з кожною моделлю депресії, включаючи підвищену тета-потужність та знижену альфа-активність у префронтальних та сенсорно-асоціативних ділянках кори, з модельно- та статево-залежними патернами. Це розширює уявлення про механізми емоційного зараження та його нейрофізіологічне підґрунтя.
Було отримано нові дані про модулюючий вплив кофеїну на депресивну поведінку та біоелектричну активність кори. Було показано, що кофеїн частково нормалізує спектральну потужність ЕЕГ в обох моделях депресії з різною ефективністю для різних статей. Вперше виявлено нормалізуючий вплив кофеїну на спектр ЕЕГ у тварин з соціально індукованим депресивним фенотипом, зокрема – зниження надмірної тета-активності та часткове відновлення альфа-/бета-складових ЕЕГ.
Результати підкреслюють значення статі як біологічної змінної в доклінічних моделях афективних розладів та підтверджують використання спектральних маркерів ЕЕГ як об’єктивних показників емоційної дисфункції та ефективності лікування.
Практичне значення отриманих результатів. Експериментальні дані забезпечують валідовану основу для вибору відповідних тваринних моделей ˗ хронічного непередбачуваного стресу та контагіозної депресії – для вивчення статево-специфічних механізмів афективних розладів та оцінки потенційних антидепресантів.
Результати показують, що спектральні параметри потужності ЕЕГ, особливо в тета- та альфа-діапазонах частот, можуть служити надійними нейрофізіологічними маркерами для діагностики депресивних станів та оцінки ефективності фармакологічних втручань.
Методологічний підхід, використаний у цьому дослідженні, може бути застосований у майбутніх доклінічних дослідженнях для скринінгу психотропних речовин, вивчення емоційної регуляції та дослідження нейробіологічних основ статевих відмінностей у психічному здоров’ї. Дані дослідження впроваджено в освітній процес трьох вищих навчальних закладів.
Результати дослідження свідчать про перспективність кофеїну як модифікатора афективних станів, який здатен коригувати стрес-індуковані порушення на нейрофізіологічному та поведінковому рівнях. Виявлені ефекти підтверджують доцільність подальшого вивчення кофеїну в контексті доклінічних моделей афективних розладів з урахуванням статевих та індивідуальних особливостей.
Registration Date
2025-07-03
popup.nrat_date
2025-07-03 / 2026-07-01
